Témata

Města, která jsou chytrá

16. 11. 2016

Chytří lidé žijí v chytrých městech a zpříjemňují si život. Využívají totiž nejmodernější technologické koncepty.

Tento článek je součástí seriálu:
Budoucnost začíná dnes
Díly
Karel Sedláček

Celý život se věnuje popularizaci vědy a techniky. Promoval na Fakultě sociálních věd UK v Praze. 
V letech 1960 až 1968 pracoval v plzeňském rozhlasovém studiu, potom až dokonce roku 1989 byl nejprve redaktorem pro vědu a techniku a později zástupcem šéfredaktora deníku Svobodné slovo. Po krátkém působení jako šéfredaktor nakladatelství Melantrich byl redaktorem a hlasatelem Rádia Svobodná Evropa až do ukončení vysílání české redakce v roce 2002. Externě spolupracoval s celou řadou českých a slovenských odborných časopisů a s Českým rozhlasem.  
Vědeckotechnická témata popularizoval v knihách Laser v mnoha podobách (Praha, 1982), Pod šifrou 2001 (Praha 1984), Atom skrývá naději (Praha 1987 - spolu s Janem Tůmou). Historii unikátní rozhlasové stanice shrnul v knize Volá Svobodná Evropa (Praha 1993). Vzpomínky na konec komunistického režimu ve Svobodném slově a vydavatelství Melantrich obsahuje publikace Balkon, fenomén listopadu 1989 ( Praha 2010 - spoluautor Milan Nevole). Události okupace Československa v srpnu 1968 přibližuje publikace Vzpomínky na Plzeň – Čas lámání chleba a charakterů (Praha 2011). V roce 2018 vydal soubor cestopisných reportáží a fejetonů Toulky s Karlem Amerikou.

V Evropě hraje prim Barcelona, a to jak v architektuře, tak v digitalizaci. Zaujímá vedoucí postavení mezi smart cities. Město samotné je výkladní skříní praktického využití internetu věci (IoT).

Několik atraktivních příkladů:
- senzory prakticky v každé popelnici měří množství odpadků, a když se blíží naplnění, automaticky vyšlou samy signál patřičné firmě, která je vyprázdní;
- inteligentní pouliční lampy ve velkých alejích průběžně registrují počasí, hluk a dopravní ruch;
- parkovací senzory informují řidiče prostřednictvím aplikací v mobilních telefonech o volných místech.

Nejpřitažlivějším příkladem je však nová linka metra číslo 9, která spojuje letiště s univerzitním centrem. Je dlouhá 20 km a její provoz je plně automatizován. Dodavatelem je koncern Siemens. Jeho projekt je bez řidiče, bezdrátové spojení dodává průběžně data v reálném čase a zvyšuje tak vytížení vozů. Řídicí centrála má stále přehled o pozici jednotlivých vlaků, rychlosti i počtu cestujících. Těch může být v denní špičce až 330 tisíc. Atraktivní jsou také displeje ve vozech, jež nabízejí aktuální informace o probíhající jízdě.

Siemens vyšel při navrhování řešení pro Barcelonu ze svých zkušeností s bezpilotním automatickým provozem v Sao Paulu v Brazílii a v Norimberku.

Komu se podaří nahlédnout za kulisy, dozví se, že projekt Smart City má i své kritiky. Nová starostka města Ada Colau z levicové Liberální strany nechala projekt Smart City podrobit důkladné analýze a chce vědět, zda vložené investice slouží všem občanům: bohatým i chudým, mladým i starým. Barcelona prý potřebuje také chytré obyvatele, nejen chytré město.

Rozluštění kódu

Koncept města budoucnosti se skrývá pod kódem smart city. Česky bychom řekli chytré nebo inteligentní město. Co si pod tímto často skloňovaným pojmem můžeme představit?

Chytrá města se do středu pozornosti dostala především v důsledku rostoucího počtu obyvatel, měnícího se klimatu a globalizaci. Udává se, že do roku 2050 budou více než dvě třetiny populace žít ve městech.

