Sistema de garagem solar BIPV e Urban City: Use sistemas de garagem solar para expandir áreas de assentamento e tráfego e proteger recursos agrícolas importantes

As garagens solares geralmente não fazem parte da energia fotovoltaica integrada em edifícios (BIPV: Building-Integrated Photovoltaics). Com a energia fotovoltaica integrada no edifício, os módulos solares são integrados na estrutura do edifício, por exemplo, como elementos de fachada, telhas ou janelas. O objetivo é integrar perfeitamente os painéis solares no projeto do edifício para obter benefícios estéticos e energéticos.

Já as garagens solares são coberturas projetadas especificamente para estacionar veículos, ao mesmo tempo em que são equipadas com painéis solares para gerar energia solar. Seu objetivo principal é proteger os veículos das intempéries e, ao mesmo tempo, gerar eletricidade a partir da luz solar.

Embora os abrigos solares não façam parte da energia fotovoltaica integrada no edifício, ainda podem ser uma adição útil a um edifício, proporcionando espaço adicional para a geração de electricidade, ao mesmo tempo que apoiam o aspecto ambiental através da utilização de fontes de energia renováveis.

O módulo de garagem solar urbano caracteriza-se pela sua transparência parcial, que permite combinar os módulos solares, o telhado e a geração de energia num único sistema integrado. Esta expansão de tarefas e maior funcionalidade são características cruciais de uma garagem solar como uma solução fotovoltaica integrada no edifício.

Parque de garagem solar Urban City – o sistema de sistema de garagem solar – Imagem: Xpert.Digital

Ao integrar os módulos solares no telhado da garagem, não só é gerada energia renovável, mas também cria uma solução esteticamente agradável que se adapta harmoniosamente ao ambiente urbano. Os elementos transparentes do módulo de garagem solar da cidade continuam a deixar passar a luz natural e a criar uma atmosfera agradável. Até mesmo a vegetação embaixo da garagem solar é possível!

A integração estética dos abrigos solares nas áreas urbanas tem um impacto positivo na qualidade de vida e na aceitação dos cidadãos. Ajudam a garantir que as tecnologias de energias renováveis ​​sejam integradas na paisagem urbana e, assim, contribuam para um desenvolvimento urbano sustentável e preparado para o futuro.

A combinação de funcionalidade, design estético e produção de energia renovável torna o módulo de garagem solar urbano uma solução atraente para áreas residenciais e comerciais. Permite a utilização de superfícies seladas e ao mesmo tempo cria uma fonte de energia limpa para as suas próprias necessidades ou para carregar veículos eléctricos.

A tecnologia avançada e o design moderno do módulo de garagem solar urbano oferecem, portanto, uma situação vantajosa para todos: contribui para a sustentabilidade e a proteção ambiental, ao mesmo tempo que melhora o ambiente urbano e a qualidade de vida dos residentes.

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A energia fotovoltaica integrada em edifícios pode ajudar a adicionar mais funcionalidade às áreas de assentamento e tráfego, ao mesmo tempo que protege importantes recursos agrícolas. Ao integrar módulos solares na estrutura do edifício, eles podem utilizar eficientemente as áreas existentes sem ocupar espaço adicional.

Ao integrar módulos solares em estruturas de edifícios como fachadas, telhas ou janelas, as áreas urbanas podem ser utilizadas multifuncionalmente. Isto permite que a eletricidade seja gerada no local, o que contribui para um fornecimento de energia descentralizado. Ao mesmo tempo, as terras agrícolas podem ser protegidas e preservadas para o seu uso original, em vez de serem utilizadas para construir sistemas solares.

A energia fotovoltaica integrada em edifícios também oferece benefícios estéticos, uma vez que os módulos solares podem ser perfeitamente integrados no projeto do edifício. Isto promoverá a aceitação da energia solar nas áreas urbanas e melhorará a aparência estética da cidade.

Ao combinar a energia solar com a energia fotovoltaica integrada no edifício, podem ser alcançadas diversas vantagens, tais como a utilização dos terrenos existentes, a produção descentralizada de energia e a proteção dos recursos agrícolas. É uma forma inovadora de promover a sustentabilidade e as energias renováveis ​​em ambientes urbanos.

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A proporção de assentamentos impermeáveis ​​e áreas de tráfego em áreas urbanizadas pode variar muito dependendo do país, cidade e região. No entanto, existem algumas estimativas e dados gerais que podem fornecer uma visão geral da extensão da impermeabilização nas zonas urbanas.

Na Alemanha, o Serviço Federal de Estatística estimou em 2018 que cerca de 13,3% da área urbanizada da Alemanha era utilizada como espaço de assentamento e transporte. Isto inclui áreas residenciais, áreas comerciais, áreas industriais, áreas de tráfego como ruas e estacionamentos, bem como áreas de lazer e recreação.

