IoT-Monitoring: Mit intelligenten Kurzschlussanzeigern das Stromnetz optimieren

Intelligente Kurzschlussanzeiger als Treiber der Versorgungssicherheit

Die Sicherstellung der Versorgungssicherheit der Energieversorgung ist eines der wesentlichen Ziele im energiewirtschaftlichen Zieldreieck und bedingt durch die aktuelle Situation in Deutschland mehr diskutiert denn je. Bei der Versorgungssicherheit geht es jedoch nicht nur um die Sicherstellung ausreichender Rohstoffe zur Erzeugung von Energie, sondern auch um den sicheren und effizienten Betrieb der Stromnetze. Zur Optimierung des eigenen Betriebs und Steigerung der Netzverfügbarkeit haben die Bielefelder Netze einen Anwendungsfall zur Überwachung von Kurzschlussanzeigern entwickelt.

Dabei greifen die Bielefelder Netze auf die LoRaWAN-Technologie zurück, um Kurzschlussanzeiger im Netz zu monitorieren, damit eine effizientere Störungsbehebung zu erzielen und die Netzausfallzeiten weiter zu minimieren.

In diesem Blogbeitrag wollen wir einmal näher betrachten, warum das Thema Kurzschlussanzeiger für Netzbetreiber so interessant ist, wie der Anwendungsfall technologisch aufgebaut ist und wie der Ansatz zur Finanzierung der Kosten aussieht.

Funktion und Mehrwerte von Kurzschlussanzeigern im Verteilnetz

Grundsätzlich gibt es verschiedenen mögliche Fehler im Netz, die zur Unterbrechung der Energieversorgung führen können. Häufig sind Kurzschlüsse im Stromnetz die Ursache. Diese können beispielsweise durch Schalthandlungen, Umwelteinflüsse oder Unfälle verursacht werden. Kommt es zu einem Kurzschluss im Netz, erfolgt die Auslösung der installierten Schutztechnik, die dann zu einer Unterbrechung der Energieversorgung führt. Bei einem Kurzschluss schaltet das Umspannwerk die Strecke direkt stromlos.

In diesem Fall muss der zuständige Stromnetzbetreiber schnellstmöglich den Betrieb des Stromnetzes wiederherstellen. In der Regel muss hierfür ein Mitarbeiter die Netzstationen hinter dem Umspannwerk, bei dem es zum Auftreten des Kurzschlusses kam, abfahren, um den Fehlerort des Kurzschlusses zu ermitteln. Hierfür benötigt der Mitarbeiter die Information der Richtung des Fehlers, die ihm der Kurzschlussanzeiger in der jeweiligen Netzstation anzeigt. So kann der Ursprungsort des Fehlers schrittweise ermittelt werden, wie beispielhaft in der folgenden Abbildung zu sehen ist.

Der intelligente Kurzschlussanzeiger – der Ansatz der Bielefelder Netze

Zur schnelleren Fehlerlokalisation haben sich die Bielefelder Netze dazu entschieden, die Kurzschlussanzeiger zu digitalisieren, um bei Eintritt eines Kurzschlusses schneller reagieren zu können. Durch die Übertragung der Informationen ist ein manuelles Anfahren der Netzstationen nicht mehr erforderlich. Vielmehr kann direkt nach Eintritt des Kurzschlusses aus der Ferne ermittelt werden, zwischen welchen zwei Netzstationen sich der Kurzschluss befindet.

Die Aufbereitung der Daten erfolgt im niotix des Softwareherstellers Digimondo.

Der Sensor von Comtac konnte nach ausführlichen Tests die Anforderungen erfüllen. Durch eine externe Antenne, welche mit dem Sensor verbunden werden kann, konnte die Empfangsqualität situativ verbessert werden, um auch aus der Netzstation heraus noch Empfang zu haben. Durch eine vorhandene Stromversorgung in der Station und den Betrieb als Class C Gerät ist der Sensor wartungsarm sowie permanent verfügbar. Der Sensor wurde am Kurzschlussanzeiger Compass 2.0 des Herstellers Horstmann angeschlossen und an der Innenwand der Trafostation befestigt. Die Bielefelder Netze befinden sich im Rollout von   mehr als 300 i Comtac Sensoren im Verteilnetz.

Die Visualisierung der intelligenten Kurzschlussanzeiger

Die Verarbeitung der Informationen der Kurzschlussanzeiger mittels der LoRaWAN-Sensorik erfolgt in niotix des Softwareherstellers Digimondo.  Anschließend erfolgt die Übertragung von niotix in die Netzleitstelle der Stadtwerke über eine bereitgestellte IEC-104-Schnittstelle. Hierdurch kann das Personal gezielt zur betroffenen Netzstation geschickt werden.

Verbesserung SAIDI Kennzahl durch intelligente Kurzschlussanzeiger

Die SAIDI-Kennzahl der Bundesnetzagentur gibt an, wie lange ein Kunde auf der jeweiligen Spannungsebene im Durchschnitt pro Jahr aufgrund eines Ausfalls im Netz ohne Strom ist. Anhand der Kennzahl bestimmt die BNetzA die Qualität des Netzes. Die intelligenten Kurzschlussanzeiger ermöglichen die schnellere Fehlerbehebung bei Stromausfällen, da der Kurzschluss schneller lokalisiert werden kann. Ergo verbessert sich der SAIDI. Dies ermöglicht wiederum eine Vergütung aus dem rechtlichen Finanzierungsinstrument der Anreizregulierung, über den sich Stromnetzbetreiber in Deutschland finanzieren. So ermöglichen die Bielefelder Netze das Investitionsbudget, welches gerade für den flächendeckenden Rollout, also der Anschaffung und Einbau der Hardware, erforderlich ist.

Zur Ermittlung des SAIDI erfolgt jedes Jahr ein Benchmarking der Netzbetreiber. Liegt der Netzbetreiber unter dem ermittelten Durchschnittswert, erhält dieser auf Grund seiner hohen Versorgungssicherheit einen Bonus. Liegt der Netzbetreiber über dem Referenzwert, hat dieser eine Strafzahlung zu leisten. Es liegt also ein Bonus-/Malussystem vor, welches sich querfinanziert.

Die Unterbrechung des Stromnetzes durch einen Kurzschluss wirkt sich somit negativ auf den SAIDI aus, weswegen Netzbetreiber ein hohes Interesse haben, den Fehler schnell zu beheben. Der intelligente Kurzschlussanzeiger auf LoRaWAN-Basis trägt somit aktiv dazu bei, den SAIDI zu senken und damit mögliche Kosten einzusparen oder den Bonus für die hohe Netzeffizienz zu erhöhen.

Das Fazit aus dem Projekt

Das Projekt des intelligenten Kurzschlussanzeigers hat bei den Bielefelder Netzen dazu geführt, dass ein Prozess zur effizienteren Behebung von Kurzschlüssen etabliert werden konnte. Durch eine Pilotierung der Hardware konnten die Anforderungen verifiziert werden, sodass der Anwendungsfall sich mit nun mehr als 300 Sensoren im Rollout befindet. Gleichzeitig kann die Versorgungssicherheit im Netz erhöht werden.

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Forum Netz & Vertrieb

Treffen Sie uns am 01.12.2022 auf dem Forum Netz & Vertrieb der Smart Optimo im Factory Hotel in Münster. Auf dem Branchentreffpunkt für Fach- und Führungskräfte erwarten Sie spannende Vorträge, Workshops und natürlich die Möglichkeit des Netzwerkens – endlich wieder live und in Farbe!

Sprechen Sie mit uns zu Ihnen Möglichkeiten, wie die technische Umsetzung des Metering einzelner Sparten mit LoRaWAN erfolgen kann und die Prozesse bis zur Abrechnung abgebildet werden können. Darüber hinaus sollten wir auch darüber sprechen, dass die erhobenen Daten nicht nur zur Abrechnung genutzt werden können, sondern auch zur Optimierung ihrer bestehenden Netze und Infrastrukturen eingesetzt werden sollten.

  • FFVAV
  • IoT-Metering
  • IoT-Plattform
  • KI-Lösungen

items Digital Sessions: IoT Metering

Die Digitalisierung des Messwesens entwickelt sich rasant. Aus technischer, wirtschaftlicher oder regulatorischer Sicht kommt die Smart Meter Gateway Technologie nicht überall zum Tragen. Für weitere Messanforderungen entwickelt sich das IoT Metering als technologische Ergänzung. Insbesondere über LoRaWAN, Mobilfunk oder auch NB-IoT werden Zähler abgelesen und in nachfolgende Prozesse übertragen. Der Wärmesektor, beschleunigt durch die FFVAV, stellt aktuell eines der größten Wachstumsfelder im IoT Metering dar.  Neben der Fernauslesbarkeit von Wärmemengenzählern bieten die Sparte Wasser und das Submetering attraktive Möglichkeiten für das IoT Metering.  

In der Digital Session beantworten wir die Frage, wann das Smart Meter Gateway Pflicht ist und wann IoT Metering, bspw. mit LoRaWAN, eingesetzt werden kann. Wir zeigen Möglichkeiten, wie die technische Umsetzung erfolgen kann und die Prozesse bis zur Abrechnung abgebildet werden können. Die erhobenen Daten können und sollten jedoch nicht nur für die Abrechnung genutzt werden. Die weiteren Potenziale, welche sich aus der Datenerhebung ergeben, bilden den Abschluss der Session.  

  • Regulatorische Rahmenbedingungen – Wann ist ein Einsatz vom Smart Meter Gateway Pflicht und wo kann IoT Metering (z. B. LoRaWAN) eingesetzt werden? 
  • Wie kann die technische Umsetzung erfolgen und die prozessuale Abbildung bis zur Abrechnung? 
  • Welche Mehrwerte können die erhobenen Daten in anderen Themenfeldern bieten? 

Referenten: 

Alexander Sommer – Bereichsleiter Innovation und Digitale Netze 

Marcel Linnemann – Leitung Innovation und Grundsatzfragen Energiewirtschaft 

items Digital Sessions 

Immer am Puls der Zeit – unsere Digital Session. Innovativ und aufschlussreich stellen wir Ihnen jeden Monat die aktuellen Themen der Versorgungs- und Mobilitätsbranche vor. In einer guten Stunde versorgen wir Sie mit den wichtigsten Informationen und stehen Rede und Antwort zu allen Ihrer Fragen. 

Aufzeichnungshinweis: 

Damit Sie Veranstaltungen auch im Nachhinein noch einmal anschauen können, wird die Veranstaltung aufgezeichnet.\ Sie werden, zu Beginn, über den Start der Aufzeichnung informiert. Sie haben die Möglichkeit Ihr Video zu deaktivieren, auf diese Weise ist ihr Gesicht nicht zu sehen, falls Sie dies wünschen sollten. 

Falls Sie nicht wünschen sollten, dass Ihre Stimme in der Aufzeichnung zu hören ist, schalten Sie bitte Ihr Mikrofon auf stumm. 

Die Aufzeichnung wird zum Zweck der Informationsbeschaffung so lange gespeichert, wie kein Widerspruch geäußert wird. Die Aufzeichnungen werden über Microsoft Teams verarbeitet und sind ausschließlich anderen Vereinsmitgliedern zugänglich. Aufzeichnungen werden nicht an Dritte weitergeleitet. 

Sie sind nicht verpflichtet, Ihr Videobild, Ihren Audioton oder andere personenbezogene Daten wie einen Klarnamen oder ein Bild von Ihnen zu übertragen. Sofern Sie diese übertragen, erklären Sie sich mit der Aufzeichnung dieser Daten einverstanden. 

Diese Einwilligungserklärung ist freiwillig und kann jederzeit mit Wirkung für die Zukunft widerrufen werden. Die Rechtmäßigkeit der, aufgrund der Einwilligung, bis zum Widerruf erfolgten Datenverarbeitung wird durch diesen nicht berührt. 

IoT auf der Landesgartenschau Neuenburg am Rhein

Landesgartenschau & IoT

Landesgartenschauen entwickeln sich weiter. Von sogenannten Blümchenschauen, wie man früher gesagt hat, werden sie zu Reallaboren für innovative Ansätze. Nicht nur im Natur- und Landschaftsbereich, sondern auch im technologischen Bereich. Die Landesgartenschau in Neuenburg am Rhein in Baden-Württemberg ist eine der Ersten, die das Internet der Dinge nutzt, um Zukunftsthemen rund um das Thema Smart City zu demonstrieren. Ziel ist es, die Landesgartenschau effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Mithilfe eines über die gesamte Landesgartenschau gelegten Netzes von Sensoren können die bnNETZE verschiedene Daten tracken, die einen Mehrwert für die Besucherinnen und Besucher sowie die Betreiber der Landesgartenschau bieten. Die Badenova hat auf ihrem Blog zum Start der Landesgartenschau alle Anwendungsfälle zusammengefasst. Nachfolgend betrachten wir drei Use Cases etwas spezifischer.

Schaut man sich das für Landesgartenschauen wichtige Wasserdargebot und die jährlichen Dürrestärken des Dürremonitors des Helmholz Zentrum für Umweltforschung an, wird schnell klar, dass wir in den Jahren 2018, 2019, 2020 und auch 2022 eine außergewöhnlich geringe Bodenfeuchte in Deutschland hatten. Laut Umweltbundesamt hat es in den Jahren 2018 um 25 %, 2019 um 7 % und 2020 ca. 10 % weniger Niederschläge im Vergleich zum Jahresdurchschnitt gegeben. Der Trend setzte sich mit Ausnahme im Jahr 2021 auch im Jahr 2022 fort. Im Juli 2022 (Stand 15.07.2022) zeigt sich im Oberboden (bis 0,30 m) fast in ganz Deutschland flächendeckend Trockenstress, teilweise extremer Trockenstress. Die Auswirkung der Dürre sind vielfältig: In der Landwirtschaft vermindert sie das Pflanzenwachstum und die Erträge, es kommt zur Erosion durch Wind und zu schlechteren Wachstumsbedingungen für Bäume und Pflanzen in urbanen Räumen.

