Mehrwert über Funk

Digitales

Neue Funktechnologie ermöglicht intelligente Services und Geschäftsmodelle. So entstehen unternehmerische Chancen für kommunale Versorger.

22. Januar 2018

Als Sascha Schlosser im März 2017 zum Geschäftsführer der Zenner International GmbH & Co. KG berufen wurde, um beim Saarbrücker Messgerätehersteller das Angebot an IoT-fähigen Zählern und digitalen Lösungen auf- und auszubauen, war er durchaus optimistisch, dass dies gelingen könnte. Nur zehn Monate später ist klar: Die neuen LPWAN-basierten Angebote treffen den Nerv der Energie- und Versorgungswirtschaft. Das Echo aus dem Markt habe die Erwartungen bei Weitem übertroffen, berichtet Schlosser.

Daheim und unterwegs

Technik und Lösungen? Erklärungsbedürftig. LPWAN steht für Low Power Wide Area Network. Lorawan ist ein spezieller LPWAN-Standard und bedeutet Long Range Wide Area Network. Beide Standards eignen sich für die drahtlose Kommunikation zwischen IoT-Objekten wie Sensoren oder Zählern. Zentrale Vorteile dieser Technologien sind die große Funkreichweite, die Fähigkeit, auch schwer zugängliche Orte wie Schächte und Kellerräume zu erreichen, sowie ein sehr geringer Energieverbrauch der batteriebetriebenen Endgeräte. Die Lorawan-Technologie ist somit die Basis zweier Lösungsstränge: einer für Anwendungen in Gebäuden, einer für Outdoor-Applikationen.

Kommunizieren

Die Indoor-Lösung setzt auf den Smart Meter Gateways (SMGW) intelligenter Messsysteme auf, genauer gesagt auf deren CLS-Schnittstelle, wo sogenannte Controllable Local Systems angeschlossen werden. Um hier andocken zu können, hat Zenner mit Unterstützung der Mannheimer Hessware GmbH ein spezielles Lorawan-CLS-Gateway entwickelt. Dieses Gerät sammelt und sendet einerseits Signale beziehungsweise zu Endgeräten wie den erwähnten Sensoren und Zählern. Andererseits kommuniziert die CLS-Box von Zenner über die Wide-Area-Network(WAN)-Schnittstelle des SMGW und die gesicherte Datenverbindung mit der Außenwelt.

Gebäude

Das Potenzial der Indoor-Anwendungen ist riesig. Neben Energieservices etwa im Bereich Submetering sind Aktivitäten wie Gerätesteuerung, Gebäudesicherheit oder Gesundheit naheliegende Optionen. Die Attraktivität solcher Services liegt für Sascha Schlosser auf der Hand: »Stadtwerke suchen nach neuen Geschäftsmodellen auf Basis von Mehrwertdiensten. Mit dieser Technologie bekommen sie den Schlüssel dazu in die Hand, sowohl unmittelbar für den eigenen Vertrieb, als auch in der Rolle als wettbewerblicher Messstellenbetreiber. Der grundzuständige Messstellenbetreiber wird die Nutzung der WAN-Kommunikationsstrecke durch externe Marktteilnehmer aktiv unterstützen, da er dafür ein zusätzliches Entgelt einstreichen kann.« Weil dieses Entgelt nicht in die vom Gesetzgeber vorgegebenen Preisobergrenzen für den Rollout und Betrieb intelligenter Messsysteme fällt, können Stadtwerke so ihr Geschäftsmodell optimieren.

Smart Waste

Was LPWAN außerhalb von Gebäuden an Applikationen ermöglicht, lässt sich aktuell in Karlsruhe beobachten. Die Stadtwerke Karlsruhe und ihr Tochterunternehmen SWK Nowatec sowie die Zenner IoT Solutions aus Hamburg bauen in der badischen Metropole aktuell ein flächendeckendes IoT-Netzwerk auf und realisieren parallel praktische Anwendungen. Am weitesten fortgeschritten ist das Projekt Smart Waste.

Dazu werden Ultraschallsensoren in öffentlichen Abfallbehältern der Verkehrsbetriebe Karlsruhe (VBK) installiert. Diese liefern Füllstandinformationen, die über die im Stadtgebiet verteilten LPWAN-Gateways ins Backend-System gesendet werden. Dort werden die Signale von der IoT-Software ausgewertet. Bei kritischer Füllhöhe erhalten Mitarbeiter der VBK ein Signal auf ein mobiles Endgerät. So wird es möglich, die Abfallcontainer bedarfsgerecht zu leeren und die Route der Müllfahrzeuge intelligent zu planen – was sowohl Ressourcen schont als auch die Belastung der Menschen durch Abgasemissionen reduziert. Mit der Funküberwachung von Trafostationen, einem Smart-Parking-Projekt, der Überwachung des Grundwasserpegels sowie der Einrichtung eines Mess- und Meldesystems zur CO2- und Feinstaubbelastung in der City realisieren die Karlsruher bereits weitere IoT-Anwendungen.

In Zukunft

Zahlreiche andere Städte und Stadtwerke in Deutschland haben begonnen oder planen, mit Zenner International und Zenner IoT Solutions LPWAN-Projekte zu realisieren. Auch im Indoor-Bereich registriere man angesichts des bevorstehenden Rollouts intelligenter Messsysteme ein lebhaftes Echo, so Schlosser: »Das Potenzial hier wie dort ist groß. Immer mehr Stadtwerke erkennen die Möglichkeiten und machen sich auf den Weg ins Internet der Dinge.«

Gerhard Großjohann für Zenner

Checkliste

Karsruhe digital

• Intelligente Abfallwirtschaft: Ultraschallsensoren werden in öffentlichen Abfallbehältern der Verkehrsbetriebe Karlsruhe (VBK) installiert, zum Beispiel in Unterflurcontainern. Die Sensoren übermitteln in regelmäßigen Abständen Informationen zum Füllstand. Erreicht die Füllhöhe ein kritisches Maß, werden VBK-Mitarbeiter per Signal auf ein mobiles Endgerät informiert.

• Funkfernüberwachung von Trafostationen: Die Lorawan-Technologie gibt den Stadtwerken Karlsruhe nun ein Werkzeug zur kostengünstigen Fernüberwachung an die Hand. Der hier zum Einsatz kommende Sensor ist eine Eigenentwicklung.

• Pegelstandmessung: Grundwasserpegelstände werden zukünftig durch Lorawan-Infrastruktur und einen Sensor erleichtert, der eigens dafür entwickelt wurde. hd

(Quelle: Stadtwerke Karlsruhe)

Erschienen in Ausgabe: 01/2018

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