La ville numérique : plus qu’une solution intelligente, une nécessité impérieuse

Un quartier de Berlin va avoir son jumeau numérique.

La décarbonation des villes est un passage obligatoire pour réaliser nos objectifs en matière de protection du climat. Pour Matthias Rebellius, membre du Directoire de Siemens et CEO de Smart Infrastructure, il sera impossible d’y parvenir sans recourir à des technologies intelligentes. À ce titre, le projet Siemensstadt Square à Berlin illustre parfaitement les perspectives prometteuses offertes par les jumeaux numériques à l’échelle des quartiers urbains.

 

Par Sarah Tietze-Kamya, Stefan Kögl, et Martin Tackenberg

Le métavers est sur toutes les lèvres. Le concept du métavers promet de nouveaux espaces numériques et un monde virtuel qui bouleversera nos interactions avec notre environnement. Que le métavers s’impose ou non comme la prochaine révolution virtuelle, une chose est certaine : les univers numériques font depuis longtemps partie intégrante de nos villes, tout particulièrement en matière d’urbanisme, d’exploitation et d’utilisation des infrastructures urbaines.

 

Les villes jouent un rôle de premier plan dans la lutte contre le changement climatique. Selon une étude récente menée par l’organisme Coalition for Urban Transition (CUT), « les villes seront le théâtre de la lutte pour la préservation de notre planète. » En effet, à l’échelle mondiale, près des trois quarts du CO2 d’origine anthropique sont émis en ville, et cette tendance est à la hausse.

Le podcast SiemensstadtCalling

Pour en savoir plus, découvrez le podcast SiemensstadtCalling !

Matthias Rebellius, membre du Directoire de Siemens et CEO de Smart Infrastructure, a répondu aux questions des animateurs du podcast SiemensstadtCalling dans un épisode à retrouver en intégralité à cette adresse et sur toutes les plateformes de podcasts. Cet épisode n’est disponible qu’en allemand.

 

Le podcast SiemensstadtCalling est destiné aux passionnés de technologies urbaines, d’urbanisme et de bâtiments intelligents qui suivent avec attention le développement de Siemensstadt Square.

Quels sont les enjeux de l’urbanisme numérique ? Quels sont les facteurs clés, et quel rôle peuvent jouer les technologies intelligentes dans la transition vers des villes plus durables ? Nous avons posé ces questions à un spécialiste de « l’intelligence » des bâtiments et des systèmes : Matthias Rebellius, membre du Directoire de Siemens et CEO de Smart Infrastructure.

Repenser la ville : plus qu’une solution intelligente, une nécessité impérieuse

Pour Matthias Rebellius, c’est une évidence : nous devons repenser la ville. Selon lui, il ne s’agit pas seulement d’une solution intelligente, mais d’une nécessité impérieuse. Il est convaincu que seules l’utilisation de technologies intelligentes et la transition vers des énergies décarbonées permettront d’accroître l’efficience des espaces urbains, et de les rendre ainsi plus agréables à vivre et respectueux de l’environnement.

 

À ce titre, Matthias Rebellius cite trois facteurs essentiels :

  • Réduire le trafic urbain grâce à de nouveaux concepts de mobilité, à une gestion intelligente et au recours à des systèmes intelligents et multimodaux
  • Optimiser la production d’énergie issue de sources renouvelables et des unités de production décentralisées pour relever les défis de la variabilité de la production et de la consommation
  • Réduire la consommation d’énergie par le recours à des réseaux intelligents et par une consommation plus efficiente.

L’interaction entre réseaux efficients et bâtiments intelligents dans un monde entièrement électrifié est au cœur de cette évolution.

Le jumeau numérique

Pour Matthias Rebellius, la ville intelligente a depuis longtemps dépassé le stade du concept et s’impose désormais comme une réalité quotidienne dans de nombreuses agglomérations. Par exemple, les jumeaux numériques offrent d’ores et déjà des possibilités très proches de celles du métavers. Cette technologie permet de répliquer virtuellement un objet tangible ainsi que ses propriétés et ses fonctions. Si les propriétés de l’original évoluent, la copie numérique est mise à jour en temps quasi réel.