Wie das Internet der Dinge Landesgartenschauen und schlussendlich auch urbane Lebensräume bei einem sich ändernden Wasserdargebot unterstützen kann, nachhaltig und effizient mit der Ressource umzugehen, wollen wir in diesem Blogbeitrag einmal genauer betrachten.

Welche Sensorik wurde auf der Landesgartenschau verbaut?

Auf der Landesgartenschau wurden unterschiedliche IoT-Use-Cases bedient. Für diesen Blogbeitrag wollen wir uns auf Bodenfeuchtigkeitsmessung, die Pegelstandmessung und die Lautstärkemessung fokussieren. Außerdem wurden Parkplatzüberwachung, Raumklimamonitoring, Besucherzählung, Wetterstation, Abfallmonitoring sowie das Trafostationsmonitoring realisiert.

Bodenfeuchtigkeitsmessung

Pflanzen wurzeln unterschiedlich. Je nach Art und Größe wachsen die Wurzeln in unterschiedliche Tiefen und breiten sich unterschiedlich in der Horizontalen aus. Auch das Wasserdargebot ist abhängig von der Bodentiefe und Niederschlägen unterschiedlich. Während einer kurzen Dürreperiode trocknet in der Regel nur der Oberboden bis 25 cm Tiefe aus. Jungpflanzen und Flachwurzler kommen dann nicht mehr an ausreichend Wasser. Bei schwereren Dürren, wie sie zuletzt seit den letzten Jahren in Mitteleuropa persistiert, kommt es zu einer extremen Trockenheit in Bodentiefen bis zu 1,8 m. Durch die Bodenfeuchtigkeitsmessung sollte ein effizienter und ressourcenschonender Umgang mit den vorhandenen Wasserressourcen gewährleistet werden.

Um genau zu wissen, wie hoch der aktuelle Wasserbedarf der Pflanzen auf der Landesgartenschau ist, wurden an unterschiedlichen Standorten Bodenfeuchtigkeitssensoren verbaut. An insgesamt 6 Standorten, 3x in Blumenbeeten, 2 x an Kirschbäumen (Schatten- und Sonnenplatz) und 1 x bei der Dachbegrünung eines Funktionsgebäudes, kam die Sensorik zum Einsatz. In verschiedenen Tiefen bis zu 40 cm wurde so ermittelt, wie viel Druck (in kPa) die Wurzeln benötigen, um Wasser zu ziehen.

In der Abbildung 1 ist zu sehen, wie der benötigte Wurzeldruck im Zeitraum vom 02.04. bis zum 21.09. in der Tiefe von 15 cm unter dem Beet an der Hauptbühne mitunter stark variiert. Einerseits liefern die Daten so Rückschlüsse, ob das Beet richtig bewässert wurde. Andererseits kann anhand der Momentanwerte (Abbildung 2) abgelesen werden, ob das Wasserdargebot aktuell im Optimum liegt oder nicht und gegebenenfalls nachgesteuert werden muss.


Abbildung 1 – Bodenfeuchte in 15 cm Tiefe im Zeitraum vom 02.04. – 21.09
Abbildung 2 – Bodenfeuchte in 20 und 40 cm Tiefe am Kirschbaum

Übrigens: Der Vergleich des benötigten Wurzeldrucks in 20 und 40 cm Tiefe veranschaulicht, dass Bewässerungen nicht ad hoc in tieferen Bodenschichten zur Verfügung stehen, sondern diese langsam in tiefere Erdschichten vordringen.

Die Werte lassen sich wie folgt interpretieren:

  • 0 bis 6 kPa Überversorgung / Übernässung
  • 6 bis 32 kPa Gute Wasserversorgung
  • 32 bis 80 kPa mäßige Wasserversorgung
  • 80 bis 180 kPa kritische Wasserversorgung
  • > 180 kPa keine Wasserversorgung

Pegelsonden

Mit der bereits dargestellten Prämisse, dass wir in Europa seit Jahren ein verringertes Wasserdargebot haben und in diesem Jahr die Pegelstände des Rheins die Binnenschifffahrt vor beträchtliche Herausforderungen gestellt hat, könnte davon ausgegangen werden, dass der Rheinpegel kein direktes Risiko für die Landesgartenschau darstellt. Der Rhein besitzt jedoch ein komplexes Abflusssystem. Der Pegel des Oberrheins ist eher von Sommermaxima geprägt, was bedeutet, dass der Pegel dann am höchsten ausfällt. Im Gegensatz dazu ist am Niederrhein (Bonn, Köln, Düsseldorf) aufgrund der Zuflüsse durch Main und Mosel eher Wintermaxima festzustellen. Damit die Landesgartenschau im Sommer nicht durch einen hohen Pegelstand des Rheins gefährdet wird, wurde dieser überwacht, damit im Notfall Maßnahmen hätten eingeleitet werden können.

Abbildung 3 – Rheinpegel in Metern vom 21.04. – 21.09.2022

Beim Blick auf die gemessenen Werte in Abbildung 3 ist auch schnell klar, dass wenig Niederschläge vor Ort nicht direkt einen niedrigen Pegelstand des Oberrheins bedeuten. Das Sommermaximum ist hier klar zu erkennen. Die Daten konnten in der Form vom Betreiber der Landesgartenschau genutzt werden, um die Überschwemmungsgefahr auf Stundenbasis zu überprüfen.

Lautstärkemessung


Lärmbelastung ist kein Thema, welches allein Veranstaltungsorte betrifft. Hauptverkehrsstraßen, Spiel- und Sportplätze und öffentliche Plätze stelle generell das Potenzial der Lärmbelästigung für Anwohner dar. Auf der Landesgartenschau findet ein vielfältiges, kulturelles Programm statt. Um laute Beschallung der Hauptbühne belegen zu können und datenbasiert mit den Anwohnern und Bürgern diskutieren zu können, sollte die Lautstärke im Umfeld der Bühne aufgezeichnet werden.

Abbildung 4 – Lautstärkemessung an der Hauptbühne

Auf der Grafik ist der Tag des Aufbaus auf in Rot markiert. Die Aufbauarbeiten dauerten bis ca. 1:00 nachts an und starteten wieder zwischen 5 oder 6 Uhr morgens. Die Eröffnung des Geländes für das Publikum ist durch den grünen Pfeil gekennzeichnet. Der blaue Pfeil und das Maximum der dargestellten beiden Tage ist der Zeitpunkt der Eröffnungsreden, u.a. auch durch den Ministerpräsidenten Winfried Kretschmann.

Bereitstellung & Nutzung der Messdaten

Damit aus den gesammelten IoT-Daten echte Mehrwerte entstehen konnten, wurden diese auf der IoT-Plattform gesammelt und dem Betreiber und den Besuchern zur Verfügung gestellt. Die Daten konnten direkt auf der Plattform visualisiert werden und stellten so den Betreibern und Mitarbeitern der Landesgartenschau eine breite, anschauliche Datenbasis dar, auf Grundlage derer direkte Rückschlüsse und Handlungsanweisungen getroffen werden konnten.

Darüber hinaus standen die Daten auch der Öffentlichkeit über das Public Dashboard der IoT-Plattform zur Verfügung. So waren die Messwerte überall und zu jeder Zeit abrufbar. Für anreisende Besucher mit dem Elektroauto durfte unter anderem das Parkplatzmonitoring von großem Interesse gewesen sein. Einmal angekommen, konnten die Daten auf interaktiven Bildschirmen genauer betrachtet und im Kontext des eigenen Besuchs gedeutet werden.

Fazit & Ausblick

Die Landesgartenschau stellte ein geeignetes Schaufenster dar, um diverse IoT-Anwendungsfälle einem breiten Publikum vorstellen zu können. „Uns ist es als Team der Landesgartenschau zusammen mit der bnNETZE GmbH gelungen, das Schaufenster Landesgartenschau zu nutzen und unseren Besucherinnen und Besuchern aus der trinationalen Region zu zeigen, welche Möglichkeiten durch den Einsatz der IoT-Sensorik entstehen und wie diese Arbeitsprozesse auf dem Gelände (und zukünftig auch in Kommunen) optimieren“, betont Andrea Leisinger, Geschäftsführerin der Landesgartenschau 2022.

Neben der Präsentation der Use Cases unterstützten diese vor allem auch die Betreiber der Landesgartenschau. So hebt Andrea Leisinger hervor: „Mit dem Einsatz der IoT-Sensorik auf dem Gelände der Landesgartenschau konnten wir die Transformation von einer traditionellen Landesgartenschau hin zu einer digitalen und innovativen Landesgartenschau erfolgreich anstoßen. Sie bot unseren Mitarbeitenden eine wertvolle Unterstützung bei der Optimierung verschiedenster Abläufe“.

Die hier besprochenen IoT-Anwendungsfälle stellen nur einen kleinen Teil des IoT-Portfolios der bnNETZE dar. Das Feedback der kommunalen Vertreterinnen und Vertreter bestätigt, dass alle gewünschten Anwendungsfälle abgedeckt werden konnten und dass die bnNETZE bereit sind, aus einer Kommune eine Smart City oder Smart Village zu machen, das Mehrwerte für alle Beteiligte schafft.

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Energiewirtschaftlich relevante Daten – Lockerung der SMGW-Pflicht?

Hintergrund – Energiewirtschaftliche relevante Daten (ERD) und das iMsys

Die Debatte zur Einbaupflicht intelligente Messsysteme (iMsys) für die einzelnen Sparten und Anwendungsfälle der Energiewirtschaft ist vermutlich eine der am Meistdiskutierten innerhalb der Branche. Je nach Sicht und Argumentationsweise hat dies oft zu einer munteren Debatte geführt, wann denn nun wirklich ein Pflichteinbau vorliegt, wie z. B. beim Thema Wärmemengenzähler und der FFVAV im Fernwärmebereich zu beobachten war. Um generell mehr Klarheit und Investitionssicherheit zu schaffen, wurde die BNetzA bevollmächtigt zu definieren, welche Daten aus technischen oder sicherheitstechnischen Gründen zwingend über ein SMGW laufen müssen. Hierzu hat die Beschlusskammer 6 der BNetzA einen Entwurf veröffentlicht, welcher aktuell zur Diskussion steht. Maßgeblich für die verpflichtende Verwendung eines iMsys soll daher sein, ob energiewirtschaftlich relevante Daten (ERD) übermittelt werden.

In diesem Zuge sind alle Marktteilnehmer bis Ende September aufgerufen, kurzfristig Stellung zu dem Entwurf des Papiers der BNetzA zu nehmen. Im Rahmen des Blogbeitrags greifen wir das Thema auf, geben einen Einblick in den jetzigen Stand des Entwurfs und verschaffen einen Überblick. Hierzu werfen wir zuerst einen Blick auf die Definition energiewirtschaftlich relevanter Daten und schauen im Anschluss auf die Auswirkungen der einzelnen Sparten.

Energiewirtschaftlich relevante Daten – Definition

Der Begriff der „energiewirtschaftlich relevante Daten“ (ERD) gründet auf den gesetzlichen Vorgaben, insbesondere des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) und des Messstellenbetriebsgesetzes (MsbG). Wesentlicher Bestandteil ist hier der § 19 Abs. 2 MsbG, welcher besagt, dass „Abrechnungs-, bilanzierungs- und netzrelevante Mess- und Steuerungsvorgänge der Sparten Strom und Gas […] wegen ihrer Bedeutung für die Funktionsfähigkeit und Integrität des Energiesystems bei Vorhandensein eines intelligenten Messsystems nach § 2 Satz 1 Nummer 7 [MsbG] nur über dieses und dessen gesichertes Netzwerk mit einem Weiterverkehrsnetz abgewickelt werden“.

Somit gelten alle Daten aus Strom- und Gasnetzen als energiewirtschaftlich relevante Daten, wenn diese zu Abrechnungs-, Steuerungs-, bilanzierungs- oder netzrelevanten Zwecken genutzt werden. Allgemein definiert die BNetzA, dass an allen Netzanschlusspunkten für Messeinrichtungen Strom und Gas, die am Netzübergabepunkt verbaut sind, energierelevante Daten vorliegen, wenn diese:

  • Es sich um Abrechnungsdaten zur Netzentnahme handelt
  • Abrechnungsdaten und Daten zur Ist-Einspeisung in das Stromnetz oder
  • Netzzustandsdaten handelt.

Allerdings existieren wie immer in der Energiewirtschaft bestimmte Ausnahmen, wann ein SMGW nicht verwendet werden muss, z. T. auch für Sparten, welche wir im Folgenden betrachten wollen.

Energiewirtschaftlich relevante Daten – SMGW-Einbaupflicht

Eine wesentliche Erkenntnis des Entwurfs ist, dass die Beschlusskammer der BNetzA sich bei der Definition energiewirtschaftlicher relevanter Daten sich auf das EnWG und MsbG bezieht. Berücksichtigt man den Geltungsbereich der beiden Gesetze, stellt man schnell fest, dass sich diese nur auf die Sparten Strom und Gas (inklusive Wasserstoff) beziehen. Dies bedeutet, dass die Sparten Wasser, Wärme und Kälte nicht betroffen sind. Im Zuge einer Mehrspartenauslesung müssen die Werte der Messtechnik nicht über ein SMGW übertragen werden. Eine Einbaupflicht besteht für diese Sparten somit nicht!