Tento trend je patrný i v České republice, Český statistický úřad například uvádí: „Zatímco mezi sčítáními v letech 1991 a 2001 se počet obyvatel ve funkčním městském regionu Prahy snížil, od roku 2000 do roku 2008 je tento trend úplně opačný a byl zaznamenán nárůst počtu obyvatel o 8,5 %. Pokud budeme hodnotit pouze toto funkční zázemí Prahy (bez Prahy), nárůst počtu obyvatel je zde mnohem dramatičtější – mezi sčítáními šlo o nárůst o 7 %, mezi roky 2000 až 2008 o 36 %.“

Ve městech a obcích tak dochází k paradoxu – zatímco rychlost výstavby infrastruktury nedostačuje tempu městského rozvoje, projevují se nedostatky ve veřejné dopravě nebo na silničních komunikacích a zhoršuje se stabilita elektrické sítě. Obyvatelé požadují neustále se zlepšující kvalitu života. Problém často nelze vyřešit rozšířením měst či jejich částí, ke slovu proto přicházejí nejmodernější chytré technologie, které proměňují stávající infrastrukturu. Díky nim se města stávají „chytřejšími“, dochází ke zvyšování efektivity, bezpečnosti, ekonomické konkurenceschopnosti, tvorbě příjemného, kvalitního a zdravého prostředí pro život. Chytré město optimalizuje vlastní infrastrukturu a maximalizuje služby, které poskytuje.

Podle odborníků může být každé město chytré – metropole s miliony obyvatel stejně tak jako krajské město nebo dokonce malá obec. V České republice vznikají první projekty, ve kterých jsou chytré prvky implementovány do stávající infrastruktury – například chytré osvětlení nebo parkování, probíhající energetické audity budov, elektronické jízdenky, systémy elektronického podávání informací o dopravě, … Prozatím zde však není žádné město, které by tuto problematiku řešilo komplexně.

Aby se z města stalo „chytré město“, je nutné vypracovat tzv. „chytrý plán města“, který zajistí konektivitu infrastruktury, využití dat a implementaci všech dalších zlepšení. Tato cesta je pro každé město jedinečná a neopakovatelná.

Mezi výrazné trendy, které dnes pozorujeme, patří řešení hustého dopravního provozu na silnicích prostřednictvím inteligentního dopravního managementu. Objevují se rovněž chytrá řešení pro parkování, která majitelům vozidel ročně ušetří hodiny strávené hledáním volných míst i emise CO2.

Sílí tlak na řešení špatné kvality ovzduší ve městech, například skrze opatření, jakými jsou zóny s nízkými emisemi nebo zavádění tiché a ekologicky čisté hromadné dopravy (e-busy, CNG).

Velkým tématem jsou čistější způsoby výroby energie pro města a jejich alespoň částečná energetická soběstačnost. Nedílnou součástí konceptu je chytré osvětlení; inteligentní lampy dokážou zásadně ušetřit peníze v městských rozpočtech. Pozorujeme také velký posun ve stavebnictví – v chytrých budovách se stále více využívá automatizace ke snížení spotřeby energie a uhlíkových zplodin prostřednictvím řízení v reálném čase. Velkým tématem je také bezpečnost obyvatel měst a otevřená data, která usnadňují každodenní život.

OSN definuje chytré město jako celek, který má vestavěné digitální technologie ve všech městských funkcích. Automatizace a digitalizace jsou skutečně hnacím motorem městských změn – využívání takzvaných big data, učení se stroje od stroje (M2M learning), využívání analytiky a automatizace zásadně mění celou infrastrukturu.

Využitím inteligentních algoritmů, které zpracovávají data a ihned spouštějí procesy, je možné optimalizovat výkon, efektivitu a zlepšit kvalitu života obyvatel měst a obcí.

Siemens vlastní unikátní know-how, jak proměnit data vygenerovaná z městských systémů v konkrétní zlepšení jednotlivých městských činností.

