Son Mucit

Dünyanın en sıra dışı akıllı şehir uygulama bölgelerinden biri, dağcıların favori destinasyonlarından İsviçre Alpleri’ndeki Zermatt. Yaklaşık 3 bin metre yükseklikte büyük ölçüde kendi enerjisini üreten akıllı dağ kulübesi, Avrupa’nın en yüksek dağ istasyonuna ulaşan teleferik sistemi ve buluttan yönetilen demiryolu ağıyla kasaba, yeni nesil enerji ve altyapı çözümlerinin adeta açık hava laboratuvarı…

YAZI: ÜRÜN DİRİER, Sürdürülebilirlik alanındaki çalışmalarıyla dünya çapında önemli bir konumda bulunan teknoloji devi Siemens, İsviçre Alplerindeki küçük dağ kasabası Zermatt’ta gerçekleştirdiği dijital dönüşüm ve yenilenebilir enerji projeleriyle, akıllı şehir konseptinin metropollerle sınırlı olmadığını gösteren küçük ama çarpıcı bir örnek sunuyor.

Akıllı şehir denildiğinde akla genellikle milyonlarca insanın yaşadığı metropoller, trafik yönetim sistemleri, sensörlerle donatılmış yollar ve dev veri merkezleri geliyor. Zermatt ise bu kavramın neredeyse tam tersinden hareket eden ilginç bir laboratuvar. Burada teknoloji yoğun nüfusu yönetmekten çok, 3 bin metreyi aşan rakımlarda ulaşımın, enerjinin ve binaların kesintisiz çalışmasını sağlamak için kullanılıyor. Başka bir ifadeyle Zermatt, “akıllı şehir” teknolojilerinin ekstrem doğa koşullarında nasıl kullanılabileceğini gösteriyor.

Siemens, iki yıl önce EcoVadis Sürdürülebilirlik Derecelendirmesi’nde 100 üzerinden 80 puan alarak en yüksek performans kategorisini ifade eden Platin madalyaya hak kazanmıştı. Böylece şirket, dünya çapında değerlendirmeye dahil edilen yaklaşık 73 bin şirket arasında ilk yüzde 1 içinde yer aldı. EcoVadis değerlendirmesinde şirketler çevre, işçi ve insan hakları, etik ve sürdürülebilir tedarik olmak üzere dört ana başlık altında değerlendiriliyor.

Siemens’in bu alandaki çalışmalarının ardında dünyanın farklı noktalarında hayata geçirilen çok sayıda proje bulunuyor. Ancak biz burada dev bir metropolü değil, küçük bir dağ kasabasında gerçekleştirilen dönüşümü anlatacağız.

4 BİN METRELİK 38 ZİRVEYLE ÇEVRİLİ

Dağcıların ve kayakçıların favori destinasyonlarından biri olan İsviçre Alpleri’ndeki Zermatt, 4 bin metrenin üzerinde 38 zirveyle çevrili. Kasabanın sembolü ise dünyanın en tanınan dağlarından biri olan 4 bin 478 metre yüksekliğindeki Matterhorn. 2023 yılında kaydedilen yaklaşık 2,5 milyon gece konaklamasıyla Zermatt, İsviçre’nin en önemli turizm destinasyonlarından biri.

Ancak burayı teknolojik açıdan ilginç hale getiren de tam olarak bu coğrafya. Uzak konum, dik yamaçlar, düşük oksijen seviyesi, yoğun kar yağışı ve hızla değişebilen hava koşulları sıradan bir kentte kolaylıkla gerçekleştirilebilecek altyapı operasyonlarını burada oldukça karmaşık hale getiriyor. Çığlar ve aşırı hava olayları yalnızca ulaşımı aksatmakla kalmıyor, kritik altyapının fiziksel olarak erişilemez hale gelmesine de neden olabiliyor.

Bu nedenle Zermatt’taki dijitalleşmenin temelinde yalnızca enerji tasarrufu değil, sistemleri uzaktan görebilme ve yönetebilme ihtiyacı bulunuyor. Siemens’in bina otomasyonundan enerji yönetimine, teleferiklerden demiryolu sinyalizasyonuna uzanan teknolojileri de tam bu noktada devreye giriyor.

KENDİ ENERJİSİNİ ÜRETEN DAĞ KULÜBESİ

Önce Monte Rosa Kulübesi, yani Monte Rosa Hütte’den bahsedelim. Deniz seviyesinden 2 bin 883 metre yüksekte bulunan yapı, İsviçre’nin en dikkat çekici yüksek teknoloji dağ kulübelerinden biri. İsviçre Alp Kulübü ve ETH Zürih işbirliğiyle geliştirilen yeni yapı, 2010’dan itibaren dağcılara hizmet veriyor. Beş katlı, kristali andıran metalik yapının 120 kişilik konaklama kapasitesi bulunuyor.

