Deutsche Kommunen stehen vor der Aufgabe ihr Stromnetz auf Basis des gesetzlichen Smart-Meter-Rollouts fit für die Zukunft zu machen. Mit ihrem Pilotprojekt »MonLightGrid« zeigt die Stadt Monheim am Rhein, wie es funktionieren kann.
In Monheim schaut man über den Tellerrand. Die kleine Stadt am Rhein, gelegen zwischen den beiden großen Düsseldorf und Köln, geht bei den Herausforderungen des Smart-Meter-Rollouts einen Schritt weiter und nutzt die Vorbereitungen, um auf Basis einer Smart-Meter- Gateway-Infrastruktur auch die Straßenbeleuchtung ins Smart-City-Zeitalter zu überführen.
Dafür hat die Stadt im Mai 2019 gemeinsam mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, kurz RWTH Aachen das Pilotprojekt »MonLightGrid« ins Leben gerufen. Unterstützt wird Monheim bei der Umsetzung vom Mönchengladbacher Meteringdienstleister Hausheld. Das Unternehmen hat ein Kommunikationsmodul entwickelt, das die nötige Kompatibilität zwischen Smart Meter Gateway und Straßenbeleuchtung ermöglicht, heißt es in einer Mitteilung. Basis dafür sei eine Kooperation mit Sixdata. Das Unternehmen bietet Management-Software für Straßenbeleuchtung in Deutschland und den Niederlanden an.
Das Konzept von »MonLightGrid« sieht unter anderem vor, die Steuerungen der Straßenlaternen mit einem Dimmer auszustatten, der die Beleuchtung an Morgen- und Abenddämmerung flexibel anpasst. Zudem kann die Stadt zukünftig auch auf Anwohnerwünsche reagieren und beispielsweise die Beleuchtung in einer Parkanlage jenseits der zentralen Nutzungszeiten individuell regulieren.
Ein ausschlaggebendes Argument für Smart-Lighting auf Basis von Smart Meter Gateways war das höhere Sicherheitsniveau. Dieses fußt auf einem von Hausheld konzipierten Funk-Netzwerk, das über BSI-zertifizierte Smart Meter Gateways arbeitet. Dieses Setup garantiert dem Stadtwerk in Monheim, dass sein System über Jahre von Gateway-Administratoren auf hohem Niveau geschützt ist. Für »MonLightGrid« hat Monheim eine Gesamtinvestition von 12,2 Mio. Euro veranschlagt, die Umsetzung läuft bereits.
Wie Straßenbeleuchtung die Infrastruktur für die Smart City liefern kann:
Einbindung in den Smart-Meter-Ausbau.
Individuelle Steuerung nach Wetterbericht oder Sonnenphasen.
Dimmung gegen Blendwirkung.
Straßenlaternen bieten flächendeckende Lademöglichkeiten für E-Autos.
Vorausschauendes Wartungsmanagement.
Komfortgewinn bei gleichzeitiger Kostenersparnis.
Doch nicht nur die Sicherheit ist ein Vorteil, den die smarte Straßenbeleuchtung in Städten bietet. Die Einbindung in den Smart-Meter-Ausbau bietet auch ganz praktische Vorzüge, um die teilweise in die Jahre gekommenen Anlagen einem nötigen Update zu unterziehen. Heutige Schaltsysteme sind meist Rundsteueranlagen, die nur sehr geringe Auflösungen ermöglichen. Das bedeutet, dass alle Laternen stadtweit gleich geschaltet werden.
An diese Stelle rückt zukünftig ein umfassendes Verwaltungspaket, ausgestattet mit einer leistungsstarken Management-Software, heißt es in der Mitteilung weiter. Diese könne beispielsweise anhand von Sonnenphasen (gespeist durch Wetterberichte) analysieren, an welchen Stellen in der Stadt welche Helligkeiten auftreten.