Des Weiteren ist in der Sparte Strom zu differenzieren zwischen den Begriffen des Submeterings und der Untermessung. Handelt es sich um einen bilanzierungsrelevanten Unterzähler, ist dieser über ein iMsys auszulesen, da diese als energiewirtschaftlich relevante Daten eingestuft werden. Handelt es sich hingegen um einen reinen Verrechnungszähler ohne Bilanzierungsrelevanz, muss kein iMsys verwendet werden. Hierdurch könnten Zähler im Submetering von Mieterstrommodellen über alternative Kommunikationstechniken ausgelesen werden. Genauso wäre damit der Betrieb von Zählern mit alternativen Techniken zum iMsys möglich, wenn diese für ein internes Energiemanagement verwendet und nicht zu Abrechnungs- und Bilanzierungszwecken genutzt werden.

Weitere Ausnahmen liegen in der Sparte Strom vor, wenn der Gesetzgeber einen anderen Übermittlungsweg zum Transport der Daten vorschreibt. Dies ist u. a. im § 74a Abs. 2, 4 EEG vom Letztverbraucher bzw. Anlagenbetreiber an den Netzbetreiber der Fall.

Anders sieht dies hingegen bei Steuerungsvorgaben aus, welche auf dem EEG, EnWG oder EnSiG beruhen. Hier übertragene Daten werden immer als energiewirtschaftlich relevante Daten definiert. Dies umfasst die Steuerung von Verbrauchseinrichtungen oder Anlagen, Vorgaben zur Begrenzung des Verbrauchs oder Einspeiseleistung am Netzübergabepunkt.

Eine Klarstellung erfolgt außerdem im Bereich der Abrechnung von Ladepunktmesswerten zur ladevorgangsscharfen bilanziellen Zuordnung von Energiemengen zu Bilanzkreisen. Diese Daten werden grundsätzlich als energiewirtschaftlich relevante Daten eingestuft, obwohl die Ladesäulenverordnung nach § 3 Abs.6 LSV besagt, dass nicht jeder Abrechnungsvorgang für eine Bilanzierung bei einem Elektromobil relevant ist, sondern lediglich „nur diejenigen Mess- und Steuerungsvorgänge, die im Sinne des einschlägigen energiewirtschaftlichen Fachrechts zum Zweck der Netz- und Marktintegration der Ladepunkte bilanzierungs-, abrechnungs- oder netzrelevant sind“.

Energiewirtschaftlich relevante Daten – Abgrenzung betriebliche Daten

Gerade Betreiber von Anlagen oder größeren Verbrauchseinrichtungen dürften in der Praxis Schwierigkeiten haben, wann es sich um energiewirtschaftlich relevante Daten handelt und wann um eigene, betriebliche Daten. Hierfür sieht der Entwurf der Beschlusskammer eine Abgrenzung z. T. anhand von Beispielen vor. Betriebliche Daten können entweder über die PKI-Struktur des iMsys oder über weitere WAN-fähige Netze übermittelt werden. Grundsätzlich gilt aber, dass es sich bei betrieblichen Daten um die Daten des Betreibers einer Kundenanlage oder einer EEG-Anlage handelt, welche im Verantwortungsbereich des Betreibers liegen. Bei der Bereitstellung an Dritte ist somit das aktuell geltende Datenschutzrecht einzuhalten. 

Nach den Beispielen der Beschlusskammer zählen u. a. folgende Beispiele zu den betrieblichen Daten:

  • Daten aus dem SMGW für den Anschlussnutzer – „Daten, die der Anschlussnutzer vom SMGW nach Authentifizierung und Autorisierung durch das SMGW erhält, sind betriebliche Daten […]“.
  • Daten von Sensoren / Messeinrichtungen des Anlagenbetreibers – „Daten von Sensoren und Messeinrichtungen der Sparten Strom und Gas, die nicht für energiewirtschaftliche Zwecke verwendet werden, sondern innerhalb der Kundenanlage beispielsweise vom Anschlussnutzer/Anlagenbetreiber für eine Prognose oder ein Energiemanagement hinter dem Netzanschlusspunkt verwendet werden, sind als betriebliche Daten einzustufen.“
  • Daten zur Ferndiagnose/Fernwartung der Anlage – „Daten zur Ferndiagnose/Fernwartung von Anlagen (z. B. Anlagenstatus und Logs) liegen im Zuständigkeitsbereich des Anlagenbetreibers und gehören zu den betrieblichen Daten.“
  • Software und Konfigurationsdaten von steuerbaren Einrichtungen (Anlagen) sowie Mess- und Zusatzeinrichtungen – „Software und Konfigurationsdaten von steuerbaren Einrichtungen (Anlagen) sowie Mess- und Zusatzeinrichtungen in Zuständigkeit des Anlagenbetreibers fallen unter den Begriff der betrieblichen Daten.“

Fazit

Der Entwurf der Beschlusskammer 6 der BNetzA bedeutet auf den ersten Blick vielleicht eine Lockerung der iMsys-Einbaupflicht, da die Sparten Strom und Gas ausschließlich im Fokus des Entwurfs liegen. Im Kern dürfte der Entwurf jedoch eine Klarstellung sein für das Energiewirtschaftsrecht, welches schon heute gilt. Weder das EnWG noch das MsbG betrachten die Sparten Wasser, Wärme und Kälte, allerdings dürfte die Aussage der BNetzA, dass keine energiewirtschaftlich relevanten Daten in diesen Sparten vorliegen, noch einmal Investitionssicherheit erzeugen, genauso die Aussage, dass für interne Zwecke (nicht abrechnungs- und bilanzierungsrelevant) wie z. B. Submetering bei Mieterstromprojekten oder die Zählerauslesung von Energiemanagementsystemen keine Übertragung über ein SMGW erfolgen muss, auch wenn dies natürlich technisch möglich sein soll.

Allerdings dürfte gerade im Bereich der Fernwärme im Zuge der FFVAV es hilfreich sein, dass die BNetzA Daten aus Wärmemengenzählern nicht als energiewirtschaftlich relevante Daten einstuft, wenn diese über alternative Kommunikationsnetze (Bsp. LoRaWAN, NB-IoT, Mioty etc.) übertragen werden.

Natürlich bleibt die finale Version abzuwarten, da es sich um eine Konsultationsfassung der BNetzA handelt, jedoch dürfte der Trend des Papiers klar sein, in den Sparten Wärme, Kälte und Wasser mehr Flexibilität zuzulassen, um die Digitalisierung stärker zu befeuern. Die BNetzA legt somit einen wesentlichen Grundstein für das IoT-Metering in der Energiewirtschaft.

items Digital Sessions: RPA PV-Neuanlagengenerator

Photovoltaikanlagen werden in einer nachhaltigen Energiezukunft eine zentrale Rolle bei der Erreichung der Klimaziele einnehmen. Dafür ist ein massiver Ausbau der installierten PV-Leistung notwendig. Im sogenannten EEG-Osterpaket beschloss das Kabinett im April 2022, dass „die Stromversorgung bis zum Jahr 2035 nahezu vollständig auf erneuerbaren Energien beruhen“ soll. Bis 2030 soll die Leistung der deutschlandweit installierten Solaranlagen von heute 59 Gigawatt auf 215 Gigawatt ansteigen – bis 2040 sind 400 Gigawatt als Ziel aufgerufen.

In naher Zukunft sind auf Seiten der Netzbetreiber massive Mehraufwände durch erhöhte PV-Bebauung zu erwarten. Wir zeigen, wie diese Mehraufwände mithilfe von Robotic Process Automation (RPA) aufgefangen werden können.

items Digital Sessions

Immer am Puls der Zeit – unsere Digital Session. Innovativ und aufschlussreich stellen wir Ihnen jeden Monat die aktuellen Themen der Versorgungs- und Mobilitätsbranche vor. In einer guten Stunde versorgen wir Sie mit den wichtigsten Informationen und stehen Rede und Antwort zu allen Ihrer Fragen.

Aufzeichnungshinweis:

Damit Sie Veranstaltungen auch im Nachhinein noch einmal anschauen können, wird die Veranstaltung aufgezeichnet.\ Sie werden, zu Beginn, über den Start der Aufzeichnung informiert. Sie haben die Möglichkeit Ihr Video zu deaktivieren, auf diese Weise ist ihr Gesicht nicht zu sehen, falls Sie dies wünschen sollten.

Falls Sie nicht wünschen sollten, dass Ihre Stimme in der Aufzeichnung zu hören ist, schalten Sie bitte Ihr Mikrofon auf stumm.

Die Aufzeichnung wird zum Zweck der Informationsbeschaffung so lange gespeichert, wie kein Widerspruch geäußert wird. Die Aufzeichnungen werden über Microsoft Teams verarbeitet und sind ausschließlich anderen Vereinsmitgliedern zugänglich. Aufzeichnungen werden nicht an Dritte weitergeleitet.

Sie sind nicht verpflichtet, Ihr Videobild, Ihren Audioton oder andere personenbezogene Daten wie einen Klarnamen oder ein Bild von Ihnen zu übertragen. Sofern Sie diese übertragen, erklären Sie sich mit der Aufzeichnung dieser Daten einverstanden.

Diese Einwilligungserklärung ist freiwillig und kann jederzeit mit Wirkung für die Zukunft widerrufen werden. Die Rechtmäßigkeit der, aufgrund der Einwilligung, bis zum Widerruf erfolgten Datenverarbeitung wird durch diesen nicht berührt.

Datenschutz-Folgenabschätzung bei Microsoft 365

Microsoft 365 hat sich in den vergangenen Jahren zu einer Software entwickelt, die aus vielen Betrieben nicht mehr wegzudenken ist. Insbesondere im Rahmen der Pandemie haben zahlreiche Firmen verstärkt die Möglichkeiten von Home-Office genutzt, wodurch die Nutzung von Microsoft 365 als beliebtes Tool für die Gestaltung eines Modern Workspace weiter gestiegen ist. Moderne Bürosoftware wie Microsoft 365 bietet Unternehmen viele Vorteile. Die Zusammenarbeit von Mitarbeitern kann effizienter gestaltet, mobiles Arbeiten ermöglicht und der IT-Aufwand, wie das Einspielen von Updates oder die Absicherung der Systeme, minimiert werden.

Gleichwohl führt der Einsatz von Microsoft 365 auch zu rechtlichen Bedenken, denn die Datenschutzaufsichtsbehörden sehen den Einsatz von Microsoft 365 als problematisch an. Noch im April 2022 hat sich die Aufsichtsbehörde Baden-Württemberg kritisch geäußert und den Einsatz von Microsoft 365 an Schulen untersagt. Unternehmen seien in der Verpflichtung, den datenschutzkonformen Einsatz nachzuweisen und täten gut daran, alle hierfür erforderlichen Unterlagen vorzuhalten.

Mithilfe einer Datenschutz-Folgenabschätzung (DSFA) kann der datenschutzkonforme Einsatz von Microsoft 365 ggf. nachgewiesen werden. In diesem Blogbeitrag werden wir die Vorgehensweise im Detail vorstellen.

Die Datenschutz-Folgenabschätzung ist in Art. 35 DSGVO gesetzlich verankert. Eine DSFA als Risikobewertung für die Rechte und Freiheiten betroffener Personen stellt sicher, dass relevante datenschutzrechtliche Risiken identifiziert, bewertet und notwendige risikominimierende Maßnahmen geplant und gesteuert werden.

Wann ist eine Datenschutz-Folgenabschätzung erforderlich?

Gem. Art. 35 DSGVO ist eine DSFA unter anderem dann erforderlich, wenn Verarbeitungen in großem Umfang oder von sensiblen Daten vorgenommen werden. Mit dem Einsatz von Microsoft 365 dürfte diese Schwelle schnell erreicht sein. Lizenzbestandteile wie Teams oder Exchange Online für die Mailkommunikation generieren eine Vielzahl von Funktions- und Diagnosedaten. Hinzu kommen Inhaltsdaten, die durch das Unternehmen selbst hinzugefügt werden. Die Erhebung dieser Diagnosedaten ist schon seit längerem Gegenstand kritischer Berichterstattung im datenschutzrechtlichen Kontext, da Microsoft nicht ausreichend transparent darstellt, zu welchen Zwecken die Daten erhoben und verarbeitet werden.

Zusätzlich wird der Einsatz von Microsoft 365 durch das im Juli 2020 ergangene Schrems-II-Urteil des EuGH verkompliziert, da eine Datenübertragung in die USA nicht ausgeschlossen werden kann. Auch wenn die Daten auf den Servern innerhalb der EU gespeichert werden, ist das Risiko des US-Zugriffs durch den sog. CLOUD-Act nicht auszuschließen.

Da der Einsatz von Microsoft 365 mit datenschutzrechtlichen Unsicherheiten verbunden ist und die Datenschutzaufsichtsbehörden bisher keine einheitliche Empfehlung abgeben haben, ist der beste Weg für einen datenschutzkonformen Einsatz die Durchführung einer Datenschutz-Folgenabschätzung. Aufgrund der wirtschaftlichen Abhängigkeit sind viele Unternehmen auf den Einsatz von Microsoft 365 oder ähnliche Dienste angewiesen. Entscheiden sich Unternehmen daher trotz kritischer Stimmen der Aufsichtsbehörden für einen Einsatz solcher Software, sind diese gut beraten, die rechtskonforme Verwendung durch eine Datenschutz-Folgenabschätzung nachweisen zu können.