 

« La méthode la plus efficiente est de réaliser une réplique du bâtiment. Le bâtiment est d’abord modélisé virtuellement pour faire l’objet de simulations et d’optimisations, avant sa construction », explique Matthias Rebellius. Ce procédé permet de réduire les coûts, mais aussi de préserver l’environnement, car le bâtiment est un secteur notoirement énergivore et émetteur de CO2. Ainsi, un bâtiment bien conçu grâce aux simulations menées sur son jumeau numérique économise de grandes quantités d’énergie et de CO2 tout au long de sa durée de vie.

La méthode la plus efficiente est de réaliser une réplique du bâtiment. Le bâtiment est d’abord modélisé virtuellement pour faire l’objet de simulations et d’optimisations, avant sa construction. 
Matthias Rebellius, membre du Directoire de Siemens et CEO de Smart Infrastructure

Les jumeaux numériques peuvent également être utilisés dans le cadre du développement et de la gestion de villes ou de quartiers urbains, comme Siemensstadt Square, en interconnectant de manière efficiente les bâtiments, les systèmes de transport et d’autres infrastructures, notamment le réseau de distribution d’énergie, pour favoriser l’émergence de quartiers éco-responsables. La ville se conçoit dès lors comme un écosystème interconnecté au fonctionnement optimal.

Les solutions en périphérie du réseau électrique, qui sont à l’interface entre l’offre, la demande et le réseau, jouent un rôle crucial dans la transition vers le réseau électrique décentralisé pour la ville de demain. L’électrification de secteurs tels que le transport et la production de chaleur constitue également un potentiel de développement considérable dans le cadre d’une ville respectueuse du climat.

 

Selon Matthias Rebellius, il sera possible à l’avenir de piloter un quartier entier, comme celui de Siemensstadt Square, au moyen de solutions numériques. Par exemple, les résidents du quartier pourront bénéficier d’un système de transports publics fluide et modulaire, ou encore de services de conciergerie numériques pour le quartier. Dans les bâtiments intelligents, le fonctionnement de l’ensemble des systèmes de CVC et d’éclairage s’adaptera en fonction de l’occupation en temps réel et sur la base de prévisions météorologiques, grâce à l’intelligence artificielle et à d’autres technologies innovantes.

Siemensstadt Square : planification numérique, construction numérique, pilotage numérique

Les jumeaux numériques font partie intégrante du projet Siemensstadt Square depuis le début du développement. Suivant le mot d’ordre « planification numérique, construction numérique, pilotage numérique », le processus de modélisation des données du bâtiment Building Information Modeling (BIM) est employé dès la phase de planification. Par exemple, les candidats aux concours d’architecture doivent soumettre une modélisation numérique de leurs projets. Une fois développées, ces modélisations constituent la base de toute planification, et peuvent notamment être utilisées pour générer des visualisations précises.

Les technologies intelligentes jouent un rôle crucial dans la décarbonation des villes

Pour Matthias Rebellius, il importe de comprendre la signification de la notion « d’intelligence » et de prendre conscience des avantages d’une ville intelligente. Car si les nouvelles technologies environnementales, les solutions efficientes sur le plan énergétique et l’essor du numérique ne sont pas une fin en soi, ces évolutions permettent de rendre notre quotidien urbain plus facile, plus sûr, plus agréable et plus inclusif. 

 

L’amélioration des infrastructures et des services au moyen des nouvelles technologies, du traitement de l’information et des données peut nous aider à relever les défis du monde de demain. Mais c’est également une condition nécessaire au bon fonctionnement d’une communauté urbaine désireuse d’assurer un niveau de vie élevée pour ses habitants. En définitive, au-delà du climat, c’est toute la société urbaine qui bénéficie de cette évolution.

À propos des auteurs : Sarah Tietze-Kamya est en charge de la communication sur Siemensstadt Square et modère le podcast SiemensstadtCalling. Stefan Kögl dirige le projet Siemensstadt Square et met en œuvre le nouveau quartier avec son équipe. Martin Tackenberg travaille à la division Smart Infrastructure de Siemens, où il s’occupe au quotidien de technologies intelligentes et innovantes.


Crédits photographiques : Siemensstadt Square

13 décembre 2021

Abonnement à la newsletter Stories

Restez à jour à tout moment : ce que vous devez savoir sur la transformation numérique au sein des infrastructures et des industries