Dadurch können Laternen minutengenau eingeschaltet und somit besser an den Tag beziehungsweise die Nacht angepasst werden. Auch bei Veranstaltungen wie Straßenfesten können somit Laternen oder ganze Straßenzüge individuell länger beleuchtet werden. Auch in Bezug auf ihren originären Einsatzzweck, die Verkehrssicherheit, ergeben sich dank eines intelligenten Steuermanagements weitere Vorzüge. So sind moderne Straßenlaternen, getrieben durch die LED-Technik, dimmbar und können in ihrer Leuchtkraft flexibel angepasst werden.
Darüber hinaus unterstützt ein wichtiger Aspekt viele Städte und Stadtwerke in einer zukunftsgerichteten Planung: Durch das Verringern von Schaltzeiten und die Dimm-Möglichkeit ergibt sich für Kommunen eine nicht zu vernachlässigende Stromersparnis.
Neben der Energiewende gibt es ein weiteres Zukunftsthema, dass derzeit den öffentlichen Diskurs prägt: die E-Mobilität. Für den Erfolg einer elektrisch dominierten Fahrzeuglandschaft ist eine großflächige Infrastruktur, die das Laden von Autos quasi direkt am Straßenrand erlaubt, ein zentrales Element. Immerhin verfügen über zwei Drittel der deutschen Fahrzeugnutzer nicht über eine eigene Garage.
Den Grundstein für diese Infrastruktur gibt es jedoch schon. Straßenlaternen sind nicht nur stadtweit verfügbar, sie sind auch an das Stromnetz angeschlossen und können so zum Laden der Fahrzeuge genutzt werden. Zwar sind nicht alle Straßenlaternen dauerhaft mit Strom versorgt, aber eine intelligente Schaltung kann diesen Umstand einfach aufheben.
Damit der Strom aus der Laterne später auch ins Auto kommt, braucht es natürlich weitere Modifikationen. Wie berichtet wird, arbeiten hier bereits einige Unternehmen, wie zum Beispiel das Berliner Startup Ubitricity, an Lösungen und auch in der Vergangenheit konnten Pilotprojekte zeigen, wie aus einer Straßenlaterne eine Ladesäule werden kann. Dazu muss die vorhandene Infrastruktur auf zukunftssichere Beine gestellt werden.
Erste Prototypen, die ein Funknetz aus intelligenten Stromzählern mit neuen Laternen verbinden, sind bereits vorhanden und befinden sich im Testlauf.
Ein intelligentes, Smart-Meter-Gateway-basiertes Stromnetz lässt sich für die Verbesserung der Planungssicherheit auch für bereits etablierte Beleuchtungs-Managementsysteme nutzen. So setzen heute viele Städte auf die Lösung »LuxData« des IT-Spezialisten Six-Data. Nach Unternehmensangaben erfasst und verwaltet das System alle Straßenlaternen in einer Datenbank, aus der sich ablesen lässt, welche Laterne sich wo befindet, welches Netzteil sie verwendet und wann dieses verbaut wurde.
Wenn alle Straßenlaternen zusätzlich vernetzt sind, lassen sich etwaige Störungsmeldungen direkt an »LuxData« senden, sodass Wartungstouren gezielter planbar sind. Auf diese Weise lässt sich auch ein vorausschauendes Wartungsmanagement realisieren. Derzeit sind die deutschen Stadtwerke noch in Wartestellung, bis das BSI mindestens drei Smart Meter Gateways zertifiziert hat und damit das Gesetz zur flächendeckenden Umsetzung in Kraft tritt. Diese Wartezeit mag manchmal frustrierend sein, aber das Thema (Daten)-Sicherheit ist ein wichtiger Faktor, der die Digitalisierung der Energiewende zum Erfolg werden lässt. Und sie verschafft deutschen Städten und Stadtwerken ausreichend Zeit, sich mit Projekten zu befassen, mit denen sich die Möglichkeiten intelligenter Stromnetze – auch weit über das klassische Messwesen hinaus – nutzen lassen.
