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LoRaWAN-Geschäftsmodell: Die Möglichkeiten im Überblick

27. April 2021

Trendentwicklung: Von der Prozessoptimierung zum LoRaWAN-Geschäftsmodell

Die Technologie LoRaWAN ist in der Energieversorgungsbranche längst kein neues Thema mehr. Fast jedes Stadtwerk befindet sich entweder im Aufbau eines LoRaWAN-Netzes oder in der Betriebsphase. Die ersten Schritte in den meisten Prozessen stellen interne Projekte zur Prozessoptimierung vor allem in Energieinfrastrukturen, wie z. B. zu Überwachung von Ortnestztrafostationen, dar. Mittlerweile steht jedoch eine Vielzahl von Projekten vor dem nächsten Schritt des Rollouts und der Öffnung für Dritte. Es heißt somit für viele EVUs, ein LoRaWAN-Geschäftsmodell zu finden.

In diesem Zug ergeben sich für das EVU ganz neue Fragen. Wer darf das Netz eigentlich nutzen? Welche Dienstleistungstiefe und was soll dem Kunden angeboten werden? Hinzu kommt die Herausforderung, ein sinnvolles Preismodell zu definieren. Die Fragestellungen und Herausforderungen für die EVUs bei der Entwicklung eines LoRaWAN-Geschäftsmodells sind somit recht ähnlich. Aus diesem Grund soll der vorliegende Beitrag eine erste Umsetzungshilfe zur Orientierung bieten, wie, welche drei wesentlichen Schritte bei der Umsetzung des LoRaWAN-Geschäftsmodells zu beachten sind.

Schritt 1: Positionierung am Markt bestimmen

Ein erster wesentlicher Schritt für das EVU ist die Definition der eigenen Rolle am Markt und der Festlegung, mit welcher Dienstleistungstiefe es gegenüber dem Kunden auftreten möchte. Dies hängt maßgeblich von den Ressourcen und dem internen Know-how im Unternehmen ab. In der Praxis ist zwischen drei verschiedenen Rollen zu differenzieren, die sich z. T. auch je Produkt unterscheiden können:

Variante 1: Netzbetrieb

In dieser Rolle positioniert sich das EVU ausschließlich als Netzbetreiber des lokalen LoRaWAN-Netzes. Im Kern umfasst dies die Netzplanung und den Ausbau sowie den Betrieb des Netzes. Auf Wunsch des Kunden kann das EVU auch die Bereitstellung von Rohdaten aus der eigenen IoT-Plattform, hier IoT-Data-Hub genannt, anbieten. Daneben hat der Netznutzer die Möglichkeit, eigene Sensorik in das Netz einzuhängen und die Daten selbst zu verarbeiten. Das EVU agiert somit in der Variante Netzbetrieb als reiner Konnektivitätsdienstleister. Preismodelle orientieren sich daher i. d. R. an jedem eingehängten Device im Netz.

Variante 2 Netz- & IoT-Datahub-Betrieb

Die Variante Netz- & IoT-Data-Hub-Betrieb baut auf der ersten Variante Netzbetrieb auf. Dieses LoRaWAN-Geschäftsmodell orientiert sich nicht nur an der bloßen Bereitstellung des Netzes. Ergänzt wird die Dienstleistung des Netzbetriebs durch die Bereitstellung eines IoT-Data-Hubs. In diesem kann der Kunde seine Sensoren konfigurieren und Daten verwalten. Die Bereitstellung einer Datenplattform hat für das EVU den Vorteil, dass die Dienstleistung auch für weniger technikaffine Kunden interessant wird. Ein reiner Netzbetrieb zielt eher auf technisch fokussierte Kunden ab, da die benötigte IT-Infrastruktur zur Aufbereitung und Integration der Daten in die Fachprozesse durch den Kunden selbst erfolgen muss. Der IoT-Data-Hub stellt somit einen zusätzlichen Service da.

Des Weiteren übernimmt das EVU auch das Sensormonitoring. Im Netzbetrieb liegt der Service ausschließlich auf dem Monitoring der Gateways und des LoRaWAN-Netzwerkservers. Ist ein Sensor länger offline, informiert das EVU den Kunden über die fehlenden Datenpakete. Zusätzlich kann das EVU bei der Datenaufbereitung innerhalb des IoT-Data-Hubs unterstützen.

Variante 3 Full-Service-Dienstleister

Die dritte Variante Full-Service-Dienstleister stellt das komplette Dienstleistungspaket durch das EVU dar. Es übernimmt sämtliche Aufgaben, die für die Umsetzung von Produkten erforderlich sind. Dies umfasst auch den Fieldservice für die Integration der Sensoren vor Ort. Die Bereitstellung und Aufbereitung der Daten erfolgt immer durch das EVU. In diesem Zusammenhang ist zu analysieren, ob eine Datenbereitstellung als Data-as-a-Service für den Kunden im Vordergrund steht und weniger ein vollständiger Zugriff auf den IoT-Data-Hub.

LoRaWAn Dienstleisterrollen

Schritt 2: Dienstleistungstiefe des LoRaWAN-Geschäftsmodells bestimmen

Nach der Definition der Rolle als LoRaWAN-Dienstleister am Markt ist die genaue Dienstleistungstiefe zu definieren. In diesem Beispiel gehen wir davon aus, dass sich das EVU dafür entscheidet, die Variante 2 Netz- & IoT-Data-Hub-Betrieb umzusetzen. Für den Aufbau des LoRaWAN-Geschäftsmodells sind im ersten Schritt die Basisdienstleistungen auszuprägen. Im Folgenden soll noch einmal konkret auf die einzelnen Bausteine eingegangen werden.

LoRaWAN-Netzbetrieb, Gateway-Management, Netzplanung & Aufbau

Die erste Basisdienstleistung stellen der Netzbetrieb und das Gateway-Management dar. Dies umfasst den Betrieb des LoRaWAN-Netzwerk-Servers (LNS) sowie den Aufbau und Betrieb der LoRaWAN-Gateways. Die Verfügbarkeit der Gateways sowie das Firmwaremanagement liegen somit beim EVU als Netzbetreiber. Die Konnektivität für den Kunden ist so gesichert. Die technischen Mindestanforderungen für die Nutzung des Netzes und den Einsatz der zugelassenen Sensorik sowie Gateways erfolgt durch das EVU. Das EVU stellt dem Netznutzer auch die Information über die LoRaWAN-Netzabdeckung zur Verfügung.

Datenplattform

Der zweite wichtige Dienstleistungsbaustein zum Aufbau des LoRaWAN-Geschäftsmodells ist die Datenplattform. Auf ihr werden die Daten aus dem LNS entschlüsselt. Die Datenaufbereitung und
-bereitstellung an Drittsysteme kann ebenfalls über die Datenplattform erfolgen. Die Datenplattform ist die wesentliche Schnittstelle zum Kunden, auf der er seine Daten und Sensoren verwalten kann.

Sensorik Netzbetrieb

Neben der Sensorik kann das EVU das Monitoring der LoRaWAN-Sensorik übernehmen. Hierzu überwacht es den Datenverkehr im Netz, behebt Störungen, informiert den Kunden über fehlende Konnektivität und übernimmt ggf. Teile des Firmwaremanagements. Es berät außerdem den Kunden bei technischen Fragestellungen im Rahmen der Einbindung der Sensorik. Des Weiteren stellt das EVU die Einhaltung des Duty Cycle sicher.

Assetmanagement

Da das EVU für den Aufbau und Betrieb des Netzes verantwortlich ist, übernimmt es die Verantwortung für die Stammdaten sowie die Dokumentation der Gateways und Gatewaystandorte. Das Assetmanagement nimmt somit eine zentrale Rolle ein. Vor allem dann, wenn Dritte berechtigt sind, selbst Gateways in das Netz zu integrieren. Hier benötigt das EVU ein Zugriffsrecht und eine Information über die Art der Gateways sowie Ansprechpartner im Störungsfall.

Datenbereitstellung

Ein weiterer zentraler Dienstleistungsbaustein ist neben der Datenplattform die Datenbereitstellung. Selten reicht die Verarbeitung in der Datenplattform für den Kunden aus. Vielmehr geht es darum, die Daten mit anderen Datenbanken zu kombinieren und dem Anwender im jeweiligen Fachsystem bereitzustellen. Dies kann über unterschiedliche Schnittstellen wie MQTT oder auch die gute alte csv-Datei erfolgen. Für die Wartung der Schnittstelle ist im Regelfall der Kunde verantwortlich. Das EVU unterstützt bei der Bereitstellung der Daten. Die genaue Ausprägung ist im Einzelfall jedoch je nach angebotenem Produkt zu definieren.

Anwendung Einfach

Im ersten Schritt ist eine Integration der Fachprozesse meist nicht sofort erforderlich. Oft reichen schon erste einfache Dashboards, um einen Informationsmehrwert zu bieten. Eine Prozessintegration in das Fachsystem erfolgt häufig erst im Anschluss. Das LoRaWAN-Geschäftsmodell besteht in diesem Fall daraus, dem Kunden einfache kleine Dashboards oder Regelwerke bereitzustellen. Dies kann z. B. über ein Grafana Dashboard oder eine E-Mail-Notification erfolgen. Das EVU unterstützt in diesem Fall als Dienstleister bei der Umsetzung. In der Variante 2 Netz- & IoT-Data-Hub-Betrieb übernimmt im Regelfall der Kunde diese Aufgabe. Nach Absprache kann dies auch gegen Entgelt über das EVU geschehen.

Fieldservice

Für die Umsetzung von LoRaWAN-Produkten sind Sensoren im Feld zu verbauen. Der Fieldservice umfasst somit den Einbau, Betrieb und die Wartung der Sensorik. Im Normalfall erfolgt dies durch den Kunden selbst.

Anwendungen Individual/Komplex

Neben einfachen Dashboards oder der Integration der Informationen in bestehende IT-Systeme ist in manchen Fällen die Entwicklung neuer, komplexerer Softwarelösungen erforderlich. Die Umsetzung erfolgt meist durch einen Dienstleister, da das EVU selten eigene Entwicklungskompetenzen im Haus hat. Das EVU kann die neue Software seinen Kunden jedoch als SaaS-Lösung bereitstellen und so das eigene LoRaWAN-Geschäftsmodell weiter ausbauen. Komplexe Anwendungen sind allerdings immer einzelfallabhängig vom jeweiligen Produkt und den Kundenanforderungen.

Optionale Dienstleistungen

Neben den aufgeführten Aufgaben und möglichen Dienstleistungsfunktionen steht es dem EVU natürlich frei, weiterführende optionale Dienstleistungen anzubieten. Dabei kann es sich z. B. um das Testing und die Auswahl verfügbarer Sensoren handeln. Ebenso können weiterführende Entwicklungsleistungen oder die Umsetzung spezieller IT-Schnittstellen übernommen werden. Der Kreativität des EVUs sind an dieser Stelle keine Grenzen gesetzt.

LoRaWAN Geschäftsfelder im Überblick

Schritt 3: Produktgestaltung LoRaWAN-Geschäftsmodell

Parallel zum zweiten Schritt, der Bestimmung der Dienstleistungstiefe, sollte die Produktausgestaltung unter Berücksichtigung der Nutzerbedürfnisse erfolgen. Hierbei ist je Produkt im Einzelfall zu definieren, was genau als Leistung angeboten wird und wie die Preisgestaltung auszusehen hat. Im Rahmen der Preisgestaltung sind verschiedene Variationen möglich:

Monatliche Pauschale

Eine einfache Möglichkeit ist eine pauschale, monatliche Gebühr für die Nutzung des Netzes und der Datenplattform. Diese kann sich an einem Mengengerüst orientieren, wie z. B. bestimmten Schwellenwerten der Anzahl der Sensoren im Verteilnetz.  

Konnektivitätspreis

Eine weitere Möglichkeit ist die Bepreisung der Konnektivität. Dies kann z. B. eine gewisse Menge an LoRa-Datenpaketen sein. Das entspricht dem Prinzip wie im Mobilfunkbereich, bei dem der Nutzer für ein bestimmtes Datenvolumen einen monatlichen Betrag zu entrichten hat. Die Konnektivitätskosten sollten jedoch geringer sein als übliche Mobilfunktarife.

Data-as-a-Service

Statt einer Gebühr für die Nutzung der Infrastruktur oder die Bereitstellung der Konnektivität kann der Kunde auch eine Gebühr für die Datenbereitstellung bezahlen. Im Geschäftsmodell Data-as-a-Service zahlt der Kunde für die Bereitstellung der Daten in einer vereinbarten Granularität und Verfügbarkeit. Die Bereitstellung der Infrastruktur gerät so in den Hintergrund. Vielmehr steht der Service bzw. das Produkt und der damit verbundene Informationsmehrwert im Vordergrund.

Mischkalkulation Platform-as-a-Service

Grundsätzlich ist auch immer eine Mischkalkulation in Abhängigkeit von den angebotenen Produkten möglich. So können einzelne Produkte als Data-as-a-Service angeboten werden, bei den eine weitere Nutzung des Netzes nicht möglich ist. Hierfür ist ein Entgelt für die Konnektivität je Sensor zu entrichten oder eine vereinbarte monatliche Pauschale. Allgemein steht es dem EVU aber frei, selbst ein geeignetes Modell zur Preisgestaltung zu finden.

Fazit LoRaWAN-Geschäftsmodell

Der Aufbau und die Etablierung der eigenen IoT-Sparte, verbunden mit der Etablierung eines neuen Geschäftszweigs, ist individuell zu definieren. Entscheidend können hierbei das zur Verfügung stehende Personal, die Prozesse innerhalb des EVUs, aber auch die angestrebte Dienstleisterrolle vom reinen Netzbetreiber bis zum Full-Service-Dienstleister sein. Ausgangsbasis sollte aber immer ein bestehendes Organisationskonzept sowie Serviceprozesse zur Gewährleistung des Betriebs der Produkte sein. Hinzu kommt die Notwendigkeit der Definition technischer Mindestanforderungen zur Gewährleistung eines Netzbetriebs. Je nach Ausgestaltung kann auch eine Zertifizierung des Netzes nach dem TKG erforderlich sein. Als items GmbH unterstützen wir eine Vielzahl von Stadtwerken bei der Etablierung der eigenen IoT-Sparte im EVU.

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Marcel Linnemann

Geschäftsfeldentwickler IoT | Wirt. Ing. Energiewirtschaft M.Sc
Marcel Linnemann ist Innovationsmanager und Wirt. Ing. M.Sc. für den Bereich Energie- und Netzwirtschaft. Neben seinem Fokus, den regulatorischen Fragestellungen und der Entwicklung neuer Geschäftsmodelle, ist er Projektleiter unterschiedlichster IoT-Projekte mit dem Fokus Smart Grid. Er ist Autor des Buches „Einsatzpotentiale von LoRaWAN in der Energiewirtschaft“ und zahlreicher einschlägiger Fachartikel.

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