Smart City - la ville du futur est synonyme de moins de consommation d'énergie et de meilleure qualité de vie. Mais quels sont les concepts concrets qui se cachent derrière le terme collectif ?
Les villes attirent les gens : Depuis leur création, il y a plus de 5 000 ans, ils n'ont cessé de se développer. Il est prévisible que bientôt la majorité des habitants de la planète vivront dans des villes, malheureusement aussi dans des mégalopoles de plusieurs millions d'habitants et dans des conditions partiellement inhumaines. Conditions environnementales stressantes, coût de la vie élevé, infrastructures surchargées, criminalité galopante, soif d'énergie - tous ces problèmes, qui posent de grands défis à de nombreuses villes, n'empêchent pas les gens de continuer à s'installer dans les villes et à y chercher fortune.
La ville, ses habitants et ses fonctions doivent être mieux mis en réseau
Mais comment les villes de demain pourront-elles maîtriser les problèmes qu'elles produisent déjà et, du fait de leur croissance, qu'elles produisent de plus en plus ? Une chose est claire : il n'existe pas de coup décisif qui tranchera le nœud gordien de la ville et résoudra ses problèmes d'un seul coup. Au lieu de cela, les urbanistes, les experts de la circulation et les spécialistes administratifs tentent d'améliorer la situation par de nombreuses petites mesures et améliorations, mais avec un grand objectif en tête : la ville, ses habitants et ses fonctions doivent être bien mieux mis en réseau que ce n'était le cas jusqu'à présent.
Smart City : contrôler les fonctions de la ville plus efficacement
C'est pourquoi le terme "Smart City" s'est imposé pour tout cet ensemble de mesures et le concept global qui les sous-tend. En substance, le terme "ville intelligente" signifie : les fonctions de la ville sont contrôlées plus efficacement grâce à l'utilisation des technologies de l'information, qui traitent davantage de données à collecter. En principe, la ville intelligente se compose principalement de capteurs qui collectent des données et d'ordinateurs qui traitent ces données et contrôlent ainsi les processus. Cela semble un peu abstrait, alors voici quelques exemples concrets.
Smart City en Serbie : les bus comme capteurs mobiles
Les villes serbes de Belgrade et Pancevo équipent leurs bus qui utilisent les transports publics d'un module qui mesure en permanence cinq paramètres à l'aide de capteurs appropriés. Outre la température et l'humidité de l'air, on mesure la concentration des polluants : monoxyde de carbone, dioxyde de carbone et dioxyde d'azote. Un module GPS est également inclus pour enregistrer et communiquer la position actuelle du bus.
Avec l'application smartphone correspondante, les passagers peuvent désormais voir en temps réel où se trouve leur bus à un moment donné. Outre un meilleur contrôle du trafic local et un confort accru pour les passagers, l'objectif de l'acquisition de données est avant tout de découvrir plus précisément où et quand se produit la pollution atmosphérique la plus grave. Sur la base de ces données, les problèmes les plus flagrants peuvent alors être abordés en priorité. Le système d'information en temps réel augmente l'attractivité globale des transports locaux, ce qui augmente le taux d'utilisation, qui à son tour réduit la pollution atmosphérique.
Santander : La ville participative
La ville portuaire de Santander, au nord de l'Espagne, veut améliorer la communication entre la population et l'administration municipale, entre autres, avec une application pour smartphone (voir figure, source : http://www.smartsantander.eu/). D'une part, les habitants peuvent signaler les problèmes d'infrastructure publique par des textes et des images. À cette fin, les données de localisation et de temps sont lues sur le smartphone et utilisées. Les citoyens l'utilisent à bon escient, se plaignant des ordures, des chantiers ouverts sans activité et des buissons dérangeants. D'autre part, l'idée est d'être informé de certains événements récurrents : embouteillages, retards des transports publics, événements, etc. Une telle application augmente l'efficacité de l'administration de la ville, car au lieu de surveiller en permanence l'état de l'espace public lui-même, elle se contente désormais de traiter les notifications des citoyens. D'autre part, l'attachement de la population à sa ville augmente, ce qui réduit le vandalisme et le déversement sauvage d'ordures selon la théorie de la fenêtre brisée. Situation gagnant-gagnant réalisée.
Un projet similaire existe dans la ville américaine de Raleigh.
USA : les ordures avec WLAN
Dans la vidéo de la société Enevo, une solution est présentée avec laquelle les villes peuvent organiser leur service d'ordures de manière plus efficace. Des capteurs mesurent le niveau de charge des poubelles publiques et transmettent ces données au centre de contrôle. D'une part, ces valeurs peuvent être utilisées pour optimiser l'utilisation des véhicules d'élimination des déchets : Ils ne se rendent que là où c'est nécessaire, au lieu de la routine habituelle avec des itinéraires fixes. D'autre part, les temps de débordement des poubelles et la pollution de l'espace public qui en résulte, qui ne peut être supprimée qu'à grands frais, appartiennent désormais au passé.
Trafic intermodal
Dans de nombreuses villes, le trafic est perçu comme une source de bruit, de gaz d'échappement et de stress lié à la congestion, ce qui nuit considérablement à la qualité de vie en ville. C'est pourquoi la circulation est en tête de l'ordre du jour de toutes les villes. Étant donné qu'une approche rigoureuse comme celle adoptée à Londres, où les transports privés ont été pratiquement interdits dans le centre-ville, n'est pas une option pour toutes les municipalités, d'autres approches sont en cours d'expérimentation.
En principe, l'objectif est de donner aux citoyens intéressés par des transports bon marché et rapides de nouvelles possibilités de satisfaire leurs besoins de mobilité de manière à mieux servir leurs intérêts individuels et ceux du grand public. Les approches des solutions sont aussi variées que les façons de faire des habitants. Quelqu'un qui vit près de la gare se passerait peut-être de sa propre voiture pour se rendre au travail, s'il n'y avait pas le long trajet entre la gare et le lieu de travail. Quelqu'un qui vit loin de la gare pourrait quand même prendre le train pour le centre ville s'il pouvait se garer à la gare de départ.
Ces deux scénarios montrent le problème de base : il existe déjà de nombreux modes de transport, mais ils pourraient être encore mieux reliés.
C'est souvent plus facile à dire qu'à faire dans la réalité. Par exemple, la gare du centre ville de Ludwigsburg tente de devenir un "centre de mobilité". Peu à peu, il s'agit de devenir plus attractif et de mieux mettre en réseau les différents modes de transport.
Economie d'énergie
Les villes sont des gourmands d'énergie. Ils consomment beaucoup d'énergie dans une zone relativement petite. C'est pourquoi les villes ont jusqu'à présent été alimentées en énergie par de grandes centrales électriques, de préférence situées en périphérie. En raison des exigences du redressement énergétique, c'est-à-dire la production d'énergie à l'aide de l'énergie solaire et éolienne, y compris la fermeture des centrales électriques conventionnelles, les villes sont confrontées à une nouvelle situation. En effet, ils ne peuvent produire qu'une petite partie de l'énergie qu'ils consomment dans leurs propres zones urbaines. Elles manquent tout simplement d'espace pour le faire.
Les villes intelligentes tentent de relever ce défi principalement par une meilleure efficacité énergétique, en d'autres termes, elles tentent de consommer moins d'énergie qu'auparavant, ou du moins pas plus malgré la croissance. Toutefois, ils tentent également de stimuler la production, par exemple en installant des panneaux solaires sur les bâtiments publics.
Pour les acteurs des sociétés urbaines, trois domaines d'action différents peuvent être identifiés dans l'amélioration de l'efficacité énergétique:
- Optimisation des bâtiments et des installations urbaines.bâtiments administratifs, écoles, installations sportives, éclairage public, etc. - Ici, les personnes politiquement responsables peuvent intervenir directement. Toutefois, nombre de ces mesures impliquent des investissements, ce qui, compte tenu de la situation d'endettement de nombreuses municipalités, constitue un obstacle à une mise en œuvre rapide. Le potentiel de l'éclairage public, par exemple, est parfois considérable. En Allemagne, les plus de neuf millions de lampadaires consomment jusqu'à quatre térawattheures (TWh) d'électricité par an. À titre de comparaison, l'électricité totale en Allemagne en 2015 était d'environ 600 TWh. Selon une étude de la NABU, qui a examiné l'utilisation de l'éclairage public, il existe un potentiel considérable d'économies d'électricité - jusqu'à un facteur 10 est considéré comme possible dans certains cas. Les mesures consistent en une conversion aux LED, un contrôle plus orienté vers la demande ("ne s'allume que lorsque c'est nécessaire") ou même une utilisation multifonctionnelle des lanternes, comme la borne de recharge intelligente SM!GHT, qui est complétée par des capteurs, le WLAN et une borne de recharge pour voiture électrique - beaucoup de choses sont possibles ici.
- Créer des conditions-cadres durables pour les ménages privés. Les villes ne peuvent avoir qu'une influence limitée sur la consommation d'énergie des particuliers. Beaucoup essaient de le faire avec des programmes éducatifs, mais il s'agit bien sûr d'une tâche générationnelle. Les réglementations en matière de construction, qui obligent à plus de durabilité dans les nouvelles constructions, sont aussi essentiellement payantes pour l'avenir. Ces dernières années, de nombreuses villes ont commencé à collecter des données clés sur les bâtiments privés (par exemple, la consommation d'énergie) afin de tirer des conclusions stratégiques. En effet, les systèmes de chauffage et les bâtiments mal isolés des premières décennies de l'après-guerre sont encore les plus gros consommateurs d'énergie. Une meilleure connaissance de l'âge et du type de systèmes de chauffage peut, par exemple, optimiser la planification des systèmes de chauffage urbain ou de la production combinée de chaleur et d'électricité au niveau des quartiers de la ville.
- améliorer l'efficacité énergétique dans les entreprises Les conditions dans lesquelles les villes tentent d'améliorer le bilan énergétique des entreprises sont très différentes. Cependant, l'effet de levier est également important, car les entreprises consomment une grande partie de l'énergie alors que le nombre de consommateurs est plus faible. Les services de conseil, la mise en réseau ou les projets pilotes mobiles, par exemple avec le partage de voitures électroniques dans les zones industrielles, sont des mesures que les villes mettent actuellement en œuvre.
Conclusion : les villes peuvent améliorer leur bilan énergétique et leur qualité de vie
Les villes du monde entier s'efforcent d'améliorer leur bilan environnemental. C'est certainement un objectif en soi, mais comme effet secondaire souhaitable, il s'accompagne d'une augmentation de la qualité de vie des résidents.
Une compétence clé dans toutes les mesures prises pour atteindre cet objectif est l'utilisation des technologies numériques. Disposer de plus de données pouvant être traitées intelligemment pour exploiter plus efficacement les installations et les infrastructures municipales - cette approche fait en définitive d'une ville une ville intelligente.