Monte Rosa Hütte’yi sıra dışı yapan ise şebekeden uzak bir noktada bulunmasına rağmen enerji ihtiyacının yaklaşık yüzde 90’ını yenilenebilir kaynaklardan karşılayabilecek şekilde tasarlanmış olması. Abartarak anlatacak olursak, dünyada UFO istilası bile olsa İsviçre Alplerindeki bu otele gelip kendinizi kapatıp dış şartlardan bağımsız olarak hayatınızı sürdürebilirsiniz. Yapay zekalı sistemlerle en verimli şekilde güç sağlayan güneş panelleri, medeniyete dair ihtiyaç duyulan hemen her şeyi dağcılara 2.883 metrede sunuyor. En zor şartlarda yaşamayı kolaylaştıracak akılı bina teknolojileri ilk kez burada bir araya getirilmiş.

Güney cephesine entegre fotovoltaik sistem elektrik üretirken, termal güneş kolektörleri de enerji sistemine katkı sağlıyor. Isı geri kazanımlı havalandırma, suyun yeniden kullanıldığı sistemler ve otomasyon teknolojileri binanın kaynak tüketimini minimumda tutuyor. Yani burası yalnızca dağcıların geceyi geçirdiği bir kulübe değil; aynı zamanda geleceğin şebekeden bağımsız binalarının nasıl çalışabileceğini araştıran bir teknoloji platformu.

Enerjinin depolanması ise bu yükseklikte kritik önem taşıyor. Güneşin olmadığı saatlerde ve kötü hava koşullarında sistemin çalışmaya devam etmesi gerekiyor. Yapıda başlangıçta kullanılan 8,6 ton ağırlığındaki 48 kurşun akü, ömürlerinin sonuna yaklaşmaları üzerine 2021 yılında Siemens tarafından 14 lityum demir fosfat bataryayla değiştirildi. Yeni batarya sisteminin toplam kapasitesi 215 kWh. Üstelik yeni sistem yalnızca kapasiteyi geliştirmekle kalmadı; bataryaların toplam ağırlığını 8,6 tondan 2,7 tona düşürdü. 2022 yılında fotovoltaik modüllerin de yenilenmesiyle aynı taşıyıcı alan üzerinde elektrik üretim kapasitesi artırıldı ve invertörlerin büyük bölümü değiştirildi.

BİNA ARTIK BULUTTAN YÖNETİLİYOR

Projenin belki de en dikkat çekici aşaması ise 2024’te gerçekleşti. Siemens’in açık ve esnek IoT platformu Building X, Monte Rosa Hütte’nin dijital “işletim sistemi” haline getirildi.

Binadaki saha cihazları ve Desigo CC bina yönetim sisteminden gelen veriler Building X üzerinde bir araya getiriliyor. Böylece enerji, ısıtma-havalandırma, aydınlatma, elektrik, yangın güvenliği ve diğer teknik sistemlere ilişkin bilgiler uzaktan takip edilebiliyor.

Sistemin önemi özellikle kış aylarında ortaya çıkıyor. Yoğun kar nedeniyle kulübeye fiziksel olarak ulaşmanın mümkün olmadığı dönemlerde bile operatörler sistemlere uzaktan erişebiliyor, olası problemleri görebiliyor ve bazı müdahaleleri kilometrelerce uzaktan gerçekleştirebiliyor.

Building X’in Energy Manager uygulaması için bina yönetim sistemi her 15 dakikada bir verileri buluta gönderiyor. Burada veriler analiz edilerek enerji kullanımındaki verimsizlikler belirlenebiliyor. Operations Manager ise kontrol cihazları ve ağ geçitlerinden aldığı bilgilerle teknik sistemlerin uzaktan izlenmesine ve sorunların tespit edilmesine yardımcı oluyor.

Bir anlamda dağın ortasındaki bina kendi dijital ikizine yaklaşan bir çalışma mantığına kavuşuyor: Fiziksel yapıya ulaşmadan önce sistemin ne durumda olduğunu dijital ortamdan görmek mümkün hale geliyor.

SU, ENERJİ KADAR DEĞERLİ

Bu yükseklikte sorun yalnızca elektrik değil. Su da son derece kıymetli bir kaynak. Monte Rosa Hütte’nin şebeke suyu bağlantısı bulunmuyor. Kullanılan su büyük ölçüde çevredeki kar ve buzun erimesinden elde edilen suyun toplanmasına dayanıyor. Yapının ilk tasarımında yaz aylarında elde edilen erime suyunun kayaların içine yerleştirilen büyük bir rezervuarda depolanması öngörüldü.