Datenschutz-Folgenabschätzung durchführen

Bevor du mit der Datenschutz-Folgenabschätzung zu Microsoft 365 startest, solltest du mithilfe einer Schwellenwertanalyse feststellen, ob eine DSFA notwendig ist. Kommst du zu dem Schluss, dass für den datenschutzkonformen Einsatz von M365 eine DSFA notwendig ist, sollte diese in vier Schritten durchgeführt werden:

Schritt 1: Verarbeitungstätigkeiten

Im ersten Schritt schaust du dir die eingesetzten bzw. geplanten Microsoft-Tools an und ermitteln die zugehörigen Verarbeitungstätigkeiten. Das Vorgehen ist hier ähnlich zu der Erstellung eines Verarbeitungsverzeichnisses, das aus der alltäglichen Datenschutzpraxis bekannt ist. Bestimme die geplanten Verarbeitungen, ermittle die zugehörigen Datensätze sowie die betroffenen Personen und ergänze die passenden Rechtsgrundlagen.

Schritt 2: Ermittlung der Zwecke und Verhältnismäßigkeitsprüfung

Schaue dir anschließend die Zwecke und die Verhältnismäßigkeit der einzelnen Verarbeitungsvorgänge an. Weshalb sind die Verarbeitungen notwendig und gibt es ggf. ein milderes Mittel, mit dem der Zweck ebenfalls erreicht werden kann? Diese Überlegungen helfen im weiteren Verlauf der DSFA, wenn es in der Risikobewertung um die Frage geht, wie die Gewichtung der schutzwürdigen Interessen ausfallen muss.

Schritt 3: Risikoanalyse

Nun folgt das Herzstück der DSFA. Im Rahmen der Risikoanalyse wird das Bruttorisiko für jede einzelne Verarbeitung unter Berücksichtigung der zuvor durchgeführten Verhältnismäßigkeitsprüfung bewertet. Mithilfe einer festgelegten Risikomatrix und anhand der datenschutzrechtlichen Schutzziele werden potenzielle Risiken ermittelt und anschließend evaluiert. Erarbeite anschließend auf Basis der verfügbaren Ressourcen und Voraussetzungen im Unternehmen geeignete Schutzmaßnahmen, die die ermittelten Risiken bestmöglich eindämmen. Schlussendlich muss eine Restrisikobewertung unter Berücksichtigung der geplanten Schutzmaßnahmen stattfinden. Diese ist die Basis der Entscheidung für oder gegen den Einsatz einzelner Tools oder der gesamten Software. 

Schritt 4: Implementierung der Schutzmaßnahmen

Zu guter Letzt müssen die ermittelten Schutzmaßnahmen natürlich umgesetzt werden.

Neben der eigentlichen Durchführung der einzelnen Schritte ist eine ausführliche Dokumentation der getätigten Überlegungen obligatorisch, um der geforderten Rechenschaftspflicht auf geeignete Weise nachzukommen.

Eine Datenschutz-Folgenabschätzung ist ein wichtiges Instrument, für den datenschutzkonformen Einsatz von Microsoft 365. Wir unterstützen dich gerne bei der gesamten Umsetzung der Folgenabschätzung und beraten dich hinsichtlich geeigneter risikominimierender Maßnahmen.

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Vernetzt und Nachhaltig Lebensräume entwickeln

Siedlungsräume stehen vor immer größeren Herausforderungen: Urbanisierung, Nachhaltigkeit und die gestiegene Erwartungshaltung der Bürger beeinflussen deren Entwicklung maßgeblich. Sie erwarten von ihrer Stadt bzw. dem Landkreis, und damit auch von den kommunalen Unternehmen, den Stadtwerken, dass sie die verschiedenen Bereiche des Lebens, Wohnens, Arbeitens etc. so vernetzen, dass ihre Stadt nachhaltiger wird, die Lebensqualität steigt und grade in unserer Zeit eine sichere Umwelt gewährleistet wird.  

Vielerorts investieren kommunale Energie- und Wasserversorger dafür sowohl in neue Infrastrukturen, die diese Intelligenz ermöglichen: technische Mittel für Informationsaufnahme, -weitergabe und -verarbeitung, als auch in Fachkräfte, die sie bedienen, interpretieren und so Mehrwerte für die Stadt und Region realisieren. Um diese Komplexität zu beherrschen, relevante Trends frühzeitig zu identifizieren sowie gewinn stiftend aufzuarbeiten und eine hohe Wiederverwertbarkeit der Lösungen und Wissenstransfers und Aufbaus vor Ort sicherzustellen, wurde der Verein Civitas Connect e.V. im Juni 2020 gegründet. 

Auf der letzten Mitgliederversammlung wurden umfangreiche strategische Anpassungen einstimmig beschlossen, die diesen Herausforderungen begegnen. In vorliegenden Blogbeitrag erklären wir, wie die kommunale Kooperation arbeiten wird. Civitas Connect will nachhaltige Lebensräume auf Basis einer digitalen Daseinsvorsorge gestalten. Dabei werden Ressourcen und Kompetenzen zur gemeinsamen Entwicklung intelligenter Lösungen gebündelt, um so um schließlich Partner kommunaler Datensouveränität zu sein. 

Erweiterung des Vorstands 

Die genannten Herausforderungen zu stemmen, ist keine leichte Aufgabe, die die Vorstände und Geschäftsführer einzelner Unternehmen, grade in diesen Zeiten vor enorme Aufgaben und Entscheidungen stellt. Sie geben die Ziele der Nachhaltigkeits- und Digitalisierungsstrategien vor. Dabei wissen sie, welche Aufgaben ihr Unternehmen alleine stemmen kann, was nur gemeinsam mit der jeweiligen Kommune zu schaffen ist und wo Kooperationspartner benötigt werden. Durch die vier zusätzlichen BeisitzerInnen im Vorstand von Civitas Connect bildet sich im Vorstand ein noch klareres Bild, wie der größte Mehrwert durch die Bündelung der Ressourcen in Civitas Connect erreicht werden kann.  

Schwerpunktsetzung 

Die inhaltlichen Schwerpunkte werden unter anderem durch einen Lenkungskreis gesetzt, welcher auf der Mitgliederversammlung ins Leben gerufen wurde. Er setzt sich aus 10 Personen zusammen, die Aufgaben und Verantwortung der strategischen Entwicklung des Bereichs digitale Infrastrukturen und Smart Cities/Regions bei den Vereinsmitgliedern wahrnehmen. Sie wissen, was auf die strategischen Ziele der Mitglieder einzahlt und wann welche Abteilung und Fachkräfte dafür in die gemeinsame Arbeit eingebracht werden müssen. 

Zugang und Tiefgang 

Civitas Connect stellt sich so auf, dass Informationsbedarf möglichst einfach gestillt werden kann, indem diese leicht und jederzeit abrufbar sind. Außerdem werden zukünftig Themen, die tiefergehend bearbeitet werden müssen, professionell organisiert und betreut. Dafür werden die Ressourcen in Civitas Connect aufgestockt, umso die Mitarbeit effizient zu gestalten und sicherzustellen, dass Ergebnisse nicht nur den Bedarf einzelner decken, sondern gut übertragbar für alle sind.  

Das Wissen, welches in den Verein eingeht, wird in einer zentralen, auf einer Open Source Lösung basierenden Plattform, gesammelt. So ist ein barrierefreier und einfacher Zugriff auf alle Informationen und Lösungen zu jeder Zeit gewährleistet. Bei der Informationsaufarbeitung wird dabei immer mehr mit verschiedenen Medien, wie Videoaufzeichnungen, gearbeitet. Durch gezielte Interviews mit den fachlichen Ansprechpartnern werden Silos noch weiter aufgebrochen und Wissensweitergabe für alle möglichst bequem gemacht. So kann sich jeder auch asynchron informieren – nicht nur in den Terminen selbst. 

Projekte 

Viele Fragen werden durch die ausführlichen Erfahrungsberichte und daran anschließende Diskussionsrunden beantwortet. Einige bleiben jedoch offen. Diese werden gemeinsam von Mitgliedern und Civitas Connect Mitarbeitenden bearbeitet. Gleichzeitig wird die Projektleitung, die Strukturierung und inhaltliche Vor- und Nachbereitung durch Civitas Connect sichergestellt. Nachdem die Anforderungen aller Beteiligten geklärt sind, wird im Lenkungskreis evaluiert, ob eine Lösungsentwicklung wirtschaftlich innerhalb der Kooperation erfolgen kann oder ein Auftrag extern vergeben werden muss. In beiden Varianten geht es darum, neue Lösungen wirtschaftlich durch Kostenteilung zu realisieren und im Nachgang allen weiteren Mitgliedern zugänglich zu machen.  

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Energie und Wasserversorgung Rheine – Erfolgreiche Migration des SAP-Systems auf HANA

Die items Cloud füllt sich mit HANA-Installationen. Seit Ende Juli laufen die SAP-Datenbanken der Energie und Wasserversorgung Rheine im Rechenzentrum der items nun auch auf der aktuellsten Plattform.

Im erfolgreichen Projekt wurden in einem Zeitraum von zwei Monaten die Datenbanken der Stadtwerke erfolgreich auf die In-Memory Datenbanktechnologie der SAP migriert. Durch die Entscheidung der Energie und Wasserversorgung Rheine, ihre Systeme auf die SAP-Technologie umzustellen, ist der Weg für potenziell leistungsbedürftige Anwendungen geebnet – gleichzeitig ist die Ablösung der Oracle-Datenbanken in diesem Kontext auch finanziell attraktiv

In dem Projektzeitraum von zwei Monaten wurden neben dem Wechsel der Datenbank-Technologie auch die Server, auf denen die Datenbank gehostet wird, von einem Microsoft auf ein Linux-Betriebssystem umgezogen. Die Systemschienen Test, Qualitätssicherung und Produktion wurden mit jeweils eigener Datenbank und den dazugehörigen Linux-Servern konfiguriert. Ausgehend von Oracle-Datenbanken und Windows-Servern sind dem Projekt die obligatorische Unicode-Umstellung und das ERP-Update vorausgegangen.

HANA SAP HANA (High Performance Analytic Appliance) ist die spezifische Kombination von Hard- und Software-Komponenten, die eine In-Memory-Datenbank nutzt -also den Arbeitsspeicher eines Computers. Auf den Arbeitsspeicher kann im Vergleich zu Festplatten erheblich schneller zugegriffen werden, was eine Auswertung von größeren Datenmengen mit erhöhter Performance ermöglicht. Der Weg ist damit u.a. frei für Big-Data-Anwendungen.  

Somit erweitert sich der Kreis der HANA-Installationen, der durch die items gehostet wird, erneut. Mit den neuen HANA-Datenbanken folgen die EW Rheine der Release-Strategie der SAP und eröffnen sich neue Möglichkeiten.

Stadtentwässerungsbetrieb Lüdenscheid Herscheid AöR beschließt ihre SAP IT-Prozesse an items zu geben

Systembetriebsoutsourcing

Münster, den 29.06.2022 Aufgrund regulatorischer Vorgaben standen die Stadtentwässerungsbetriebe Lüdenscheid Herscheid AöR (SELH AöR) vor der Herausforderung, die bereits im Verbund mit der Enervie Gruppe, Hagen, genutzten SAP-Lösungen in einen vollständig separierten Betrieb zu überführen, zu konsolidieren und auf eine zukunftsfähige Architektur umzustellen. Die vorhandenen SAP-Lösungen unterstützen bereits seit vielen Jahren das große Aufgabenspektrum der SELH AöR. In einem Bieterwettbewerb innerhalb eines nationalen Ausschreibungsverfahrens entschied sich die SELH AöR schließlich für die items aus Münster als Partner.

„Mit der items hat die SELH AöR einen Partner gefunden, der seit vielen Jahren nicht nur auf den sicheren und hochverfügbaren Betrieb von SAP-Systemen spezialisiert ist, sondern darüber hinaus auch mit einem erfahrenen Team zugehörige Projekte und Anwendungsbetreuung aus einer Hand bietet.“, so Markus Monßen-Wackerbeck, kaufmännischer Vorstand der SELH AöR.

In einem ersten Projektschritt erfolgte die IT-technische Separierung des SAP-Betriebs aus der bisherigen Systemumgebung planmäßig zum Jahreswechsel. In weiteren Projektschritten werden nun die bisher auf getrennten Systemen genutzten SAP-Lösungen der SELH AöR auf gemeinsam genutzte Systeme zusammengeführt. Anschließend wird die zukunftssichere Umstellung der SAP-Systeme auf die mit „S4/HANA“ benannte Architektur erfolgen.  

„Diese Entscheidung für einen profilierten Full-Service-Dienstleister als Betreiber für unsere SAP-Lösungen entlastet uns massiv, schafft Zukunftssicherheit, reduziert Risiken und bietet uns die Möglichkeit, uns auf unsere Kernaufgaben zu fokussieren“, freut sich Volker Neumann, technischer Vorstand der SELH AöR. „Wir sehen mit der Entscheidung für die items in der Zukunft ein großes Entwicklungspotenzial und freuen uns auf die Zusammenarbeit“, so Detlev Winkhaus, kaufmännischer Sachgebietsleiter der SELH AöR. Ludger Hemker, Chef der items, ist sich der Verantwortung bewusst: „Die SELH AöR hat uns ihr Vertrauen geschenkt. Das Vertrauen unserer Kunden haben wir uns über viele Jahre erarbeitet und werden dieses auch für die SELH AöR Tag für Tag rechtfertigen.“

Innerhalb sehr kurzer Zeit haben die SELH AöR, unterstützt durch die SKP Consulting (Planungsbüro für Informations- und Telekommunikationstechnik), und items sich auf die Zusammenarbeit verständigt, diese inhaltlich und kaufmännisch abgestimmt und vertraglich fixiert. Der SAP-Betrieb erfolgt auf Basis der items-Standards, die sich an den internationalen Standards des IT-Service-Managements orientieren und nach mehreren ISO-Normen zertifiziert sind.

