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LoRaWAN – Lübeck wird zur Smart City
©rku.it GmbH


Die Idee

Durch niedrige Börsenstrompreise, sinkende Margen im Energievertrieb und sich ändernde Kundenbedürfnisse sind Energieversorgungsunternehmen (EVUs) gezwungen, neue Geschäftsmodelle zu erschließen. Häufig werden einfach Zusatzleistungen um den Stromvertrag herum angeboten. Aus Sicht von items braucht es grundsätzlich neue Services, bei denen ein EVU seine Kernkompetenzen nutzen kann. Stadtwerke betreiben schon seit mehr als 100 Jahren Strom-, Gas- und Wassernetze – mit einem drahtlosen Kommunikationsnetz für das „Internet of Things“ (IoT) können die Unternehmen ihr Portfolio um eine Kommunikationsinfrastruktur erweitern.

Die derzeit häufig favorisierte Technologie ist das „Long Range Wide Area Network“ (LoRaWAN), das von Stadtwerken eigenständig betrieben werden kann. LoRaWAN zeichnet sich vor allem durch seine hohe Reichweite, hervorragende Gebäudedurchdringung sowie seinen geringen Energieverbrauch aus. Dabei können Akkulaufzeiten der angeschlossenen Sensoren oder Aktoren von bis zu zehn Jahren erreicht werden. Besonders für Use-Cases, bei denen eine Vernetzung notwendig ist, jedoch aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen kein Stromanschluss zur Verfügung gestellt werden kann, lässt sich die Technologie ideal einsetzen. Eine hohe Datenrate oder Echtzeitfähigkeit kann dagegen nicht gewährleistet werden. In künftigen Smart Cities soll eine Vielzahl von Sensoren und Aktoren miteinander kommunizieren, um bestehende Prozesse zu verbessern oder die Lebensqualität in der Stadt zu steigern. Der Mehrwert entsteht hier häufig durch die Vielzahl eingebundener Sensoren, weniger durch deren individuelle Qualität.

Die Umsetzung

Das erste Projekt wurde in Kooperation zwischen der items und den Stadtwerken Lübeck (SWL) durchgeführt, weitere laufen bereits. Das Projekt in Lübeck startete mit einer Pilotprojektphase von sechs Monaten und wurde im dritten Quartal 2018 erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurden unter anderem Use-Cases im Bereich der Brunnenpegelstandsmessung, des Meterings und der Gebäudeüberwachung getestet. Das Ziel des Pilotprojekts war die Erprobung der Technik bezüglich ihrer Einsatzfähigkeit vor allem hinsichtlich der Reichweite, Gebäudedurchdringung sowie Einsatzfähigkeit der Hardware.

Eine besondere Herausforderung bestand darin, alle beteiligten Akteure innerhalb des Unternehmens in das Projekt zu integrieren, da es sich bei dem Thema IoT sowohl um ein Thema des Netzbetriebs als auch des Vertriebs handelt. Ein Initialworkshop zur Sicherstellung eines gemeinsamen Verständnisses hat sich in der Praxis als besonders hilfreich erwiesen. Das LoRaWAN soll im ersten Schritt vor allem für die interne Prozessoptimierung genutzt werden. Aufgrund des positiven Fazits des Pilotprojekts soll demnächst mit dem flächendeckenden Ausbau begonnen werden. Im zweiten Schritt soll das LoRaWAN für kommunale und kundenorientierte Services eingesetzt werden.

Die Technologie LoRaWAN ist noch sehr jung, deshalb ist Hardware teilweise noch nicht verfügbar oder im Feld erprobt. Die Auswahl erfolgt anhand der jeweiligen Use-Cases. Als Gateways wurden in Lübeck Geräte der Firma Multitech verwendet, da diese sich als zuverlässig und robust erwiesen. Lediglich mit einem Gateway gab es aufgrund einer Fehlproduktion Probleme mit Wassereintritt. Grundsätzlich sieht man sich bei der Einführung von IoT-Geschäftsfeldern politisch vor die Herausforderung gestellt, dass die Etablierung einer neuen Technologie im städtischen Raum oft mit einem Eingriff in kommunale Hoheitsaufgaben verbunden ist. Daher ist eine enge Zusammenarbeit mit kommunalen Entscheidungsträgern zur Vermeidung von Konflikten erforderlich. In Lübeck wurde die Stadtverwaltung in das Projekt mit eingebunden, wodurch die Stadtwerke Lübeck nun offiziell für die Digitalisierung der Stadt verantwortlich sind. Hierzu wird mit der TraveKom, einem Tochterunternehmen der SWL, ein neuer IOT Dienstleister aufgebaut und mit dem Verein "Energiecluster Digitales Lübeck" eine breite Basis in der Stadt geschaffen.

Der Aufbau einer IoT-Sparte gelingt gerade bei kleinen und mittleren Unternehmen in Zusammenarbeit mit Partnern. Hierbei ist sowohl die Expertise im Bereich Hardware, IT-Infrastruktur, Softwareentwicklung als auch in der Produktentwicklung gefragt.

Ansprechpartner

ITEMS GmbH
Marcel Linnemann
Innovationsmanagement
E-Mail: M.Linnemann(at)itemsnet(dot)de
Website: www.itemsnet.de

Weitere Informationen zum Projekt
https://itemsblogging.com/2018/06/28/smarte-staedte-smarte-daten-smartes-stadtwerk/
https://itemsblogging.com/2018/07/05/lorawan-das-ende-des-turnschuhprinzips-im-messwesen/

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