Bu nedenle kulübede su tüketimi sıradan bir otelden farklı biçimde ele alınıyor. Su tasarrufu günlük yaşamın doğrudan bir parçası. Özellikle duş kullanımı sınırlı tutuluyor. Jetonlarla dakika dakika su kullanım hakkı satın alıyorsunuz burada. Böylece binanın sürdürülebilirliği yalnızca enerji üretimiyle değil, suyun yönetimiyle de sağlanmaya çalışılıyor.

Bu konu giderek daha önemli hale geliyor. Çünkü Zermatt’ın içinde bulunduğu Alp ekosistemi iklim değişikliğinin etkilerini doğrudan yaşayan bölgelerden biri. Monte Rosa Hütte’ye ulaşım rotası bile yıllar içerisinde buzulun erimesi nedeniyle değiştirilmek zorunda kaldı; kayalık geçişlere merdivenler ve morenlerin aşılabilmesi için köprüler eklendi.

Dolayısıyla buradaki teknoloji yatırımı yalnızca “akıllı bina” hikâyesi değil. Aynı zamanda değişen iklim koşullarında dağ altyapısının nasıl ayakta tutulabileceğine ilişkin gerçek bir deney alanı.

TELEFERİK AĞI İTALYA’YA UZANIYOR

Kasabadaki bir diğer önemli teknoloji alanı teleferik sistemi. Zermatt Bergbahnen AG, İsviçre’nin en büyük teleferik şirketi olarak faaliyet gösteriyor. Matterhorn Glacier Paradise’daki dağ istasyonu 3 bin 883 metre rakımıyla Avrupa’nın en yüksek dağ istasyonu. Buradan 4 bin metrenin üzerindeki 38 zirveyi ve 14 buzulu görmek mümkün.

Zermatt-Cervinia kayak bölgesi kış aylarında toplam 360 kilometrelik pist ağı sunuyor. Siemens ile Zermatt Bergbahnen arasındaki işbirliği ise düşük voltajlı güç dağıtımından kontrol sistemlerine kadar uzanıyor. Bu altyapının en dikkat çekici parçalarından biri Matterhorn Alpine Crossing. Matterhorn Glacier Ride II’nin 2023 yılında hizmete alınmasıyla Matterhorn Glacier Paradise ile İtalya tarafındaki Testa Grigia arasında teleferik bağlantısı tamamlandı. Böylece Zermatt ile İtalya’nın Cervinia bölgesi arasında Alplerin en yüksek sınır geçişlerinden biri teleferikle gerçekleştirilebilir hale geldi.

1898’DEN BERİ ÇALIŞAN DEMİRYOLU

Zermatt’taki teknolojik dönüşümün en ilginç bölümlerinden biri de demiryolları. Gornergrat Demiryolu’nun tarihi 20 Ağustos 1898’e uzanıyor. Hat, İsviçre’nin ilk elektrikli dişli demiryolu olarak hizmete girdi. Bugün Zermatt’ın merkezindeki bin 604 metre rakımlı istasyondan başlayan yolculuk, 3 bin 89 metredeki Gornergrat’a kadar devam ediyor.

Yaklaşık 9,3 kilometrelik hat boyunca tren bin 485 metreye yakın yükseliyor. Gornergrat istasyonu Avrupa’nın açık havada bulunan en yüksek tren istasyonu olarak tanımlanıyor. Hattın neredeyse tamamı eğimli araziden oluşuyor ve ray sistemi yaklaşık 155 bin diş içeriyor.

Ancak 19’uncu yüzyılın sonunda inşa edilen bu demiryolunu bugün ilginç hale getiren şey yaşı değil, arkasındaki dijital altyapı.

DEMİRYOLU BULUTA TAŞINDI

Gornergrat Demiryolu, Siemens Mobility tarafından hayata geçirilen bulut tabanlı operasyon modelini 2017 yılında kullanmaya başladı. Siemens’e göre uygulama, bu alandaki ilk bulut tabanlı operasyon modeli örneklerinden biri.

Sistem sayesinde sahada ayrı bir sunucu altyapısı bulundurma ihtiyacı azaltılırken kritik sistemlerin uzaktan yönetilmesi mümkün hale geliyor.

“Iltis” adı verilen entegre kontrol ve bilgi sistemi sinyalizasyonun uzaktan kontrol edilmesini, tren operasyonlarının izlenmesini ve yolcu bilgilendirme sistemlerinin yönetilmesini sağlıyor. Bu yaklaşım özellikle Zermatt gibi coğrafyalarda önemli. Çünkü bir veri merkezine veya kontrol ekipmanına fiziksel müdahale için kilometrelerce dağ yolunun aşılması gerekebiliyor. Bulut tabanlı mimari ise operasyonların önemli bir bölümünü fiziksel lokasyondan bağımsız hale getiriyor. Bir başka ifadeyle 1898’de açılmış bir dağ demiryolunun işletme altyapısı, 21’inci yüzyılda buluta taşınıyor.

