BENGKEL INOVASI TEKNOLOGI

Mari Ciptakan Ruangan dan Gedung yang Cerdas

0
2
'Smarter Living' membantu orang jompo untuk hidup secara mandiri di rumah mereka sendiri. (Foto/©: Fraunhofer)

Sebuah cermin yang tergantung di kamar mandi mampu mengingatkan kita untuk meminum obat. Sebuah sensor membunyikan alarm ketika seseorang terjatuh di rumahnya, dan kamar hotel pun dapat disulap menjadi ruang konferensi cukup dengan menekan satu tombol saja. Ketiga kecanggihan itu hanya sebagian dari teknologi yang tengah dikembangkan oleh Fraunhofer inHaus Center, sebuah bengkel inovasi untuk mengkreasikan sistem ruangan dan gedung cerdas.

'Smarter Living' membantu orang jompo untuk hidup secara mandiri di rumah mereka sendiri. (Foto/©: Fraunhofer)

Begitu masuk ke dalam mobil, kita segera terkepung oleh teknologi: airbag yang dirancang untuk meminimalkan benturan pada saat terjadi tabrakan, immobilizer elektronik untuk mencegah pencurian mobil, sistem rem antilock  untuk mencegah kehilangan kendali di jalan-jalan yang sangat licin – plus sistem AC, penghangat kursi dan navigasi yang semakin bagus. Sayangnya, sulit sekali bagi Anda untuk menemukan level penetrasi teknologi seperti itu di rumah atau apartemen biasa.

Sebenarnya, banyak teknologi tersedia yang bisa membuat hidup kita menjadi lebih mudah. Oleh sebab itu, para peneliti di Fraunhofer inHaus Center di Duisburg, Jerman,  sibuk mengembangkan berbagai teknologi cerdas yang tepat untuk rumah kita, seapik yang mereka lakukan pada mobil kita. 

Advertisement

“Target kami adalah mengembangkan solusi teknologi yang dapat membantu orang-orang dalam ruangan dan gedung dengan cara yang kita anggap biasa pada mobil kita dan menerapkan solusi-solusi tersebut di berbagai bidang,” kata Klaus Scherer, Direktur Pelaksana Fraunhofer inHaus Center.

Bagaimana sebenarnya ‘teknologi cerdas di lingkungan tempat tinggal’ bekerja? Salah satu contoh adalah jaringan cerdas yang terdiri atas sensor-sensor yang terpasang di rumah seorang wanita lansia yang tinggal sendirian. Sensor-sensor tersebut memonitor situasi wanita tersebut siang-malam, dan siap membunyikan alarm manakala wanita tersebut mengalami kecelakaan.

Saat ‘sistem deteksi dini kecelakaan’ menemukan masalah, maka sistem tersebut memperingatkan unit koordinasi perawatan, yang kemudian memerintahkan kendaraan unit perawatan terdekat memberikan bantuan. Lebih dari sepuluh tahun berlalu semenjak Fraunhofer-Gesellschaft membuka fasilitas penelitian inHaus1, dan fasilitas itu telah mengembangkan dan menguji-coba teknologi-teknologi cerdas untuk lingkungan tempat tinggal pada dasawarsa pertama usianya.

Bagaimana sistem ‘hidup yang dibantu lingkungan’ meningkatkan kualitas hidup orang-orang dari segala usia? Pertanyaan itu mendorong didirikannya inHaus2 pada tahun 2008, yang fokus pada fasilitas pelayanan dan komersial seperti rumah sakit dan klinik, hotel, pusat konferensi, kantor, sistem manajemen operasional, dan fasilitas gedung. Proyek penelitian ini dimulai bersamaan dengan konstruksi inHaus2: Bahan gedung dilengkapi dengan label RFID untuk membantu peneliti mengukur kemajuan di lokasi konstruksi dan dibandingkan dengan rancangan arsitektur virtual mereka dan untuk mengoptimalkan logistik di lokasi tersebut selama proses konstruksi. Secara total, ada tujuh lembaga Fraunhofer dan lebih dari 90 mitra industri yang terlibat di Pusat inHaus.

Pembangkit kombinasi panas dan listrik

Salah satu area penting yang menjadi fokus para peneliti adalah efisiensi energi-misalnya bagaimana menghangatkan gedung menggunakan sumber daya seminimal mungkin. Salah satu kemungkinannya adalah dengan menggunakan pembangkit kombinasi panas dan listrik (combined heat and power-CHP) yang seperti namanya, menghasilkan listrik, panas untuk sistem pemanasan dan air panas, semuanya pada waktu bersamaan. Saat ini, pembangkit listrik kecil tersebut hanya bekerja ketika penghuni membutuhkan air panas atau pemanas ruangan; listrik pada dasarnya dihasilkan sebagai produk sampingan.

Pabrik mikro-CHP yang dipasang di inHaus2 oleh perusahaan RWE Effizienz GmbH pada Desember 2011, mengambil konsep ini satu langkah lebih jauh dengan cara menghilangkan kebutuhan untuk menghasilkan panas persis pada saat diperlukan. Ini dilakukan dengan menggunakan tangki air yang sangat diisolasi (insulated) dengan kapasitas 850 liter dan sebuah elemen pemanas listrik terpadu.

Setiap kali listrik sedang murah-yaitu ketika pembangkit listrik tenaga angin dan panel surya menghasilkan tenaga listrik lebih besar daripada yang dibutuhkan oleh keseluruhan jaringan–elemen pemanas mengkonversi listrik menjadi panas dan memanaskan air. Penghuni gedung kemudian dapat menggunakan air panas selama berjam-jam kemudian untuk mandi atau memanaskan ruangan.

