LoRaWAN: Koblenz auf dem Weg zur Smart City

Ein flächendeckendes Funknetzwerk zur Übertragung von Daten – ganz einfach und kostengünstig. Das testet jetzt die Unternehmensgruppe Energieversorgung Mittelrhein (evm-Gruppe) zusammen mit der Thüga SmartService GmbH. LoRaWAN heißt die eingesetzte Technik. Der Begriff steht für „Long Range Wide Area Network“, also ein Netzwerk, in dem Daten über hohe Reichweiten übertragen werden können und das sich über einen großen geographischen Bereich erstreckt. Die Vorteile dieser Technik sind vielfältig: energieeffizient, hohe Reichweiten und die Anbindung einer Vielzahl von unterschiedlichsten Sensoren sind möglich.

Die evm-Gruppe testet das neue Netzwerk zunächst in fünf Anwendungsfällen aus den Themenfeldern „Smart City“ und „Smart Grid“, wie Experten das intelligente Netz nennen.

 

Für die Tonne: das Smart-Waste-Management

LoRaWAN / Sascha Ditscher
Füllstandsanzeiger melden den Füllstand in Müllcontainern. So kann die Leerung dem wirklichen Bedarf angepasst werden.

Funktion:
Ultra-Schall-Sensoren messen den aktuellen Füllstand von Abfallbehältern und übermitteln die Informationen in vordefinierten Abständen. Erreicht die Füllhöhe ein zuvor festgelegtes, kritisches Maß, werden Mitarbeiter des Facility Managements, des Einkaufs oder des Entsorgers per Signal darüber informiert. Somit können die Behälter gezielt angesteuert und entleert werden

Anwendung:
Die evm-Gruppe testet das Smart-Waste-Management in zwei Abfallbehältern auf dem Betriebsgelände in der Schützenstraße. Die Sensoren melden den Abstand des Deckels zum Boden in Zentimetern.

Vorteil:
Diese smarte Art des Abfallmanagements bietet eine Reihe von Vorteilen. So wird es möglich, die Container bedarfsgerecht zu leeren und die Route des Müllfahrzeugs intelligent zu planen. Hierdurch können die Entleerungszeiten und Fahrrouten optimiert werden. Entsorger können effektiver eingesetzt und unnötige Leerfahrten zu weniger frequentierten Müllcontainern vermieden werden. So lassen sich auch Benzinkosten und Abgasemissionen reduzieren. Durch die Auswertung der gewonnenen Daten lassen sich darüber hinaus Vorhersagen für die Leerungsintervalle ableiten.

 

Für ein gutes Raumklima

LoRaWAN / Sascha Ditscher
Die Sensoren für Raumklima messen bei der evm-Gruppe Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Funktion:
Mit Sensoren können verschiedene Aspekte des Raumklimas gemessen und übertragen werden.

Anwendung:
Die evm-Gruppe testet die Messung des Raumklimas anhand von zwei Faktoren: Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Momentan wird das Klima in insgesamt drei Räumen gemessen.

Vorteil:
Die Sensoren geben einen schnellen und einfachen Überblick über das Raumklima in den eingesetzten Gebäuden. So können Räume, in denen eine konstante Temperatur und Luftfeuchtigkeit wichtig sind, wie z.B. Rechenzentren, einfach überwacht werden. Neben dem Test in Büro-Räumen, plant die evm-Gruppe auch den probeweisen Einbau in Umspann- und Schaltstationen.

 

Freie Zufahrten dank Parkraummanagement

LoRaWAN / Sascha Ditscher
Die LoRaWAN-Parksensoren melden, ob ein Parkplatz frei oder besetzt ist.

Funktion:
Die flachen, kreisrunden Sensoren werden auf den gewünschten Parkplätzen angebracht. Es gibt auch Modelle, die direkt im Boden verbaut werden können und damit unsichtbar sind. Sie melden, ob der Parkplatz frei oder belegt ist.