Über die SELH AöR

Der Stadtentwässerungsbetrieb Lüdenscheid Herscheid AöR ist ein selbstständiges Unternehmen in der rechtsfähigen Form einer Anstalt des öffentlichen Rechts (AöR), welche zum 01.01.2019 durch den Beitritt der Gemeindewerke Herscheid zum Stadtentwässerungsbetrieb Lüdenscheid – AöR gegründet wurde. Die SELH AöR sorgt für die ordnungsgemäße Abwasserbeseitigung im Entsorgungsgebiet der Gemeinde Herscheid und der Stadt Lüdenscheid. Hierfür baut und betreibt die SELH AöR Abwasseranlagen, die eine unkomplizierte Entwässerung gewährleisten.

Über die items GmbH & Co. KG

Die items GmbH & Co. KG, mit Hauptsitz in Münster und vier weiteren Standorten, ist ein Beteiligungsunternehmen mehrerer Stadtwerke. Das Unternehmen bietet den IT-Infrastrukturbetrieb, die Einführung, Betreuung und Weiterentwicklung von Anwendungssystemen und Prozess-Services an. Zudem unterstützt items viele Stadtwerke bei der Digitalisierung von Städten und Regionen.

Redaktionskontakt

items GmbH & Co. KG
Andreas Müller
Hafenweg 7 48155 Münster
Telefon: +49 251 20 83-1124
Mail: a.mueller@itemsnet.de  

App-basierte IoT-Lösung CityLink ab sofort bei den Stadtwerken Münster im Einsatz

Münster, 09.06.2022  Das Softwareunternehmen opwoco aus Schöppingen hat vor rund zwei Jahren gemeinsam mit items aus Münster ein prototypisches IoT-Projekt für die Stadtwerke Solingen umgesetzt. Dies stellte die Grundlage für die App-basierte IoT-Softwarelösung CityLink dar. Zusammen mit den Stadtwerken Münster hat opwoco CityLink seitdem weiterentwickelt und inzwischen zur Marktreife geführt. Als weiteren Meilenstein setzen die Stadtwerke und Stadtnetze Münster nun Ihre CityLink-Instanz produktiv.

Konkret werden Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Stadtwerke und Stadtnetze Münster CityLink nun dazu einsetzen, das Fernwärmenetz in Münster zu monitoren und durch Alarmierung bei Wassereintritt in Fernwärmeschächte sofort reagieren zu können. Auch die Energieerzeugung in den dezentralen Blockheizkraftwerken im gesamten Stadtgebiet überwachen sie mit CityLink, um bei Problemen schnell einzugreifen. Außerdem sind weitere Anwendungsfälle aktuell in der Erprobung. So soll zukünftig die Belastung von Niederspannungsschränken der Stadtnetze Münster kontrolliert und analysiert werden. Die Abfallwirtschaftsbetriebe Münster (AWM) wollen die Füllstände von Müllbehältern via CityLink und der dazugehörigen App überwachen und auswerten.

Fabian Röttgering, Innovationsmanager bei den Stadtwerken Münster, ist überzeugt: “Wir können mit CityLink verschiedene Fälle abdecken, ohne jeweils eine andere Software nutzen zu müssen. So haben wir ein flexibles Tool für interne Prozesse, vor allem im technischen Bereich, aber auch für Partner, denen wir damit eine Plattform für die effektive Nutzung unseres LoRaWAN-Netzes bieten .” Laut Stefan Kohake aus dem IT-Management der Stadtwerke Münster existieren bereits weitere Ideen für die Anwendung von CityLink – beispielsweise im Facility-Management, als Park-App für Rollstuhlfahrerplätze oder im sogenannten Reallabor Nieberding, das die Stadtwerke gemeinsam mit der Stadt Münster betreiben.

Grundsätzlich bietet die IoT-Software- und App-Lösung CityLink die Möglichkeit, aus einem LoRaWAN-Netz ein eigenes Geschäftsmodell zu entwickeln und alle verbundenen Sensoren oder Gebäudestrukturen zentral zu verwalten. Die Lösung wird hierfür an die zentrale IoT-Plattform (niota) der items angebunden, welche auch die Stadtwerke Münster als Basis nutzen. Durch die eigene Server- und Datenbank-Instanz je CityLink-Kunde ist für optimalen Datenschutz und Performance gesorgt.

Die zugehörige CityLink-App ist nativ für iOS und Android entwickelt und eignet sich als idealer Begleiter für Mitarbeiter im Feld. Hierüber erfolgt zum Beispiel die einfache Kopplung von Sensoren, die Verwaltung von Alarmkonfigurationen, die Anzeige unterschiedlicher Sensordetails sowie die Sensorverortung auf einer Karte. Die Anwendungsmöglichkeiten vereinfachen somit auch das sogenannte Workflow-Management, sprich das eigentliche „Ausrollen“ einer Vielzahl an Sensoren durch den technischen Außendienst. Die Sensoren können direkt via App angelegt und mit Eigenschaften versehen werden und so in die dahinterliegende IoT-Plattform (z.B. niota, The Things Network) importiert werden. Zusätzlich erhält der Nutzer je nach persönlichen Einstellungen Alarme und Warnungen als Push-Benachrichtigungen in der App oder als E-Mails.

„Ein besonderer Dank geht an items und die Stadtwerke Münster“, so Tobias Heinrich, Geschäftsführer der opwoco GmbH. „Ziel war es von Anfang an, die Kunden mit in die Produktentwicklung einzubeziehen. Durch das Feedback aus Münster konnten wir unsere Lösung so weit optimieren, dass CityLink künftig bei quasi jedem Stadtwerk einsetzbar ist. Auf Basis der Zusammenarbeit wird aber auch stetig an weiteren Funktionen und Verbesserungen gearbeitet,“ erläutert Tobias Heinrich.

Über den App-Entwickler opwoco

Die opwoco GmbH ist ein Full-Service App-Dienstleister aus dem Münsterland. opwoco entwickelt individuelle, mobile B2B-Lösungen für den Mittelstand. Dabei liegt der Schwerpunkt in der Entwicklung von Mobile Apps, Schnittstellen und Software-Backends. Gewerbekunden setzen auf die Apps von opwoco, um Betriebsprozesse zu optimieren oder auch Industriemaschinen mit mobilen Endgeräten, wie Smartphone oder Tablet, zu verknüpfen. Aber auch als mobiles Marketing- oder Vertriebsinstrument sind die Apps gefragt, um Marke und Image von Produkten und Firmen nachhaltig zu stärken. Hier setzen bereits mehrere Unternehmen aus der Energiewirtschaft auf die Lösungen von opwoco.

Aufbauend auf der langjährigen Erfahrung begleitet opwoco Kunden als Partner bei der App-Entwicklung, von der App-Idee und -Konzeption, dem App-Design und der Programmierung, der App-Distribution über die App Stores bis hin zum App-Marketing, der App-Analyse und dem langfristigen Support.

Über den IT-Dienstleister items

Die items GmbH & Co. KG, mit Hauptsitz in Münster und vier weiteren Standorten, ist ein Beteiligungsunternehmen mehrerer Stadtwerke. Das Unternehmen bietet den IT-Infrastrukturbetrieb, die Einführung, Betreuung und Weiterentwicklung von Anwendungssystemen und Prozess-Services an. Zudem unterstützt items viele Stadtwerke bei der Digitalisierung von Städten und Regionen.


Redaktionskontakt

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Andreas Müller
Hafenweg 7
48155 Münster
Telefon: +49 251 20 83-1124
Mail: a.mueller@itemsnet.de  

IoT-Plattformen als nächster Entwicklungsschritt der IoT-Landschaft

In diesem Blogbeitrag beleuchten wir zuerst die Grundlagen der IoT-Technologie sowie anschließend die Anforderungen an moderne IoT-Plattformen als zentrales System zur übersichtlichen Darstellung von IoT-Daten.

IoT-Anwendungen in der Energie- und Versorgungsbranche entwachsen immer mehr ihren Kinderschuhen. Stadtwerke haben unlängst die Mehrwerte der Technologie für sich entdeckt und entwickeln ihr Produktportfolio aktiv in eine vernetzte Zukunft. So stieg die Zahl der Stadtwerke, die die IoT-Technologie als „sehr relevant” einstufen, im Vergleich der Jahre 2020 und 2021 um 12 % (Stadtwerke Studie 2021; BDEW und EY). Mit der Ausweitung der IoT-Anwendungsfälle wächst gleichzeitig die entstehende Datenmenge. Bei Stadtwerken betrifft dies längst nicht mehr nur die Einspeisung, den Netzbetrieb und Smart Meter, sondern auch immer neue Anwendungsfälle im Umfeld Smart City.

Um all die neuen IoT-Daten zu erfassen, zu verarbeiten und wertschöpfend zu verwenden, sind neue Ansätze und Prozesse notwendig. Auf einen deutlich schnelllebigeren Markt kann dank weitläufiger Datengrundlagen ebenso schnell reagiert werden. Durch optimierte Prozesse können Ineffizienzen lokalisiert und behoben werden. Ökonomische, personelle sowie Umweltressourcen können optimiert genutzt werden. Um das volle Wertschöpfungspotenzial zu nutzen, sollten diese Daten aber nicht nur erhoben werden, sondern auch zur Verarbeitung und weiterführenden Nutzung an einem zentralen Ort bereitgestellt werden.

IoT-Potenziale für die Energiewirtschaft

Internet of Things (IoT) bezeichnet ein Netzwerk von Geräten, Anlagen oder Systemen, die über das Internet miteinander verbunden sind. Dabei steht die Machine-to-Machine-Kommunikation im Vordergrund, also eine Verbindung direkt zwischen den beteiligten Geräten, ohne dass ein Mensch aktiv in die Kommunikation und Prozesse involviert ist. Dem IoT kommt bei der Digitalisierung in diversen Bereichen eine zentrale Rolle zu, da bei der erzeugten Datenmenge eine prozessual automatisierte Verarbeitung der einzelnen Daten unumgänglich ist.

IoT ist dabei technologieunabhängig definiert und führt so zu einem Potpourri an diversen Protokollen, Übertragungstechnologien, Hardwarelösungen und Integrationsplattformen. Dies ist hinsichtlich der Historie relevant, da sowohl ältere Datenanbindungen als auch neue Systeme eingebunden werden, die dementsprechend auf unterschiedlichen technischen Grundlagen basieren. Um verschiedensten Anforderungen aus technischer, regulatorischer oder wirtschaftlicher Sicht gerecht zu werden, existieren mehrere aktuelle Technologien parallel. So können für jeden Anwendungsfall die geeigneten Sensoren und Übertragungsprotokolle genutzt werden.

Um die IoT-Mehrwerte für Stadtwerke zu verdeutlichen, eignet sich als Beispiel das Versorgungsnetz. Die typischen topologischen Gegebenheiten bei Versorgungsnetzen führen dazu, dass für einen gesamtheitlichen Überblick Daten nicht nur zentral an einer Anlage, sondern dezentral an einer Vielzahl von kleinen Messpunkten erhoben werden müssen. Hieraus folgt zum einen eine große Menge unterschiedlicher Systeme, die über unterschiedliche Technologien und Schnittstellen digitalisiert werden müssen. Zum anderen ist bei weitläufigen Netzen die Erreichbarkeit sowie die Spannungsversorgung für potenzielle Messsysteme ein kritischer Faktor, der eine Digitalisierung im Vergleich zu anderen Bereichen bedeutend komplexer macht.

Welche Funktion erfüllen IoT-Plattformen?

IoT-Plattformen sind das zentrale Bindeglied im Zusammenhang mit dem Internet of Things. Hier werden alle Daten aus den verschiedensten Bereichen zusammengeführt, sodass ein zentrales System einen Überblick sowie den Zugriff auf die Gesamtheit der erhobenen IoT-Daten und Geräte liefert. In der Energiewirtschaft können das Daten aus den Erzeugungsanlagen, aus den Netzen oder sogar Hausübergabestationen sein. Über die Energiewirtschaft hinaus, z. B. auf kommunaler Ebene im Smart City-Kontext, lassen sich noch viele weitere Use-Cases auf einer IoT-Plattform einbinden. Eine Auswahl diverser Use-Cases haben wir euch im Blogbeitrag LORAWAN-ANWENDUNGSFÄLLE – EIN 360°-SCHNELLDURCHLAUF zusammengestellt.

Neben der Konnektivitätsfunktion ist das Konzept des digitalen Zwillings ein zentraler Baustein, um Potenziale des Internet of Things weitreichend auszunutzen. Dabei wird ein Abbild einer physischen Komponente erstellt. Dieses Abbild wird mit den erhobenen Daten diverser Datenquellen angereichert. So lassen sich viele Sensoren einem Asset zuordnen und beliebig kombinieren. Ein digitaler Besprechungsraum kann so Raumklimadaten eines Sensors mit den Informationen über die Belegung des Raumes von einem anderen Sensor vereinen.
Diese Unabhängigkeit von konkreten physischen Sensoren führt dazu, dass bedeutend komplexere Strukturen abgebildet werden können und auch bei einer Veränderung der Datenquelle, wie z. B. durch einen Austausch eines Sensors, historische Daten und ihre Strukturen weiterhin erhalten bleiben.