Internacionalmente, existem diferenças entre diferentes países e cidades. Por exemplo, alguns países altamente urbanizados, como Singapura, têm uma taxa de impermeabilidade muito elevada, com mais de 90% de área impermeável devido aos recursos terrestres limitados. Outras cidades, como Amesterdão, nos Países Baixos, estabeleceram como objectivo reduzir a quantidade de superfícies impermeáveis ​​e criar mais espaços verdes e habitats naturais.

É importante notar que a elevada impermeabilidade pode ter impactos negativos no microclima urbano, na biodiversidade e na qualidade de vida. O planeamento urbano e o desenvolvimento urbano sustentável são, portanto, de grande importância para limitar a impermeabilização e aumentar a proporção de espaços verdes.

Urbanização – um desenvolvimento global

A urbanização refere-se ao processo de concentração populacional e crescimento crescente das cidades. Refere-se à transição de uma sociedade predominantemente rural para uma em que a maioria das pessoas vive nas cidades. A urbanização é acompanhada por diversas mudanças sociais, económicas e espaciais.

À medida que a urbanização avança, as pessoas deslocam-se das zonas rurais para as regiões urbanas em busca de melhores empregos, educação e condições de vida. Este processo é muitas vezes impulsionado pela industrialização e pelo desenvolvimento económico de um país ou região. As cidades proporcionam acesso a uma variedade de serviços, infra-estruturas, comodidades culturais e oportunidades de interacção social.

No entanto, a urbanização também pode trazer desafios. Estes incluem a elevada densidade populacional, a falta de oferta de habitação, o congestionamento do tráfego, a poluição ambiental, a desigualdade social e problemas relacionados com infra-estruturas e serviços públicos.

A urbanização é uma tendência global que pode ser observada em muitas partes do mundo. Particularmente nos países emergentes e em desenvolvimento, a urbanização está frequentemente associada ao rápido crescimento populacional, o que significa que as cidades enfrentam desafios no fornecimento de infra-estruturas e serviços.

A urbanização sustentável envolve o planeamento e desenvolvimento das cidades para melhorar a qualidade de vida dos residentes, utilizar os recursos de forma eficiente, minimizar os impactos ambientais e promover a justiça social.

Impacto adicional da urbanização: Ilhas de calor urbanas (UHI)

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Para abastecer a Alemanha com 100% de energia solar, é necessária uma certa capacidade instalada em gigawatts de pico (GWp). A quantidade exata depende de vários fatores, como o consumo de eletricidade, a eficiência dos sistemas fotovoltaicos e a radiação solar média em diferentes regiões da Alemanha.

É difícil dar uma indicação precisa do número de GWp necessário para cobrir todas as necessidades de electricidade da Alemanha com energia solar, uma vez que o consumo de electricidade pode mudar ao longo do tempo e outros factores também devem ser tidos em conta.

De acordo com um estudo de 2018 do Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar, a produção de eletricidade relacionada com a área com energia fotovoltaica de cerca de 400-500 GWp seria necessária para cobrir toda a procura de eletricidade na Alemanha.

No entanto, é importante notar que esta é uma estimativa aproximada e que o requisito exato de GWp pode mudar ao longo do tempo à medida que a tecnologia, a eficiência energética e o consumo de eletricidade evoluem. É também possível que outras fontes de energia renováveis, como a energia eólica ou hidroeléctrica, combinadas com a energia solar, possam ajudar a satisfazer a procura global.

Para fazer uma estimativa aproximada da área necessária, pode-se assumir uma produção média de 5 watts de pico por metro quadrado. Isto significa que poderão ser necessários até 80.000 quilómetros quadrados (80.000.000.000 metros quadrados) de espaço para 400 GWp.

Contudo, é importante salientar que este é um cálculo simplificado e outros fatores como o progresso técnico nos sistemas fotovoltaicos, a expansão das tecnologias de armazenamento e a otimização da eficiência energética devem ser levados em consideração. A área exata pode, portanto, mudar dependendo de como a tecnologia e as condições gerais se desenvolvem.

As estatísticas ilustram o desenvolvimento das áreas de povoamento e tráfego na Alemanha entre 1992 e 2021. Fornecem informações sobre a expansão crescente destas áreas durante o período mencionado. Em 2021, a área de assentamento e tráfego na Alemanha era de cerca de 51.813 km². As áreas de assentamento representaram aproximadamente 9,4 por cento da área total da terra em 2020.

Área de liquidação e transporte na Alemanha até 2021 - Imagem: Xpert.Digital

O avanço da urbanização e o crescimento populacional levaram ao aumento da procura por áreas de assentamento. As áreas residenciais, comerciais, industriais e infra-estruturas de transporte, como estradas e estacionamentos, ocupam uma proporção significativa da área total da Alemanha.

No entanto, este desenvolvimento também tem impacto nos habitats naturais, nas terras agrícolas e nas áreas ecologicamente valiosas. A protecção destes recursos é de grande importância para preservar a biodiversidade e minimizar a pegada ecológica das áreas de assentamento e tráfego.

O planeamento urbano sustentável e a utilização eficiente do espaço disponível são cruciais para conter as consequências negativas do aumento da impermeabilização. Conceitos como o desenvolvimento interior, a promoção de infra-estruturas verdes e a revitalização de áreas abandonadas podem ajudar a limitar o consumo de terra, criando ao mesmo tempo um ambiente habitável para a população.

É importante acompanhar o desenvolvimento das zonas de povoamento e de transportes e tomar medidas para encontrar o equilíbrio entre o crescimento urbano e a protecção dos recursos naturais.

Área de povoamento e tráfego (em km²) na Alemanha de 1992 a 2021 (data de referência: 31 de dezembro)

• 1992 – 40.305 km²
• 1996 – 42.052 km²
• 2000 – 43.939 km²
• 2001 – 44.381 km²
• 2002 – 44.780 km²
• 2003 – 45.141 km²
• 2004 – 45.621 km²
• 2005 – 46.050 km²
• 2006 – 46.436 km²
• 2007 – 46.789 km²
• 2008 – 47.137 km²
• 2009 – 47.422 km²
• 2010 – 47.702 km²
• 2011 – 48.133 km²
• 2012 – 48.368 km²
• 2013 – 48.597 km²
• 2014 – 48.910 km²
• 2015 – 49.066 km²
• 2016 – 50.799 km²
• 2017 – 51.032 km²
• 2018 – 51.315 km²
• 2019 – 51.489 km²
• 2020 – 51.693 km²
• 2021 – 51.813 km²

Em 2018, nenhum estado federal tinha uma proporção tão elevada de áreas isoladas como Berlim. Espantosos 34,64% da área total da capital consistiam em assentamentos fechados e áreas de tráfego. As outras duas cidades-estado, Hamburgo e Bremen, tinham participações de 29,13% e 28,1%, respectivamente, de assentamentos fechados e áreas de tráfego. Os treze estados territoriais seguiram a uma distância considerável, mas apresentaram diferenças significativas. Na Renânia do Norte-Vestfália, por exemplo, 10,8% da área total consistia em áreas de assentamento e tráfego impermeáveis, enquanto em Mecklemburgo-Pomerânia Ocidental era apenas 3,51%.

Proporção de áreas de assentamento e tráfego (SuV) seladas e não seladas na área total dos estados federais na Alemanha em 2018 - Imagem: Xpert.Digital

A impermeabilização de áreas tem efeitos de longo alcance, tanto ecológica como hidrologicamente. Por um lado, perde-se solo fértil devido à impermeabilização, o que tem um impacto negativo na utilização agrícola e na qualidade do solo. Isto representa um desafio para a produção de alimentos e a conservação da biodiversidade.

Por outro lado, o aumento da impermeabilização é um fator relevante na ocorrência de inundações e aumenta o risco de tais eventos. Como a precipitação não pode escoar em solos impermeáveis, a água se acumula em outros locais e leva ao aumento da quantidade de água nos esgotos e cursos de água. Isto tem consequências negativas para as infra-estruturas, o ambiente e a segurança das zonas afectadas.

É, portanto, muito importante tomar medidas para reduzir a impermeabilização superficial ilhas de calor urbanas O planeamento urbano sustentável, a promoção de espaços verdes, a conversão de áreas impermeabilizadas em espaços verdes e abertos e a implementação de sistemas eficazes de gestão de águas pluviais são cruciais para contrariar as consequências negativas da impermeabilização e criar um ambiente resiliente e habitável.

Proporção de área SuV selada

• Berlim – 34,64 em%
• Hamburgo – 29,13 em%
• Bremen – 28,10 em%
• Renânia do Norte-Vestfália – 10,80 em %
• Sarre – 10,11 em%
• Hesse – 7,49 em%
• Baden-Württemberg – 6,81 em%
• Baixa Saxônia – 6,64 em%
• Renânia-Palatinado – 6,50 em %
• Saxônia – 6,43 em%
• Schleswig-Holstein – 6,02 em%
• Baviera – 5,64 em%
• Turíngia – 4,96 em%
• Brandemburgo – 4,65 em%
• Saxônia-Anhalt – 4,62 em%
• Mecklemburgo-Pomerânia Ocidental – 3,52 em %