Anwendung:
Die evm-Gruppe testet die Sensoren an ihren beiden Standorten in der Koblenzer Ludwig-Erhard-Straße und in der Schützenstraße. Hier werden insgesamt sechs Parkplätze überwacht, davon zwei Behindertenparkplätze und ein Parkplatz vor einer Ladesäule. Die Sensoren melden eine Veränderung (belegt/frei) und senden sonst in voreingestellten Intervallen. Im Testfall ist das zu jeder Stunde.

Vorteil:
Mit der Übermittlung des Belegungsstatus im bewirtschafteten Parkraum ergeben sich viele Möglichkeiten den Parksuchverkehr zu optimieren. Dies kann dazu beitragen Verkehrsbelastungen in Städten zu verringern. Erfahrungen mit den Parksensoren sind dementsprechend auch für unsere kommunalen Partner interessant. Mögliche Anwendungsfälle sind Plätze, an denen auf gar keinen Fall geparkt werden darf (z. B. Feuerwehrzufahrten). Darüber hinaus ist auch die Verknüpfung mit der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge sinnvoll. Die Parksensoren können für Nutzer melden, ob ein Parkplatz vor einer Ladesäule frei ist. Auf der anderen Seite können Betreiber damit rückschließen, ob Elektrofahrzeuge nur auf dem Parkplatz vor der Ladesäule parken oder auch tanken. Das ist durch den Vergleich der Daten der Ladesäule und des Parksensors möglich.

 

Schwer zugängliche Wasserzähler einfach ablesen

LoRaWAN / Sascha Ditscher
Schwer zugängliche Wasserzähler, zum Beispiel in Schächten, könnten dank der LoRaWan-Sensoren bald aus der Ferne abgelesen werden.

Funktion:
Die Sensoren übermitteln in vordefinierten Abständen den Zählerstand des Wasserzählers.

Anwendung:
Die evm-Gruppe testet die automatische Zählerablesung an insgesamt vier Wasserzählern auf den beiden Betriebsgeländen in Koblenz.

Vorteil:
Im Zuge des turnusmäßigen Zählerwechsels könnten schwer zugängliche Wasserzähler mit LoRa-Technik ausgestattet werden. Durch den Einbau digitaler und datenübertragender Wasserzähler sind Ablesungen fernauslesbar möglich, die Daten können direkt automatisiert in vorhandene Systeme übertragen werden und es muss keine Verbrauchsschätzung mehr geben. So kommt es zu weniger Zeit- und personellem Aufwand sowie mehr Kundenzufriedenheit.

 

Zufriedenheitsabfrage: Der Feedback-Button

LoRaWAN / Sascha Ditscher
Mit Feedback-Buttons können Meinungen schnell und einfach abgefragt werden.

Funktion:
Mit dem Feedback-Button kann die Zufriedenheit von Zielgruppen abgefragt werden. Der Sensor besteht aus drei Knöpfen in Rot, Orange und Grün mit entsprechenden Smileys. Damit können Nutzer einfach, unkompliziert und anonym ihre Meinung zu einer vordefinierten Frage widergeben.

Anwendung:
Erste Tests hat die evm-Gruppe in ihrer hauseigenen Kantine und bei internen Workshops durchgeführt. Hier konnten die Mitarbeiter zum Beispiel die Essensauswahl am jeweiligen Tag durch Drücken der Knöpfe bewerten. Mehrfachabstimmung wurden dadurch verhindert, dass der Sensor nach einem Knopfdruck immer 3 Sekunden bis zum nächsten Senden gesperrt war. So hat er nur einmal gezählt, auch wenn jemand mehrfach direkt hintereinander abgestimmt hat. Zukünftig könnte so beispielsweise die Zufriedenheit der Kunden in den evm-Kundenzentren oder bei Veranstaltungen gemessen werden.

Vorteil:
Die Fragestellung kann einfach und schnell geändert werden. Dank der LoRa-Technik können die Feedback-Knöpfe auch an Orten mit schwacher Infrastruktur und ohne WLAN oder Mobilfunknetz genutzt werden. Letztlich erlauben spezielle wetterfeste Gehäuse neben Innen- auch sämtliche Außenanwendungen.