Die IoT-Plattform stellt also die zentrale Datendrehscheibe im IoT-Universum dar, über die alle IoT-Daten gesammelt, aufbereitet, zum Teil visualisiert und weiterverteilt werden. Daraus ergeben sich mehrere Anforderungen, die für einen produktiven Einsatz gegeben sein müssen.

Anforderungen an eine IoT-Plattform

Neben der Unabhängigkeit von Sparten und Bereichen ist es relevant, dass Daten aus diversen Übertragungstechnologien und Quellen in IoT-Plattformen integriert werden können. Hierbei spricht man von einer Herstellerneutralität in Bezug auf die Hardware und einer möglichen Interoperabilität. Nur wenn alle IoT-Daten aus verschiedenen Anwendungen in der IoT-Plattform zentral gespeichert werden, bietet die Plattform einen realen Mehrwert, um Insellösungen zu vermeiden, ganzheitliche Datenauswertungen und -weitergaben zu ermöglichen sowie ein zentrales System für Geräte- und Systemmonitoring und Betrieb sicherzustellen. Hier ist insbesondere die Anbindung von Standardschnittstellen ein zentraler Punkt, der zu bedienen ist.

Neben den universellen Dateneingangskanäle ist es ein ebenso integraler Bestandteil einer ganzheitlichen Lösung, Daten über standardisierte Schnittstellen aus IoT-Plattformen heraus weiterzuleiten.  Vornehmlich in der Energiewirtschaft gibt es bereits viele bestehende Prozesse, die auch mit Daten aus der Plattform angereichert werden können oder sollen. So werden beispielsweise Zählerdaten für Abrechnungen, Zustandsmeldungen in Leitwarten oder jegliche Daten in Fachsystemen benötigt.

Mit der IoT-ERP-Bridge stellen wir eine Lösung bereit, um die Zählerdaten von der IoT-Plattform direkt in bestehende Abrechnungssysteme zu integrieren. Im letzten Blogbeitrag zur IoT-ERP-Bridge erklären wir ausführlicher, wie die Gestaltung der Schnittstelle und die Verbindung beider Systeme funktionieren kann.

Andere Anwendungsfälle erfordern anstelle der Weiterleitung von Daten in andere Fachsysteme die unmittelbare visuelle Darstellung. Oft wird die Visualisierung auf einer hohen Abstraktionsebene benötigt.   In der Regel ist ein anfängliches Dashboarding gefordert, um Anwendungsfälle und Anlagen auf einen Blick überwachen zu können. Auch ein Alerting bei Überschreitung von Grenzwerten ist auf Ebene einer IoT-Plattform für eine erste Überwachung sinnvoll, gerade wenn die Funktion der Sensorik überprüft werden soll.

Neben dem rein funktionalen Umfang der IoT-Plattformen ist auch die Bedienbarkeit ein wichtiges Kriterium.  Gerade im IoT-Umfeld haben die potenziellen Nutzer nicht gezwungenermaßen einen IT-Hintergrund, sodass die Plattform als Low- oder No-Code-Software umgesetzt sein sollte. Die grundsätzlichen Funktionalitäten sollten auch ohne tiefere Programmierkenntnisse über eine grafische Oberfläche bedient werden können.

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Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine IoT-Plattform ein Puzzleteil einer größeren (IoT-) Landschaft ist. Als zentrale Datendrehscheibe verbindet sie Sensordaten diverser Übertragungstechnologien, bereitet diese auf, verknüpft unterschiedliche Datenpunkte, visualisiert und leitet Daten zur weiteren Verarbeitung an angeschlossene Systeme weiter.

IoT-Plattform

In der obigen Abbildung ist eine potenzielle Architektur schematisch dargestellt.

Die IoT-Plattform entfaltet erst dann ihr vollständiges Potenzial, wenn die erhobenen Daten in weitere Fachanwendungen weitergeleitet werden und in möglichst vielfältiger Weise genutzt werden. Sei es beispielsweise im Kontext einer urbanen Datenplattform, die neben vielen IoT-Daten auch weitere Daten sammelt und zur Verfügung stellt, damit weitere Akteure eben diese Daten nutzen und Mehrwerte heben können. Oder die Verwendung der Daten in Systemen, die durch Algorithmen oder mit künstlicher Intelligenz Effizienzen der Energienetze steigern und einen nachhaltigeren Umgang mit Ressourcen ermöglichen. Des weiteren beispielsweise auch die Integration in bestehende Fachapplikationen zu Zwecken des Monitorings, Alerting, Reporting oder der Abrechnung. Oder eben die Visualisierung im Smart City-Umfeld: Parkplätze, Müllcontainer, Besucherzahlen, Umweltdaten oder zahlreiche andere Anwendungsfälle. Je breiter und vielfältiger das Internet of Things Mehrwerte generiert, desto besser ist auch die IoT-Plattform als Herzstück dieser Architektur.

Bei Fragen zu diesem Blogbeitrag meldet euch gerne. Wenn euch der Artikel gefallen hat, abonniert gerne unseren Blog.

Kundentag Digitale Netze

Die Digitalisierung der Versorgungswirtschaft und unserer Städte und Kreise schreitet im großen Tempo voran. Es gilt, die Energiewende zu unterstützen, dem Klimawandel zu begegnen und unsere Städte und Stadtwerke effizienter und lebenswerter zu gestalten. Am Kundentag „Digitale Netze“ der items wollen wir zusammen mit euch und DIGIMONDO Projekte und Lösungen aus der Stadtwerkewelt in den Vordergrund stellen und nach zwei Jahren endlich wieder in den persönlichen Austausch kommen.

Wir legen den Fokus auf Projekte aus der Praxis. Keine Hochglanzfolien, sondern zeigen, was funktioniert und Mehrwerte generiert. Ob LoRaWAN als Basis für die Digitalisierung der Brunnenpegelmessung in Krefeld oder Machine Learning für eine Optimierung der Fernwärmeerzeugung in Iserlohn oder einer Deep-Dive Session zur Digitalisierung der Ablesung von Zählern. 

Wir freuen uns euch am 9. Juni 2022 im Atlantic Hotel in Münster von 13:00 bis 17:45 Uhr begrüßen zu dürfen.

Die Teilnahme ist kostenfrei. Im Anschluss der Veranstaltung laden wir euch ein, zum gemeinsamen Abendessen im hoteleigenen Restaurant.

Agenda

Main Track

13:00 – 13:30 UhrBegrüßung & Strategischer AusblickAlexander Sommer | Bereichsleiter Digitale Netze & Innovation, items
13:30 – 14:00 UhrStrategieupdate und Produktroadmap – DigimondoJonas Thiel | Leiter Business Development, Digimondo
14:00 – 15:00 UhrFast-Track – Praxisprojekte 
14:00 – 14:15 UhrErfahrungsbericht kooperativer Netzausbau im Kreis Borken – IoTBORBernhard Herwing | IT-Leiter,  Stadtwerke Gronau
14:15 – 14:30 UhrFFVAV – Erfahrungsbericht Massenrollout LoRaWAN Wärmemengenzähler in OberhausenTim Perk | Übertragungstechniker, Oberhausener Netzgesellschaft mbH
14:30 – 14:45 UhrEinführung einer IoT integrierten App für den technischen AußendienstStefan Kohake | IoT-Manager, Stadtwerke Münster
14:45 – 15:00 UhrDigitale Stichtagsablesung – Rollout bei enercityStefan Lindner | Enercity AG
15:00 – 15:30 UhrCoffee Break 
15:30 – 16:00 UhrAlles klar zur Wärmewende? Praxisbericht aus IserlohnDennis Betzinger | Leiter Innovationsmanager, Stadtwerke Iserlohn & Christian Wessel | Product Owner & Squad Lead Tech, items   
16:00 – 17:00 UhrFast Track – Praxisprojekte 
16:00 – 16:15 UhrTrafostationsmonitoring mit LoRaWANJörg Laskowski | Netzbetrieb, Enervie Vernetzt, items
16:15 – 16:30 UhrBrunnenpegelmessung – Projektbericht zum flächendeckenden Rollout im VersorgungsgebietKristof Kamps | Teamleiter Technologien und Standards, NGN Netzgesellschaft Niederrhein & Michael Hermes, Chapter Lead IoT, items    
16:30 – 16:45 UhrUrban Data Platform – Basis einer digitalen Stadt von Morgen?Martin Kuppelmayr | Leiter IoT und Urban Data, Stadtwerke Osnabrück Netz   
16:45 – 17:00 UhrCivitas Connect –  Bericht aus der Arbeitsgruppe „Straßenbeleuchtung“Mitglied Arbeitsgruppe & Ralf Leufkes | Geschäftsleiter, Civitas Connect e.V.   
17:00 – 17:15 UhrCoffee Break 
17:15 – 17:45 UhrMaschinelles Lernen und KI-Algorithmen in der Energiewirtschaft: Welchen Wert haben IoT-Daten?Dr. Mark Feldmann | Chapter Lead Data Science, items   
17:45 – 19:00 UhrAbendessen im „The Room“ 

Deep Dive

15:30 – 16:15 UhrDigimondo – Deep Dive für die neue Generation der Geräte- und Datenverwaltung in der Digimondo Suite mit virtuellen Geräten und Digital TwinsMichel Dietz | Product Owner, Digimondo  & Hubertus Aumann | Chapter Lead Customer, items   
16:15 – 17:00 UhrVom Zähler bis in die Abrechnung – Wo sind die Knackpunkte? Wie sieht der Gesamtprozess aus? LoRaWAN? NB-IoT?Bernhard Lang | Technischer Lösungsarchitekt & Product Owner, items   

Hygienekonzept

Um Ihre Gesundheit nach bestem Gewissen zu schützen und gleichzeitig ein möglichst persönliches Wiedersehen zu ermöglichen, findet die Veranstaltung in Anwendung der 2G-Plus Regelung statt. Bitte bringen Sie dazu Ihren Impfnachweis (nach der vollständigen Immunisierung sind mindestens 2 Wochen vergangen) und einen tagesaktuellen Schnelltest mit zur Veranstaltung. 

Durch die Einhaltung der 2G-Plus Regel entfällt die Pflicht, eine medizinische Maske auf der Veranstaltung zu tragen.

SAP HCM Kundentag 2022 

Wie in den Jahren zuvor hat items im Februar seine SAP HCM (SAP Human Capital Management) Kunden zu einer Vortragsreihe eingeladen. Auf der Agenda standen neben den Neuerungen der Entgeltabrechnung 2022 und den bisherigen Projekten zur DSGVO in SAP HCM auch die zukünftige Strategie der SAP in Bezug HCM on S/4HANA und HCM for S/4HANA. Darüber hinaus wurden die Möglichkeiten von RPA (Robotic Process Automation) für Personalmanagement Systeme vorgestellt.  

  1. RPA im Personalwesen
  2. Entgeltabrechnung – Neues im Jahr 2022
  3. DSGVO und SAP HCM
  4. Strategie für SAP HCM

RPA im Personalwesen 

Robotic Process Automation ist eine innovative Technologie zur Automatisierung von Geschäftsprozessen. Losgelöst von Fachbereichen und Themengebieten lässt sich RPA viele, repetitive Aufgaben einsetzen. Die Software-Roboter greifen dabei wie ein Mitarbeiter auf das User Interface von Programmen zu und führen darüber strukturiert Prozesse aus.

Potenzielle Prozesse, die im Personalmanagement durch die virtuellen Roboter gelöst werden können, reichen von Mitarbeiterlisten über das Bewerbungsmanagement und der Absage von Initiativbewerbungen bis hin zur Einladung zur betriebsärztlichen Untersuchung oder der Erstellung von Telefonlisten.  

Ein Praxisbeispiel für einen automatisierten Prozess finden Sie hier: https://www.youtube.com/watch?v=OTGQa9GcnYc 

Ansprechpartner der items für die RPA Themen sind Stefan Dömer und Maximilian Gerhards  

Entgeltabrechnung – Neues im Jahr 2022 

Wie jedes Jahr wurden auch dieses Jahr wieder umfangreiche, gesetzliche Änderungen im Personalmanagement und dem SAP HCM in Bezug auf die Entgeltabrechnung umgesetzt. Auf dem HCM Kundentag informieren wir jedes Jahr unsere Kunden über die gesetzlichen Neuerungen und notwendigen technischen Anpassungen, die im SAP HCM vorgenommen werden.  

Darüber hinaus konnte bereits ein Ausblick auf die elektronische AU-Meldung gegeben werden, welche zum Zeitpunkt des Kundentags noch für den 01.07.2022 angekündigt war. Mittlerweile zeichnet sich jedoch der 01.01.2023 als Termin zur Umsetzung ab.  

Ihr Ansprechpartner bei der items für die Neuerungen in der Entgeltabrechnung ist Jens Janßen. 

DSGVO und SAP HCM 

Seit 2018 regelt unter anderem die DSGVO (Datenschutzsgrundverordnung, vormals das BDSG, Bundesdatenschutzgesetzt) den Umgang mit personenbezogenen Daten. Um Löschkonzepte für unsere Kunden umzusetzen, ist eine umfängliche Konfiguration des ILM von SAP notwendig. Dafür haben wir bereits in Kooperation mit der Natuvion kundenspezifische Fachkonzepte für das kontinuierliche Management von personenbezogenen Daten inkl. einer Lösch- und Sperrmatrix erstellt.  

Die Umsetzung des Konzepts ist in mehrere EPICs unterteilt – EPIC 1 ist für viele unserer Kunden bereits abgeschlossen, EPIC2 startet ab Q2 diesen Jahres. Das Pilotprojekt läuft erfolgreich. Wir rechnen damit pro Jahr mindestens ein EPIC für alle unsere Kunden abschließen zu können.  

Bereits in der Konzeptionsphase haben sich für unsere Kunden große Synergieeffekte aufgezeigt, die gemeinsam gehoben werden können.  

Ansprechpartner für DSGVO / ILM im SAP HCM ist Alexander Komorek der items.  

Strategie für SAP HCM 

Die Zukunft des SAP HCM hält verschiedene Lösungen bereit, die sich sowohl in ihren zugesagten Wartungszeiträumen als auch im Hosting unterscheiden. Die bisher von unseren Kunden am meisten genutzte Lösung SAP ERP HCM (Business Suite) erfährt einen Wartungszeitraum bis 2027, mit einer möglichen, optionalen Extended Maintenance bis 2030.  

Als weitere Lösungen steht SAP SF (Success Factors) zur Verfügung. Die Lösung wird als Cloud-Lösung angeboten und direkt bei der SAP gehostet. 

Zusätzlich wird es die von unseren Kunden favorisierte On-Premise Edition SAP HCM for S/4HANA geben. Der Wartungszeitraum für die Lösung wurde bis 2040 zugesagt und stellt somit eine attraktive Lösung als Nachfolger für die Business Suite dar.  

Eine kurze Funktionsübersicht finden Sie auf der folgenden Folie: 

 


 
Ihre Ansprechpartnerin zur HCM-Strategie der SAP bei der items ist Anke Merker.

Fazit & Kontakt

Mit über 50 Teilnehmern in diesem Jahr war der SAP HCM Kundentag der items ein voller Erfolg. Sollten Sie Fragen zu den einzelnen Themen haben, wenden Sie sich gerne an Andreas Rose oder die genannten SAP HCM Experten.

IoT-ERP-Bridge-APIs – Wie funktioniert eine reibungslose Integration der IoT-ERP-Bridge in bestehende Systeme?

In unserem letzten Blogbeitrag haben wir euch bereits gezeigt, wie eine Middleware-Komponente aussehen kann, die die beiden Systemwelten Internet of Things (sensor-/aktororientiert) und Informations-Technologie (beleg-/transaktionsorientiert) auf unkomplizierte Weise miteinander verbindet. Mit einer IoT-ERP-Bridge ist eine Vielzahl sensor- und messdatenbasierter Anwendungsfälle abbildbar. So lassen sich per IoT fernausgelesene Sensor- und Zählerstände für Wasser- und Fernwärmezähler, Lastgangimporte für Mieterstrom, Ablesungen für Ladestrom oder Kenngrößen zur Überwachung von Umspannungseinheiten an IT-Systeme übertragen und dort weiterverwenden.

Damit sich diese Anwendungsfälle auch kostengünstig und auf einfache Weise in die vorhandene System- und Prozesslandschaft integrieren lassen, bedarf es herstellerunabhängiger und fachlicher REST-Schnittstellen, die für die Nutzung in verschiedenen IT-Systemen konzipiert sind. Für die oft genutzten Backend-IT-Systeme von SAP, das Enterprise-Resource-Planning (SAP-Core) und die Industrielösung für Versorgungsunternehmen (SAP IS-U), braucht es darüber hinaus flexible ABAP-Software-Bausteine, die von Kunden bereitgestellt oder mit kleinen Anpassungen eingesetzt werden können.

Die items stellt diese Schnittstellen und Software-Bausteine zur Verfügung. Unterstützt werden dabei die Prozesse Ablesung und EDM Profilwerte-Import in das SAP IS-U. Daneben sind die einzelnen Bausteine so konzipiert, dass eine Anpassung hinsichtlich kundenindividueller Stammdatenkonstrukte und eine Prozessintegration ohne weiteres durchgeführt werden kann. In diesem Blogbeitrag wollen wir genauer auf die Funktionsweise der IoT-ERP-Bridge eingehen.

Fachliche REST-APIs

Grundsätzlich verfolgt die IoT-ERP-Bridge einen API-basierten Ansatz (API-first Approach). Dadurch wird sichergestellt, dass alle bereitgestellten Funktionalitäten über webbasierte REST-Schnittstellen in unterschiedlichen Client-Anwendungen, wie zum Beispiel dem IT-Abrechnungssystem von SAP oder einem anderen Hersteller, integriert und genutzt werden können. So brauchen Anwenderinnen und Anwender aus dem Fachbereich ihre gewohnte Systemumgebung nicht verlassen und die Systemnutzung lässt sich in die gelebten Prozessabläufe der Ablesevorbereitung, Ableseergebnisbearbeitung und Abrechnung vollständig integrieren.

Für das Beispiel der IoT-ERP-Bridge heißt dies: Für den Fachbereich in der Ablesung tritt der Übermittlungskanal der Messergebnisse in den Hintergrund.  Ob die Ablesung durch Ableser, Dienstleister, ZfA, Kundenselbstablesung oder durch IoT fernausgelesen wurde, ist für viele Prozessschritte bei der Bearbeitung und Nutzung von Ablesungen unerheblich.

Der Übermittlungskanal ist für den Fachbereich nur sichtbar, sofern sich aus der Nutzung des Übertragungskanals spezifische Aufgaben ergeben. Ein Beispiel hierfür ist die Verknüpfung des Zählwerks auf Stammdatenebene mit dem relevanten IoT-auslesenden Sensor oder die Überwachung der Messwertübermittlung durch die IoT-Sensoren. Dies sind einige der wenigen zusätzlichen Aufgaben, die sich durch die Integration fernausgelesener IoT-Zähler ergeben.

Der API-basierte Ansatz über REST-Services ermöglicht es aber auch, andere Applikationen oder Benutzeroberflächen einzubinden. So kann auch ein Tabellenkalkulations-Programm auf die Daten und Funktionen der IoT-ERP-Bridge über die API zugreifen. Die Daten aus dem Web-Service können dann übersichtlich in dem Tabellenkalkulations-Programm für Personen bereitgestellt werden, die nicht täglich mit dem SAP zu tun haben. Dies kann zum Beispiel für das Monitoring der Messwerte genutzt werden, in dem die Kennzahlen zur Messwertübermittlung aller Zähler tabellarisch dargestellt werden.  So können defekte Sensoren erfasst und deren Reparatur oder Austausch veranlasst werden.

Die Web-Service API umfasst dabei folgende hauptsächliche Daten und Funktionen:

  • Die Übergabe der Messwerte aus einer oder mehreren IoT-Plattformen
  • Bereitstellung von Mess- und Ersatzwerten (Einzelwerte und Profile) für IT-Systeme
  • Übermittlung und Abfrage von Stammdaten (Messlokation, Serialnummer, OBIS-Kennziffer etc.)
  • Monitoring

Prozess-Integration in ein SAP IS-U am Beispiel der Stichtags-/Turnusablesung

Über die oben genannten API-Schnittstellen lassen sich per IoT ausgelesene Mess- und Sensorwerte in die Prozesse SAP IS-U-Ablesung, SAP IS-U EDM-Profil und SAP PM-Messbelegverwaltung integrieren.

Voraussetzung dafür ist, dass auf Ebene der Stammdaten der Zähler, bzw. im SAP-Core das Equipment, in Verbindung zum messenden Sensor (Sensor ID) und des gemessenen Wertes (Sensorvariable) gesetzt wird. Im SAP IS-U-Stammdatenmodell ist dies auf verschiedenen Wegen möglich, zum Beispiel durch die direkte Verknüpfung von Sensorvariable und Zählwerk in einer zusätzlichen Zuordnungstabelle, über die Abbildung der Sensoren als Geräte oder Geräteinfosätze, die in die Anlagen eingebaut und über Geräte- und Zählwerksbeziehungen miteinander in Beziehung gesetzt werden. Die vorkonfigurierten ABAP-Bausteine bieten die Möglichkeit, die Beziehung direkt in der Transaktion zur Pflege des Geräts oder Geräteinfosatzes zu hinterlegen.  Darüber hinaus ergibt sich kaum weiterer Konfigurationsbedarf für die Nutzung via IoT-ausgelesener Zählerablesungen.

Die Ablesevorbereitung erfolgt dann weiter wie gehabt. Dabei sollte organisatorisch nur darauf geachtet werden, dass die Ableseaufträge für die per IoT ausgelesenen Zähler nicht unnötigerweise an Ableser bzw. Ablesedienstleister übergeben werden. Dies kann über die Zuordnung zu neuen Ableseeinheiten organisatorisch umgesetzt werden. Die eigentliche Auslesung dieser Zähler, bzw. die Übermittlung des Ableseergebnisses, erfolgt über einen zeitgesteuerten Report, der die ausstehenden Ableseergebnisse aus der IoT-ERP-Bridge abfragt und diese dann, sofern vorliegend, als echte gemessene Werte oder als von der IoT-ERP-Bridge erstellte Ersatzwerte im SAP IS-U als Ableseergebnisse verbucht. Die weiteren Prozessschritte, wie das Bearbeiten der plausiblen bzw. nicht plausiblen Ableseergebnisse bis hin zur Abrechnung oder Bereitstellung eines Ableseergebnisses für eine Verbrauchsinformation, erfolgen innerhalb der bereits dafür vorhandenen Programmschritte ohne Anpassung an der Software.

Modulare ABAP-Bausteine für die SAP-Integration

Die für die Prozess-Integration der IoT-ERP-Bridge notwendigen REST-Services und Programmmodule für die Abfrage, Aufbereitung und Verbuchung der Messwerte stellt die Items dabei gebrauchsfertig als ABAP-Transport zur Verfügung.  Dies umfasst Klassen für die Kommunikation mit der IoT-ERP-Bridge, die Erweiterungen für die Geräte- und Geräteinfosätze-Transaktion sowie Reports für die Verbuchung von Ableseergebnissen und Lastprofilen, Statistikauswertungen und die Übertragung von Stammdaten.

Daneben können die einzelnen Bausteine aber auch in eigenen Integrationsszenarien als Vorlagen genutzt und individuell angepasst werden. Gerne unterstützen wir dabei auch mit Beratung oder Entwicklung.

Fazit

Die Fernauslesbarkeit von Zählern ist für einige Energieprodukte notwendige Vorbedingung und wird vom Gesetzgeber wie im MsbG und in der FFVAV zunehmend gefordert. Auch wenn die Entscheidung über einheitliche Technologien zur konsistenten Übermittlung von Messwerten über alle Energiesparten und -produkte noch aussteht, stellt die Übertragung der Messwerte über LoRaWAN und NB-IoT auch für eine mögliche Übergangszeit in eine Zieltechnologie eine kostengünstige Alternative zur derzeitigen Fernauslesbarkeit über intelligente Messsysteme dar. Die vorgestellte IoT-ERP-Bridge bietet hierzu die passende und einfach umgesetzte Komponente für die Integration in die Abrechnung.

Bei Fragen und Anregungen zu unserem Blogbeitrag könnt ihr euch jederzeit melden. Ansonsten empfehlt unseren Blog gerne weiter oder abonniert ihn, um keine neuen Beiträge zu verpassen.

Wie geht es dem Aasee? – Praxisprojekt Hack(a)Tonne: Ein Rückblick und Erfahrungsbericht

Das wird in Münster so schnell niemand vergessen: Im Sommer 2018 sorgte ein Zusammenspiel verschiedener zeitgleich auftretender Faktoren für eine derart geringe Sauerstoffkonzentration im Wasser des Aasees, dass es zu einem großen Fischsterben kam.  Über 20 Tonnen tote Fische wurden gesammelt und entsorgt, die Bürger waren entsetzt über das Ausmaß dieser Katastrophe.

Auch Michael Hermes von der items GmbH machte sich Gedanken und brachte beim Münsteraner Hackathon im Oktober 2018 eine Idee ein, die ein dauerhaftes Monitoring des Aasees ermöglichen soll. Im August 2020 wurde die Idee seiner Messeinheit gemeinsam mit der Stadt Münster realisiert und ergänzt seitdem das bestehende manuelle Monitoring um unersetzliche Live-Informationen über den Aasee und seinen Zustand. Wir haben mit Michael Hermes gesprochen und blicken zurück auf 16 Monate Hack(a)Tonne: Wie gut hat das Projekt funktioniert? Wie geht es dem Aasee jetzt? Und sollten weitere Maßnahmen in Betracht gezogen werden, um den Aasee auch weiterhin langfristig unterstützen zu können?

Der Aasee

Der alte Aasee wurde ursprünglich als Stausee geplant. Primäres Ziel war der Schutz der Münsteraner Innenstadt vor Hochwasser. Darüber hinaus sollte der See in Trockenzeiten der Versorgung der innerstädtischen Aa mit Wasser zum “Durchspülen” des Flussschlauches dienen. Die Münstersche Aa wurde bis Ende des 19. Jahrhunderts nämlich als offener Abwasserableiter genutzt, was dementsprechend zu Geruchsbelästigungen führte und die Verbreitung von Krankheiten förderte. Der alte See diente an zweiter Stelle der Freizeitgestaltung: dem Ruder- und Segelsport sowie als öffentliches Schwimmbad. An dritter Stelle stand die ästhetische Bereicherung des Stadtbildes.

Beim Bau des neuen Aasees standen dann die Themen Naherholung und Freizeitnutzung an erster Stelle, da sich die Themen Überschwemmungsschutz und Abwasser durch den Bau des alten Aasees und separater Abwasserkanäle bereits erledigt hatten.

Der Aasee ist also ein künstlich von Menschenhand geschaffenes Gewässer zur Naherholung, allerdings aufgrund der geringen Tiefe, des geringen Wasseraustauschs sowie des erhöhten Nährstoffeintrags ein äußerst sensibles System. Aufgrund des technisch überprägten Ausbauzustands existieren nur sehr wenige hochwertige Lebensräume für Wasserpflanzen und Tiere am Seegrund. Die Sauerstoffproduktion übernimmt im Wesentlichen das Phytoplankton, also Grünalgen und häufig entsprechende Cyanobakterien, auch bekannt als Blaualgen.

Cyanobakterien im Aasee

Die hohe Nährstoffbelastung ist ein Grund dafür, dass man im Aasee nicht schwimmen gehen sollte. Zudem befinden sich zeitweise größere Mengen an Cyanobakterien im See. Sie können bei Körperkontakt Hautallergien auslösen und bei Verschlucken einer größeren Menge sogar zu Leber- und Nervenschäden führen.

Außerdem können Cyanobakterien mehrere Millimetergroße Kolonien (Microcystis) oder Fadenbündel (Anabaena, Aphanizomenon) bilden, die für Zooplankton (Kleintieren) wegen ihrer Größe nicht filtrierbar und damit auch nicht nutzbar sind. Da es in europäischen Gewässern neben dem Zooplankton aber keine anderen natürlichen Konsumenten gibt, die Phytoplankton fressen, ist die produzierte Biomasse nach dem Absterben nur für den bakteriellen Abbau zugänglich. Dieser ist mit einem hohen Sauerstoffverbrauch verbunden.

Aufgrund ihrer Vorliebe für höhere Wassertemperaturen kommt es vor allem in den warmen Sommermonaten zu einer Massenentwicklung der Cyanobakterien. Darüber hinaus besitzen die Cyanobakterien die Fähigkeit, Stickstoff aus der Atmosphäre aufzunehmen. Wenn nach einem Grünalgenwachstum also der Stickstoff im Wasser bereits größtenteils von Grünalgen umgewandelt wurde, können sich Cyanobakterien dennoch weiter vermehren.

Im Sommer 2018 führte eine extreme, langanhaltende Hitzewelle im Zusammenspiel mit ausbleibenden Niederschlägen und Windstille zu sehr hohen Wassertemperaturen im oberen Toleranzbereich der vorkommenden Fischarten. In Kombination mit der seeweiten, von Cyanobakterien dominierten Algenblüte und einem extrem hohen Fischbestand führten diese Faktoren zu einem temporären Zusammenbruch des Sauerstoffhaushaltes, dem unzählige Fische zum Opfer fielen.

Monitoring des Aasees

Um laufend aktuelle Informationen über den Zustand des Aasees zu erhalten, hatte Michael Hermes im Rahmen des Hackathon 2018 die Idee der Hack(a)Tonne entwickelt. Ursprünglich war eine Boje angedacht, die mit umfassender Messtechnik ausgestattet ist und mithilfe der LoRaWAN-Technologie höchst energieeffizient relevante Daten an ein IoT-System zur Speicherung, Verarbeitung und Visualisierung bereitstellt. Bei kritischen Messwerten sollten automatisiert entsprechende Meldungen per SMS und Mail verschickt werden.

Diese Pläne wurden mit der Stadt Münster und Peter Overschmidt, dem Pächter des Aasees, diskutiert. Die Idee wurde von beiden Parteien befürwortet, allerdings wies Herr Overschmidt auf die Gefahr von möglichem Vandalismus hin. Schlussendlich wurde die Idee einer Messboje verworfen. Stattdessen wurde mit Unterstützung der Stadt Münster und der Segelschule Overschmidt die Installation der Messtechnik am Ende eines in den Aasee reichenden Stegs vorgenommen. Durch diese Änderung versprach man sich eine Sicherheit vor Vandalismus, gute Erreichbarkeit für Reinigung und Wartung der Sensorik und eine Stromversorgung von Land.

Am 12.08.2020 erfolgte dann die abschließende Installation der Messeinheit, bestehend aus einem UiT LogTrans IoT (Spannungsversorgung, Logger, Datenfernübertragungseinheit per LoRa), einem UiT MSM-IoT Compact (Multiparametersonde) und einem TriOs Lisa UV (optisches Messsystem), allesamt von der Firma UiT Dresden konzipiert, geliefert und in Betrieb genommen.

Diese Messeinheit liefert in einem Zeitintervall von 15 Minuten Werte zur Sauerstoffkonzentration, Wassertemperatur, pH-Messung, Chlorophyll-Konzentration, Cyanobakterien-Entwicklung und Trübung des Wassers. Das System läuft seit 16 Monaten sehr zuverlässig und hat bis Mitte November in Summe schon ca. 49000 Datenpakete übertragen. Außerdem hat die Messeinheit augenscheinlich beim Nestbau geholfen (siehe Foto).

Innerhalb der verantwortlichen Abteilungen der Stadt Münster werden die Messdaten über eine Grafana-Visualisierung regelmäßig geprüft. Bei kritischen Werten erfolgen Warnmeldungen per Mail an die verantwortlichen Mitarbeiter.

Ebenfalls werden die Daten per MQTT-Schnittstelle an die Webportale der Smart-City-Stabstelle der Stadt Münster weitergeleitet und ermöglichen damit den MünsteranerInnen den Zugriff auf wesentliche Informationen.

Zusätzlich werden die Daten im Open-Data-Portal zur Verfügung gestellt.

Integration alter Messtechnik

Im September 2021 fielen die im Jahr 2018 von der Stadt Münster installierten WTW-Systeme, die im alten und neuen Aasee bisher Sauerstoff und Temperatur ermittelten, aufgrund der Abschaltung der 3G-Funkfrequenz aus. Ad hoc wurde überprüft, ob die Systeme die analogen Daten über eine „Lora Bridge“ ebenfalls in das bereits genutzte IoT-System übergeben können.

Die Umsetzung erfolgte über eine entsprechende Comtac LPN LoRa Bridge, die sowohl die analogen Signale als auch die Versorgungsspannung des WTW-Systems verarbeiten kann. Nach ausgiebigen Tests erfolgte kurzfristig die Installation am Aasee. Somit war das Monitoring auch hier wieder gesichert. Ein zweites WTW-System wurde bereits im IoT-Labor umgebaut, ist einsatzbereit und wartet auf den Einbau zum Start der Mess-Saison im April 2022.

Entwicklung des Aasees

Bereits kurze Zeit nach dem Fischsterben im Jahr 2018 sorgten nach Auskunft der Stadt Münster vor allem Grünalgen für die Normalisierung der Sauerstoffverhältnisse im Aasee. Besonders bemerkenswert ist, dass im Frühjahr 2019 erstmals eine Massenentwicklung von Zooplankton im Aasee beobachtet werden konnte. Diese Kleintiere ernähren sich von Phytoplankton und sorgen damit als Filtrierer auf natürlichem Wege dafür, dass die Algenpopulation gering bleibt. Diese Entwicklung führte dazu, dass eine Massenentwicklung von Cyanobakterien im Jahr 2019 völlig ausblieb. Bis dato konnte dieses Phänomen im Aasee noch nicht beobachtet werden.

Anfang des Jahres 2020 befand sich der Aasee zunächst noch immer in einem guten Zustand. Die Monitoringwerte wiesen aber bereits im April 2020 eine hohe Algenentwicklung, begleitet von hohen Sauerstoffkonzentrationen und -sättigungswerten sowie einer relativ geringen Sichttiefe von lediglich 50 cm aus. Der Anteil der Blaualgen war zu diesem Zeitpunkt mit etwa 5 – 10 % noch gering. Grund für diese Entwicklung war das erneut sehr trockene Frühjahr mit ausgeprägten Sonnenscheinperioden insbesondere im März und April.

Eine sehr ähnliche Entwicklung war auch bis Anfang Juni 2021 festzustellen. Insgesamt zeigte das Phytoplankton eine nur moderate Ausprägung; Cyanobakterien kamen nur untergeordnet vor. Gleichwohl gab es eine hohe Sauerstoffversorgung, auch direkt über dem Seegrund. Die Sichttiefe reichte im neuen Aasee sogar bis 130 cm. Ein Grund dafür ist die sichtbare Zunahme von Zooplankton, das die Ausbreitung von Algen und damit die Trübung reduziert.

Nutzung der Daten

Sämtliche Messdaten werden durch die Stadtverwaltung geprüft, überwacht und verwaltet. Das Datenmanagement dient zum einen einer verlässlichen, langfristigen Dokumentation des Zustands des Aasees, zum anderen fließen diese Daten als wesentliche Grundlage in ein Interventionsmanagement im Gefahrenfall ein. Die Überschreitung einzelner Grenzwerte führt nicht zwingend zu einer kritischen Situation im See. Problematisch ist vielmehr ein zeitgleiches Auftreten unterschiedlicher ungünstiger Verhältnisse, wie es auch im August 2018 der Fall war.

Im Frühjahr 2020 hat die Stadt Münster zwölf Belüftungsgeräte beschafft. Die Geräte sorgen durch Umwälzung des Wassers für eine Durchmischung der unteren sauerstoffärmeren mit den oberen sauerstoffreicheren Wasserschichten sowie für eine Anreicherung mit Luftsauerstoff. Zeichnen sich die als kritisch definierten Werte ab bzw. ist über das System eine Alarmmeldung eingegangen, werden die Belüftungsgeräte unmittelbar im See installiert, um einem Zusammenbruch des Sauerstoffhaushalts vorzubeugen.

Erfolgsgeschichte für den Aasee

Nach 16 Monaten im Betrieb lässt sich festhalten, dass die eingesetzten Mess- und Übertragungssysteme zuverlässig 365 Tage im Jahr arbeiten. Die erhobenen Daten werden höchst effizient und verschlüsselt für ein kontinuierliches Monitoring bereitgestellt. Regelmäßige Wartungen sind bei hydrologischen Messsystemen unerlässlich und sorgen dafür, dass der sich entwickelnde Biofilm auf den Sensoren die Messwerte nicht verfälscht.

Die installierten Systeme ergänzen sowohl manuelle Messungen zur Verifizierung der Dauermessung sowie entsprechende Laboruntersuchungen. Die gesammelten Daten werden Forschungseinrichtungen und interessierten BürgerInnen zur Verfügung gestellt und haben sich mittlerweile als wichtiges Werkzeug für die verantwortlichen MitarbeiterInnen der Stadt Münster etabliert, die mehrmals täglich die Daten überprüfen.

Durch das automatisierte Messen der Wasserqualität des Aasees wird die Qualität und Quantität der gesammelten Daten weiter verbessert und steigert darüber hinaus die Effektivität der Monitorings durch die Stadtverwaltung. Die Entnahme von Gewässerproben durch MitarbeiterInnen wird ergänzt durch eine kontinuierliche Messung der Umweltdaten, so dass die Stadt Münster rund um die Uhr über die Wasserqualität des Aasees informiert ist und sich informieren kann. Verschlechterungen der Wasserqualität des Aasees werden frühzeitig identifiziert und ermöglichen es, entsprechende Maßnahmen zur Sicherung des aquatischen Lebensraumes zu ergreifen. Das Projekt leistet somit sowohl einen Beitrag zum Klima- und zum Tierschutz als auch zur Sicherstellung des beliebten Freizeit- und Naherholungsraums.

Optimierung der Messungen

Die aktuell eingesetzte Sensorik allein kann den Aasee schlussendlich nicht retten. Das System ist durch den stationären Aufbau nicht in der Lage, Aussagen über den gesamten Aasee zu treffen. Es wird nur ein kleiner Teil des Aasees überwacht.

Eine mobile Station, welche die kontinuierliche Überwachung von Gewässerparametern ermöglicht, ist für die Beantwortung weitergehender Fragestellungen absolut notwendig. Beispielsweise bei der Überwachung der Auswirkung der Belüfter oder bei der Suche nach anaeroben Zonen im See aufgrund von Sedimenteinflüssen oder anderen Faktoren.

Das Messnetz muss also erweitert und in erster Linie mobiler werden, um an verschiedenen Stellen des Aasees entsprechende Langzeitmessungen durchführen zu können. Es ist durchaus denkbar, dass die initial angedachte Messboje, der das Projekt Hack(a)Tonne seinen Namen zu verdanken hat, doch noch zum Einsatz kommt.

Vielmehr geht es aber darum, das Gesamtkonzept der Stadt Münster, bestehend aus verschiedenen Maßnahmen wie z. B. den Belüftungssystemen für die Schaffung von Überlebenszonen, einer nachhaltigen Befischung des zu hohen Fischbestands, einem geänderten Fischbesatz mit Raubfischen, der Renaturierung von Uferzonen und der Verringerung des Nährstoffeintrags fortzuschreiben und sukzessive umzusetzen. Weitere Sensorik, wie z. B. eine Wetterstation auf dem Gebäude A2 sind in Planung. Damit stellt das Messkonzept einen wesentlichen Baustein des Handlungskonzepts zur Stabilisierung des Aasees dar.

Abschließend lässt sich festhalten, dass das Projekt Hack(a)Tonne durch die sehr konstruktive Zusammenarbeit aller Beteiligten eine innovative und nachhaltige Lösung bildet, die bereits erste positive Effekte zu verzeichnen hat. Auf diesem Erfolg sollten wir uns jedoch nicht ausruhen und stetig dafür Sorge tragen, dass der Aasee auch zukünftig eines der schönsten Wahrzeichen Münsters bleibt.

Dieser Artikel entstand in Zusammenarbeit mit der Umweltbehörde & Amt für Mobilität und Tiefbau der Stadt Münster.

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