Vzorný vzorový Aspern

Přední pozici mezi chytrými evropskými městy zaujímá Vídeň, respektive vídeňská čtvrť Aspern. Už před více než třemi lety jsme přinesli obsáhlou reportáž (č. 5/2013) v cyklu Atraktivní projekty s názvem Město 21. století.

Podrobně jsme informovali o tom, že Vídeň a její architektura a urbanismus si za posledních třicet let vydobyly právem uznání odborné i laické veřejnosti. Dokladem soustavné pozornosti aspektům životního prostředí, do něhož samozřejmě spadá i komfortní bydlení, je právě projekt nové vídeňské městské části Aspern. Můžeme v tomto případě hovořit o naplňování představy smart city. Pod tímto pojmem se skrývá jak efektivní využívání dosavadních zdrojů a systémů, tak jejich propojování s nejnovějšími technologiemi s příznivými ekologickými dopady. To vše za ekonomicky výhodných nákladů. Spojují se zde zájmy vedení města i průmyslových a obchodních kruhů, ale také sociální potřeby a požadavky obyvatel.

Letecký pohled na vídeňskou čtvrť Aspern

A jak pokračuje realizace této vize? O tom jsem měl možnost se přesvědčit na vlastní oči. Na e-kolech nebo e-koloběžkách jsme projeli už první část atraktivního Aspernu, jehož geografický střed tvoří v devítihektarovém parku 10 metrů hluboké jezero o rozloze 5 hektarů napájené podzemními vodami. Základem dopravy bude silniční okruh, středem už vede linka metra, která se na severu setkává se železniční zastávkou i dálnicí. Už byly postaveny první bulváry s předzahrádkami, atrii a pasážemi, restaurace či kavárny. Pohodu nabízí i zelená promenáda kolem jezera s hřišti a sportovišti. V severozápadní části vyrostl velký školní areál doplněný studentskými kolejemi.

Na ploše bývalého letiště o rozloze 2,4 km2 by mělo do roku 2028 vzniknout 10 500 bytů a celkový počet obyvatel se odhaduje na 20 000. Budovy budou sloužit k rozmanitým účelům – jako obytné jednotky, kanceláře, obchody, vzdělávací střediska, výzkumné laboratoře či průmyslové továrny. Podle plánu se výše investic vyšplhá až na 5,5 miliardy eur.

V Aspernu se realizuje a optimalizuje koncept rozvoje měst budoucnosti. Projekt zaštiťuje a finančně podporuje joint venture ASCR, ve kterém se v roce 2013 spojilo několik firem a organizací: Siemens, Wien Energie (dodavatel energie pro město Vídeň), Wiener Netze (provozovatel sítí ve Vídni – elektřina, plyn a vytápění), Wien 3420 (developer) a Vienna Business Agency (agentura podporující hospodářství Vídně).

Nyní zde žije už asi 6 000 lidí.

A jak dál?

Vídeň se každoročně rozrůstá o 40 tisíc lidí. To jsme v minulých letech nepředpokládali. Chceme-li zajistit, aby město zdravě žilo a rozrůstalo se, musíme využívat inovace. Tím nemyslím jen technické, ale i sociální,“ řekla mi na vídeňském magistrátu Dipl.-Ing. Ina Homeierová, vedoucí oddělení projektu „Smart City Wien“, sekce městský a regionální rozvoj. „Většinou se pojem chytrá města zužuje jen na moderní technologie, ale domnívám se, že je to chyba. Ty taky samozřejmě využíváme, ale bez lidí to nemá smysl. Podobně jako před pěti lety, i nyní klademe důraz na chytré využívání energie, mobility, životního prostředí, celé infrastruktury. S potěšením můžeme konstatovat, že se kvalita života ve Vídni soustavně zlepšuje.“

Ke snižování emisí přispívají také e-busy.

Snížil se počet aut ve vídeňských ulicích?

Ano, výrazně. Celkem 715 000 obyvatel Vídně si letos koupilo legitimaci, která platí na veškerou veřejnou dopravu ve Vídni. Stojí 365 eur čili jen jedno euro denně, což je velmi výhodné ve srovnání s jinými evropskými městy podobné velikosti. Například v Mnichově stojí 730 eur, v Hamburku 1 000 eur a v Londýně dokonce v přepočtu 4 000 eur.“

Řídicí centrála metra v Barceloně má stále přehled o pozici vlaků i počtu cestujících.