Selain mengurangi tagihan listrik, pembangkit listrik mikro-CHP baru ini juga menawarkan keuntungan bagi jaringan listrik dengan menyeimbangkan permintaan yang terus berfluktuasi. Apabila angin dan matahari menyediakan terlalu banyak daya listrik, pembangkit listrik CHP kecil dapat menyimpan energi dalam bentuk panas-dan ketika awan menyelimuti matahari dan angin berkurang, pembangkit tersebut dapat mulai bekerja dan membantu mengimbangi penurunan daya.

Baca juga :   Perusahaan Kecil Mudah Mendunia, Begini Caranya

Perusahaan RWE Effizienz GmbH berkeinginan menghubungkan bersama-sama beberapa pembangkit CHP ke sebuah pembangkit listrik virtual. “Kalau kami bisa menghubungkan beberapa pembangkit CHP ke dalam sebuah sistem yang dikelola secara cerdas, maka itu akan memberi kami fleksibilitas tambahan. Dan itu sangat penting pada saat semakin banyak daya listrik yang dialirkan ke dalam jaringan listrik Jerman dari sumber daya energi terbarukan,” kata Dr. Norbert Verweyen, Chief Technology Officer di RWE Effizienz GmbH.

Rumah cerdas yang dibangun oleh RWE Effizienz GmbH (Sumber foto : http://www.rwe.com/)

Tugas dari peneliti Pusat inHaus adalah mengoptimalkan bagaimana fasilitas semacam itu harus berfungsi agar sebisa mungkin memenuhi kebutuhan para pelanggan-misalnya memastikan bahwa pasokan tidak turun serendah-rendahnya sehingga penghuni tidak bisa mendapatkan air panas atau menyalakan pemanas.

“Kami menekan data pemakaian riill dan menjalankan sistem berdasarkan hasil yang kami dapatkan,” kata Hans-Jürgen Schliepkorte yang mengepalai kelompok Solusi Efisiensi Energi di Pusat inHaus, menjawab pertanyaan-pertanyaan seperti berapa lama pembangkit harus bekerja dan seberapa sering elemen pemanas diperlukan untuk mengurangi puncak beban listrik.

“Pusat inHaus memungkinkan kami mensimulasikan suhu di bawah nol yang biasanya terjadi selama musim dingin pada saat musim panas,” kata Schliepkorte, yang menambahkan bagaimana mereka menggunakan simulasi komputer yang dikembangkan oleh rekan-rekannya di Institut Fraunhofer untuk Solar Energy Systems ISE di Freiburg. Inovasi hemat energi inHaus lainnya adalah ‘sistem pompa pemanas terdesentralisasi’ yang dikembangkan melalui kerja sama dengan perusahaan WILO dan para mitra lainnya, yang kini sudah masuk ke pasar. Sistem ini mencatat penghematan energi pemanasan rata-rata sekitar 20 persen.

Bahan gedung inovatif dan bantuan elektronik

Salah satu proyek baru Pusat inHaus adalah ‘Rekayasa Rumah Sakit’ (Hospital Engineering). Para peneliti ingin membangun sebuah model identik untuk area-area penting dari sebuah lingkungan rumah sakit standar di atas lahan seluas 400 meter persegi. Model ini akan dilengkapi dengan ruang resepsionis dan ruang tunggu, ruang pemeriksaan, kamar pasien dengan kamar mandi yang terintegrasi, sebuah area kebugaran dan rehabilitasi dan bahkan ruang operasi dengan airlock (kamar dengan tekanan udara yang bisa diatur) sendiri.

Tahap konstruksi akan segera selesai. Selanjutnya para peneliti akan mencurahkan sebagian besar waktu mereka untuk menemukan bagaimana berbagai proses yang ada di lingkungan rumah sakit mempengaruhi satu sama lain dan bagaimana mengoptimalkannya. Misalnya, keputusan logistik untuk menghangatkan makanan pasien dengan microwave di bangsal bukan di area dapur pusat memiliki dampak nyata pada pasokan listrik: Puncak pemakaian listrik terjadi saat makan siang ketika semua microwave digunakan secara bersamaan.

RWE membangun kendaraan listrik di Jerman dan berkomitmen menciptakan daya hijau di jalan raya tanpa polusi. (Sumber foto : http://www.rwe.com/)

Sebanyak 25 mitra yang berpartisipasi dalam proyek ini antara lain, Universitas Duisburg-Essen, beberapa mitra rumah sakit dan industri, dan Institut Fraunhofer untuk Software and Systems Engineering ISST, untuk Material Flow and Logistics IML, untuk Environmental, Safety and Energy Technology UMSICHT, dan untuk Microelectronic Circuits and Systems IMS.

“Ada tren yang jelas menuju ke solusi holistik yang mengoptimalkan semua aplikasi dan proses manajemen gedung pada saat bersamaan-sebuah tantangan lintas disiplin yang memerlukan level integrasi dan kerjasama yang signifikan. Fasilitas penelitian inHaus merupakan sebuah perangkat unik yang memungkinkan kami untuk secara aktif melibatkan pengguna sejak tahap pengembangan awal,” cetus Profesor Viktor Grinewitschus, direktur teknologi dan inovasi di Pusat inHaus. (Janine von Ackeren ; www.fraunhofer.de/magazine)

Advertisement

Tulis Opini Anda