MANEVRALAR TABLETTEN YÖNETİLİYOR

Bölgedeki diğer önemli hat Matterhorn Gotthard Demiryolu. Tarihi kökleri 19’uncu yüzyılın sonlarına uzanan demiryolu ağı bugün İsviçre’nin Valais, Uri ve Grisons kantonlarında ulaşım sağlayan BVZ Group bünyesinde faaliyet gösteriyor. Gornergrat Demiryolu da aynı grubun şirketlerinden biri.

Siemens burada da 2023 yılında dikkat çekici bir uygulamayı hayata geçirdi: Matterhorn Gotthard Bahn için bulut tabanlı mobil depo kontrol sistemi Controlguide TrackOps Depot. Sistem, trenlerin depo içerisindeki manevralarının ve yerel operasyonların yönetimini dijitalleştiriyor. Geleneksel olarak sabit kontrol noktalarından gerçekleştirilen bazı işlemler tablet tabanlı arayüzler üzerinden sahadan yapılabiliyor. Böylece personel manevra faaliyetlerini bulunduğu noktadan yönetebiliyor. Bulut mimarisi ise sistemin daha esnek ve ölçeklenebilir çalışmasını sağlıyor. Siemens bu uygulamayı, buluttaki ilk mobil depo kontrol sistemi olarak tanımlıyor.

AKILLI ŞEHRİN BAŞKA BİR MODELİ

Zermatt örneğinin asıl önemi belki de burada ortaya çıkıyor. Yaklaşık 3 bin metrede kendi enerjisinin büyük bölümünü üreten ve buluttan yönetilebilen bir bina; 3 bin 883 metreye çıkan ve iki ülkeyi birbirine bağlayan teleferikler; 1898’den beri çalışan ancak bugün sinyalizasyonu bulut teknolojileriyle yönetilen bir dağ treni…

Bunların her biri tek başına farklı bir mühendislik projesi. Fakat aynı coğrafyada bir araya geldiklerinde Zermatt’ı küçük ölçekli bir “akıllı altyapı laboratuvarına” dönüştürüyorlar.

Üstelik burada teknolojinin amacı gösterişli bir dijital şehir yaratmak değil. Tam tersine, mümkün olduğunca görünmeden enerji tüketimini azaltmak, altyapının kesintisiz çalışmasını sağlamak ve insanların erişmesinin zor olduğu noktalarda makineleri uzaktan yönetebilmek. Bu açıdan Zermatt geleceğin akıllı şehirlerine ilişkin farklı bir soru ortaya koyuyor: Bir şehri gerçekten “akıllı” yapan şey daha fazla teknoloji kullanması mı, yoksa sahip olduğu kaynakları daha az tüketerek ve altyapısını daha dayanıklı hale getirerek yönetebilmesi mi? İsviçre Alplerindeki bu küçük kasabanın verdiği yanıt ikincisine daha yakın görünüyor.

1894’TEN BERİ İSVİÇRE’DE

Siemens’in İsviçre’deki hikâyesi ise Zermatt projelerinden çok daha eskiye, 1894 yılına uzanıyor. Bern yakınlarındaki Wynau hidroelektrik santralinin inşası şirketin İsviçre’deki faaliyetlerinin başlangıcı kabul ediliyor. Yaklaşık 14 aylık inşaatın ardından 23 Ocak 1896’da Langenthal’da elektrik ışığının yakılması, Siemens’in ülkedeki ilk büyük projesinin sonuçlarından biri oldu.

Şirket daha sonraki yıllarda enerji, sanayi, ulaşım ve bina teknolojilerinden dijital altyapıya kadar pek çok alanda İsviçre ekonomisinin parçası haline geldi. 1903’te Zürih’te ilk teknik ofisini açtı; ilerleyen yıllarda şirket satın almaları ve birleşmelerle ülkedeki faaliyet alanını genişletti.

Bugün İsviçre aynı zamanda Siemens’in akıllı altyapı faaliyetleri açısından stratejik merkezlerinden biri. Siemens Smart Infrastructure’ın küresel merkezi Zug’da bulunuyor.

Zermatt’taki projeler de aslında 130 yılı aşkın bu ilişkinin bugünkü halini gösteriyor. 1890’larda İsviçre’nin elektrifikasyonuna katkı sağlayan mühendislik şirketi, bugün aynı ülkede binaları, trenleri ve ulaşım altyapısını bulut sistemleri, IoT platformları ve akıllı enerji yönetimiyle birbirine bağlıyor.

Aradan bir asırdan fazla zaman geçmiş olsa da çözülmeye çalışılan temel problem çok değişmiş değil: Zorlu bir coğrafyada enerjiyi ve altyapıyı güvenilir biçimde insanların hizmetine sunabilmek.