Jste vystudovaná architektka, několik let jste pracovala v Evropské komisi v Bruselu a nyní pracujete v oddělení rozvoje města. Co konkrétně připravujete?

V současné době je to vypracování rámcové strategie do roku 2050. Jedním z cílů je snížit množství škodlivých skleníkových plynů o 80 procent. Připravujeme monitorovací systém, který má být uveden do provozu už začátkem roku 2017.“

Karel Sedláček, Vídeň

Sedlacek.Kar@seznam.cz

Související články
MM Podcast: Každé vítězství má svůj příběh

Olga Girstlová byla v 90. letech nepřehlédnutelnou součástí vznikajícího podnikatelského prostředí tehdejšího Československa. Společně se svým otcem a manželem založili v květnu 1990 společnost GiTy. Vsadili na komoditu s obrovským potenciálem technologického růstu. Po 15 letech manželé Girstlovi však dospěli k rozhodnutí společnost prodat a dále se věnovat jiným komoditám, jako například ekologickému stavitelství. 

CIMT 2021 plně prezenční

Zatímco je celý svět paralyzovaný restrikcemi proti šíření koronaviru covid-19, v Pekingu byl dnes zahájený veletrh obráběcích a tvářecích strojů China International Machine Tool Show CIMT 2021 v plné prezenční formě a téměř shodného rozsahu, jako ročníky předešlé. Ve stejný den a po celý týden, jako Hannover Messe Digital Edition – průmyslový veletrh v plně digitální platformě.

Hannover Messe 2021

Inovace, vytváření sítí a sdílení zkušeností ve věku průmyslové transformace – to jsou klíčová motta, která představují letošní ročník digitálního Hannover Messe, na kterém více než 1 800 vystavovatelů představí svá řešení pro výrobu a energetické systémy budoucnosti. Od umělé inteligence po robotiku, od ochrany klimatu po vodík. Nejdůležitější světový průmyslový veletrh plní svoji roli jako inovační a síťová platforma a vytváří uprostřed koronové pandemie globální platformu pro výměnu zkušeností v době průmyslové transformace.

Související články
MM Podcast: Glosa - God Save the Queen

V naivní představě ekonomického perpetuum mobile zaměstnáváme v poměru k reálné ekonomice nejvyšší počet lidí ve státní a veřejné správě v rámci nejrozvinutějších zemí OECD. Rakovinotvorný rozbujelý a nevýkonný úřednický aparát, vědomě bojkotující vznik e-státu, dokonale paralyzuje správu věcí veřejných. A jeho solidarita s aktuálně zdecimovaným privátním sektorem? Home office na 100 % mzdy, její valorizace, statisícové odměny na MF za ušetřené miliardy (…). 

Související články
V hlavní roli strojař

Fakulta strojní VŠB-TUO se pro letošní rok v rámci náborové kampaně vrací k úspěšné sérii V hlavní roli strojař. Kampaň komunikuje myšlenku, že strojaři jsou hvězdy hrající hlavní roli v moderním světě. Jejím cílem je zlepšit vnímání oboru strojírenství, posílit brand fakulty, a samozřejmě také nalákat uchazeče ke studiu strojařiny.

Chytrá kombinace systémů

Vývoj obráběcích technologií v minulém století nabral na obrátkách. Dnes jsme tuto technologii dotáhli téměř k dokonalosti – jsme schopni vyrobit předměty libovolných tvarů v přesnostech na tisíciny milimetru. Dalo by se říct, že pro zlepšení zde už příliš prostoru nezbývá, přesto nás přední výrobci obráběcích strojů a nástrojů pravidelně přesvědčují o opaku. Progresivní a inovativní přístup společnosti Ceratizit je toho jen dalším důkazem. Nedávno na trh uvedla přesnou vyvrtávací hlavu Komflex z produktové řady Komet, která umožňuje automatickou korekci průměru v případě vyvrtávání přesných otvorů. Jak to nástroj dokáže, upřesňuje v následujícím rozhovoru technický ředitel společnosti Ceratizit Česká republika Ing. Jan Gryč.

