Stadtwerke ermöglichen neue Funktechnologie LoRaWAN

29.01.2018 | International normierte neue Technik in Karlsruhe für das Internet der Dinge

LoRaWAN heißt eine neue Funktechnologie für deren Infrastruktur die Stadtwerke Karlsruhe Antennen aufbauen, um das gesamte Stadtgebiet abzudecken. Mit ihr gibt es nun eine kostengünstige und energiesparende Möglichkeit, um Karlsruhe intelligent zu vernetzen: Ob Parkplatzsensoren, die freie Parkplätze melden, Feuchtigkeitsmesser in Räumen oder Funkfernüberwachung von Trafostationen. Hier entsteht das Netz der Dinge, das nun für viele ganz praktische Anwendungen das Rückgrat bildet und Karlsruhe zur Smart City werden lässt, in der die digitale Zukunft Gestalt annimmt. Möglich macht dies ein flächendeckendes Funknetzwerk in dem kleinste Sensoren über weite Strecken funken. „Long Range Wide Area Network, kurz LoRaWAN heißt diese international normierte neue Funktechnik.

„Das bekannte W-LAN ist räumlich stark begrenzt, eine LoRaWAN Antenne hingegen kann Daten über Entfernungen bis zu 20 Kilometer empfangen, erläutert Andreas Hallwachs von der SWK-Novatec, einem Tochterunternehmen der Stadtwerke Karlsruhe und betont, dass die Belastung durch Strahlen minimal ist und nur einen Bruchteil im Vergleich zu konventionellen Mobilfunkanwendungen beträgt. Da es sich jeweils um kleine Datenmengen handelt, können die Batterien der Sensoren
auch über längere Zeit die benötigte Energie liefern. Die Datenpakete werden vom Sensor zur Antenne verschlüsselt verschickt und dann auf sicheren Leitungen zu den Servern der Stadtwerke weitergeleitet. „Wir fördern mit dieser Initiative Innovationen in Karlsruhe und tun dies mit einer unserer Kernkompetenzen, eben technische Infrastruktur zur
Verfügung zu stellen. Jetzt können die Entwickler für alle möglichen Anwendungen aktiv werden", unterstreicht Michael Homann, Vorsitzender der Geschäftsführung der Stadtwerke Karlsruhe das Engagement des Energie- und Wasserversorgers.

Karlsruhe: vernetzte Energiestadt

Weltweit sind erst wenige Städte flächendeckend mit der neuen
Technologie ausgestattet. Da es sich um eine international abgestimmte Funktechnik handelt, können die neu entwickelten Sensoren auch über die Stadtgrenzen hinaus eingesetzt werden. Aktiv waren so zum Beispiel schon die Azubis des Unternehmens: Mit ihrem Ausbilder zusammen haben sie einen Kurzschlussanzeiger entwickelt, der bereits im Karlsruher Stromnetz im Einsatz ist und dafür sorgen soll, dass die Fachleute in der Leitstelle noch schneller Fehler im Stromnetz analysieren und beheben können. Die LoRaWAN-Technologie gibt den Netzspezialisten des
Netzservices der Stadtwerke nun ein Werkzeug an die Hand, das eine einfache und kostengünstige Fernüberwachung ermöglicht. Drohende oder eingetretene Ausfälle der Trafostationen können so frühzeitig erkannt und schneller behoben werden.

Abfallbehälter der Verkehrsbetriebe melden Füllstand

Zuerst gestartet und am weitesten fortgeschritten ist das Projekt Smart Waste. In diesem Anwendungsfall werden Ultraschall-Sensoren in Abfallbehältern der Verkehrsbetriebe Karlsruhe (VBK) installiert, zum Beispiel in Unterflurcontainern an den Bus- und Straßenbahnhaltestellen.

Die Sensoren übermitteln in regelmäßigen Abständen Informationen zum aktuellen Füllstand, die dann per Ampeldarstellung für die Disposition visualisiert werden. Erreicht die Füllhöhe ein zuvor festgelegtes, kritisches Maß, werden Mitarbeiter der VBK per Signal darüber informiert. Die Verkehrsbetriebe, Kooperationspartner in diesem Projekt, können die Behälter somit gezielt ansteuern und leeren.
Diese smarte Art des Abfallmanagements bietet eine Reihe von Vorteilen. So wird es möglich, die Unterflur-Container bedarfsgerecht zu leeren und die Route des Müllfahrzeugs intelligent zu planen. Hierdurch können die Entleerungszeiten und Fahrrouten optimiert werden. „Wir können unser Personal effektiver einsetzen und unnötige Leerfahrten zu weniger frequentierten Müllcontainern vermeiden. So lassen sich auch Benzinkosten und Abgasemissionen reduzieren", verdeutlicht VBK-Projektleiter Stefan Oberacker. Durch Auswerten der in diesem Prozess gewonnenen Daten lassen sich darüber hinaus Vorhersagen ableiten. „Belastungsspitzen bei Großveranstaltungen wie Festen oder
Demonstrationen sind für uns dann besser beherrschbar, weil wir durch die Daten bereits präventiv Einiges machen können oder entsprechend flexibel darauf reagieren können, wenn doch mehr Müll anfällt", erklärt Oberacker, der mit seinem Reinigungstrupp von der Bahnmeisterei für das regelmäßige Entleeren der rund 350 VBK-Müllbehälter im Stadtgebiet zuständig ist.

Was diese Anwendung besonders macht, ist das Engagement und die Begeisterung im Projekt. Der in den Containern platzierte Sensor liebevoll Oskar genannt, ist im Rahmen einer Kooperation von VBK, der Ausbildungswerkstatt der Stadtwerke und dem Dienstleister ZENNER IoT Solutions entwickelt worden.

Neue Sensoren in den Unterflurcontainern an den Straßenbahnhaltestellen melden die Füllhöhe. Ein Projekt der Azubis der Stadtwerke in Zusammenarbeit mit den VBK und dem Dienstleister Zenner IoT Solutions. Auf dem Bild zu sehen sind (von links) Stefan Miklosko (VBK-Bahnmeisterei), Stefan Oberacker (VBK-Bahnmeisterei und Leiter des Projekts bei den VBK) und Robin Birk von SWK-Novatec GmbH (Leiter des Gesamtprojekts "Smart City" für die Stadtwerke).  
Neue Sensoren in den Unterflurcontainern an den Straßenbahnhaltestellen
melden die Füllhöhe. Ein Projekt der Azubis der Stadtwerke in Zusammenarbeit mit den VBK und dem Dienstleister Zenner IoT Solutions. Auf dem Bild zu sehen sind (von links) Stefan Miklosko (VBK-Bahnmeisterei), Stefan Oberacker (VBK-Bahnmeisterei und Leiter des Projekts bei den VBK) und Robin Birk von SWK-Novatec GmbH (Leiter des Gesamtprojekts "Smart City" für die Stadtwerke).
 

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