Proporção de área SuV não lacrada

• Berlim – 35,91 em%
• Hamburgo – 29,83 em%
• Bremen – 28,32 em%
• Renânia do Norte-Vestfália – 12,78 em %
• Sarre – 11,49 em%
• Hesse – 8,65 em%
• Baden-Württemberg – 7,99 em %
• Baixa Saxônia – 7,89 em%
• Renânia-Palatinado – 8,08 em%
• Saxônia – 8,16 em%
• Schleswig-Holstein – 7,36 em%
• Baviera – 6,65 em%
• Turíngia – 7 em%
• Brandemburgo – 5,85 em%
• Saxônia-Anhalt – 6,90 em%
• Mecklemburgo-Pomerânia Ocidental – 5,04 em %

A vegetação cobre a maior parte da superfície da Alemanha e representava mais de 83% da área total no final de 2020. Isto inclui vários tipos de uso da terra, incluindo terras agrícolas. Na verdade, pouco mais de metade da área total da Alemanha é utilizada para fins agrícolas.

Distribuição da área útil na Alemanha por tipo de uso em 2020 - Imagem: Xpert.Digital

Em 2020, as áreas de assentamento representavam cerca de 9,4 por cento da área total da terra. Isto inclui áreas urbanas, áreas residenciais, áreas comerciais e infraestruturas, como estradas e estacionamentos. O aumento da área de assentamento é resultado da urbanização e do crescimento populacional.

A distribuição do uso da terra impacta vários aspectos, incluindo a agricultura, a conservação da natureza e o meio ambiente. A utilização sustentável da terra é crucial para proteger os recursos naturais, preservar a biodiversidade e minimizar o impacto ecológico das áreas de assentamento.

É importante considerar o equilíbrio entre áreas de vegetação, usos agrícolas e áreas de assentamento, a fim de promover o desenvolvimento sustentável. Isto requer o uso eficiente das terras agrícolas, a promoção de áreas de compensação ecológica nas áreas de assentamento e a implementação de medidas que preservem a integridade ecológica do solo. Ao utilizar a terra de forma responsável, podemos garantir a saúde a longo prazo do nosso ambiente e das nossas comunidades.

Tipos de uso de espaço na Alemanha 2020

Vegetação – 83,30 em %

• incluindo: área agrícola – 50,60 em %
• incluindo: área florestal – 29,80 em %
• abaixo: plantas lenhosas – 1,20 em %
• abaixo: urze – 0,20 em%
• abaixo: Moor – 0,20 em %
• abaixo: reservatório – 0,10 em %
• incluindo: terrenos baldios, sem vegetação – 1,10 em %

Liquidação – 9,40 em %

• incluindo: área de construção residencial – 3,90 em %
• incluindo: espaço industrial e comercial – 1,70 em %
• incluindo: área de esportes, lazer e recreação – 0 em %
• abaixo: Cemitério – 0 em %
• incluindo: mineração a céu aberto, cava, pedreira – 0,40 em %
• incluindo: operações de mineração – 1,20 em %
• abaixo: estoque – 0,50 em %
• abaixo: Área de caráter funcional especial – 1,50 em %
• abaixo: área de uso misto – 0,10 em %

Tráfego – 5,10 em%

• incluindo: tráfego rodoviário – 2,60 em %
• abaixo: Distância – 1,90 em %
• abaixo: lugar – 0,10 em %
• incluindo: tráfego ferroviário – 0,30 em %
• incluindo: tráfego aéreo – 0,10 em %
• incluindo: tráfego marítimo – 0 em %

Água – 2,30 em%

• incluindo: rios – 1 em%
• abaixo: água parada – 0 em %
• incluindo: bacia portuária – 1,20 em %
• abaixo: mar – 0,10 em %

Entre 1992 e 2018, a proporção de assentamentos fechados e áreas de tráfego na Alemanha aumentou de 5,18% para 6,47%. Isto significa que houve um aumento de 4.622 quilómetros quadrados ou cerca de 178 quilómetros quadrados por ano durante este período. Ao mesmo tempo, a área de assentamentos e tráfego não vedada aumentou na mesma medida, de 6,31 por cento para 7,88 por cento. Em 2018, as áreas totais de assentamento e tráfego representavam 14,35% da área total da Alemanha.

Áreas de assentamento e tráfego seladas e não seladas na Alemanha - Imagem: Xpert.Digital

Proporção de áreas de assentamento e tráfego (SuV) seladas e não seladas na área total da Alemanha em 1992 e 2018

Proporção de área SuV selada

• 1992 5,18 em%
• 2018 6,47 em %

Proporção de área SuV não lacrada

• 1992 6,31 em %
• 2018 7,88 em %

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Planejador gratuito de garagem solar e terraço solar para construção, empresas elétricas e engenheiros solares - Imagem: Xpert.Digital

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