MSV ve znamení materiálů i technologií

Všichni, kdo máme něco společného se strojírenstvím, pevně věříme, že se v letošním roce opět otevřou brány brněnského výstaviště pro Mekku strojařů z celého světa – Mezinárodní strojírenský veletrh. Na MSV se letos, mimo lidi z dalších oborů, setkají i výrobci plastů a též špičkových zařízení pro plastikářskou výrobu. Na naše otázky odpovídají Pavel Tuláček, jednatel společnosti Gorilla Machines, a David Svoboda, jednatel Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery Česko.

Aditivně s nadzvukovou rychlostí

Společnost Hermle je známá především pro svá přesná pětiosá obráběcí centra a nadstandardní servis. Už málokdo ví, že vyvinula také stroj pro aditivní výrobu kovových dílů. Přestože je i tato technologie založena na postupném vrstvení kovového prášku na součást, nedochází zde ke spékání prášku laserovým paprskem, ale kovový prášek je tryskou doslova nastřelován na díl nadzvukovou rychlostí. Na detaily jsme se zeptali technického zástupce společnosti Hermle Pavla Němečka.

Názorové fórum odborníků

Respondenty jsme požádali o jejich názor na podobu budoucích technologií. Současná situace přinesla mnoho omezení, mezi jinými postihla také dodavatelské řetězce, znemožnila včasné dodávky do výrobních podniků a přinesla vyšší nároky na bezpečnost zaměstnanců. Jaké nové technologie podle vás mají v současné situaci největší potenciál se prosadit?

Svařování mědi pomocí vláknového laseru

Rychlý rozvoj v oblasti elektromobility vede ke zvýšení poptávky po svařování mědi. To, co ji činí pro danou aplikaci ideální (tj. vysoká elektrická a tepelná vodivost), ji zároveň činí obtížně svařitelnou konvenčními vláknovými lasery. Díky vyšší efektivitě, zhruba dvojnásobné, někteří výrobci zkoušejí používat zelené pevnolátkové lasery. Výsledkem je stabilnější a méně citlivý proces, než jaký byl možný u standardních vláknových laserů.

Procesně stabilní zpracování recyklátů

Do roku 2025 si Evropská unie klade za cíl ročně více než zdvojnásobit používání recyklátů při výrobě plastových výrobků [1, 2]. K dosažení tohoto cíle jsou kromě závazku firem působících na trhu a vyšší kapacity při zpracování plastového odpadu zapotřebí především nové technologie zpracování. Recykláty je nutné používat v daleko větší míře a v ještě vyšších poměrech. S novými procesy vstřikování na jedné straně a inteligentní podporou na straně druhé sleduje výrobce vstřikovacích strojů Engel různé a často velmi slibné přístupy. Výroba boxů a kontejnerů ukazuje na velký potenciál.

Uplatnění kovového 3D tisku

Společnost Misan z Lysé nad Labem se aditivními technologiemi kovových dílů zabývá a tato zařízení v České republice distribuuje už osm let. Dalo by se říct, že je jedním z průkopníků s těmito technologiemi na českém trhu. Z toho pochopitelně vyplývají také její bohaté zkušenosti s touto relativně mladou výrobní disciplínou. Na otázky, kde tyto technologie nacházejí uplatnění a v jakých oblastech mohou vyniknout, jsme se ptali aplikačního inženýra pro kovové aditivní technologie Jana Hudce.

Aditivní výroba velkých dílů

Porto patří k největší průmyslové oblasti Portugalska. Od roku 1956 zde sídlí přední světový výrobce strojů technologie tváření – společnost Adira.

Fórum výrobních průmyslníků

Jaké zásadní problémy vám současná doba přináší do chodu firmy, jak se je snažíte řešit a s jakým výsledkem?

Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členy naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit