LoRaWAN Archives - Seite 3 von 4 - items GmbH & Co. KG

IoT-ERP-Bridge – items Lösung verbindet Internet der Dinge mit SAP ERP

Die Energiebranche beschäftigt sich intensiv mit dem Thema „Internet der Dinge“ sowie mit den Möglichkeiten der LoRaWAN-Technologie. Nachdem die letzten Jahre vom Kennenlernen der Technologie und ihrer Potenziale geprägt waren, starten nun die ersten größeren Anwendungsfälle. Die Technologien werden für neue Geschäftsmodelle oder die Optimierung bestehender Prozesse in der Versorgungswirtschaft genutzt.

Dies führt zu einem steigenden Bedarf, die neuen Daten in bestehende Prozesse und Systeme zu integrieren. Neben Integrationen in Leitstellen – Stichwort: IEC 60870-5-104 – ist hier die ERP-Welt von hoher Bedeutung. Um hier eine gesicherte und stabile Integration der IoT-Plattformen in die ERP-Welt zu ermöglichen, hat die items die „IoT ERP Bridge“ auf Basis der SAP-Cloud-Plattform entwickelt. Im ersten Release wird die Abbildung des Messprozesses für Wärme und Wasser mit IS-U-Integration zur Verfügung stehen. Der Service wird sukzessiv ausgebaut, um weitere Prozesse und Systeme abbilden zu können (z. B. SAP-PM für Instandhaltungsprozesse).

Bei Fragen wenden Sie sich gerne an die Experten aus unserem Innovationsteam:

Alexander Sommer
Mail: a.sommer@itemsnet.de

E-world 2020

Wir laden Sie herzlich zu einem Besuch an unserem Stand 445 in Halle 3 ein!

Sein Sie dabei, wenn wir die Produktneuheit Grid Insight: Water – ein neuartiges, vollautomatisiertes Prognosetool auf Basis von künstlicher Intelligenz (KI) zur Unterstützung des kommunalen Ressourcenmanagements im Bereich Wasser – der Versorgeröffentlichkeit vorstellen.

Informieren Sie sich über konkrete Ansätze zur Umsetzung der Digitalisierung auch in Ihrer smart City
– mit innovativen Technologien wie LoRaWAN auf der items IoT-Plattform.

Wäre es nicht erstrebenswert, das Rad nicht mehr jeden Tag selbst neu erfinden zu müssen?
Dann lassen Sie die Experten der items doch einmal einen Blick auf Ihre Systemprozesse werfen und sich eine Analyse erstellen, wie sich die Teilnahme an einem Gemeinschaftstemplate auch für Ihr Unternehmen auszahlen könnte. Wir stellen Ihnen iCheckup vor!

Erfahren Sie, welche Möglichkeiten Ihnen die Kooperation von items und PKF, einem auf Prozessautomatisierung spezialisierten Beratungsunternehmen eröffnet, wenn es darum geht, Prozesse wirtschaftlicher zu gestalten und hochautomatisiert mittels Robotics durchzuführen.

Oder genießen Sie einfach den beliebten münsterländischen Grünkohl oder nach einem langen Messetag ein kühles Bier!

Wir freuen uns auf Sie!

Die Smarte Kita – LoRaWAN im Einsatz

Das Netzwerk „EnergieCluster Digitales Lübeck“ hat in Kooperation mit der items und digimondo ein Pilotprojekt in einer Kindertagesstätte ins Leben gerufen. Hierbei handelt es sich um das Messen von Daten über batteriebetriebene Multisensoren. Das Funknetz LoRaWAN übermittelt anonyme Werte zur Erfassung, um beispielsweise klimatische Bedingungen wie Luftqualität oder die Temperatur in öffentlichen Einrichtungen zu verbessern.

Lesen Sie den vollständigen Beitrag

items-Praxisbuch LoRaWAN – Einsatzpotenziale in der Energiewirtschaft

Am 21. November erscheint das erste Praxisbuch über die vielfältigen Einsatzpotentiale von LoRaWAN. Die Autoren Marcel Linnemann, Alexander Sommer und Ralf Leufkes sind allesamt Entwickler und Visionäre unserer Zukunftsstädte.

LoRaWAN ist eine Low Power Wide Area Network Spezifikation, mit der kostengünstig verschiedenste Prozesse innerhalb der Stadt miteinander vernetzt werden können. Auf dem Weg zur Smart City führt mittlerweile kein Weg mehr an LoRaWAN vorbei. So wird es z.B. Netzbetreibern zukünftig möglich sein, den Zustand und die Auslastung ihrer Transformatoren zu überwachen. Aber auch die städtische Müllentsorgung profitiert von den LoRaWAN-Möglichkeiten, z.B. bei der Überwachung von Mülltonnen.

Das Praxisbuch beschreibt die aus LoRaWAN entstehenden Potentiale, die zugrundeliegende Technik, die regulatorischen Anforderungen und die entsprechenden Einsatzfelder.

Es erscheint im Springer Verlag.

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Information zu den Autoren:

Marcel Linnemann ist Wirt. Ing. für den Bereich Energiewirtschaft und Mitarbeiter des Bereiches Innovation und Transformation der items GmbH in Münster.

Alexander Sommer ist Leiter des Bereiches Innovation und Transformation der items GmbH in Münster. Er ist Mitinitiator und Organisator des Münsterhack für digitale Stadtentwicklung und Leiter der Gruppe Technologie in der Blockchain-Initiative Energie.

Ralf Leufkes ist leitender Berater und Mitarbeiter des Bereiches Innovation und Transformation der items GmbH in Münster. Weiterhin ist er Co-Autor der DSAG-Handlungsempfehlung „Zukunftsfähige IT in der Energieversorgung“ und Initiator und Organisator des Münsterhack für eine digitale Stadtentwicklung.

items und DIGIMONDO bündeln Kompetenzen für die Digitalisierung von Stadtwerken

IT-Dienstleister und IoT-Software-Unternehmen starten Kooperation

Münster/Hamburg: Erprobte IoT-Technologie und erfahrene, operative Umsetzung ergänzen einander in erfolgreichen Digitalisierungsprojekten. Auf dieser Erkenntnis beruht die Kooperation des IoT-Software-Unternehmens DIGIMONDO aus Hamburg und dem IT-Dienstleister items aus Münster. Bereits zehn Stadtwerke betreuen die Partner gemeinsam.

Beide Unternehmen sind Experten in den sich komplementierenden Geschäftsfeldern IoT-Software und IT-Services. Die items GmbH ist ein leistungsstarker IT-Full-Service-Dienstleister mit 300 Mitarbeitern, der seit 20 Jahren für die Versorgungswirtschaft und für den ÖPNV arbeitet. Durch die Kooperation mit dem IoT-Software-Provider DIGIMONDO GmbH werden umfassende Kompetenzen für die Digitalisierung des kommunalen Raums gebündelt.

Eine Grundlage für die Entwicklung einer Stadt zur „Smart City“ bildet das Niedrigenergienetz LoRaWAN®. Über Sensoren, die innerhalb dieses Funknetzes Daten an einen Netzwerkserver senden, werden z. B. Stromzähler ausgelesen, die Verfügbarkeit von Parkplätzen geprüft oder Fernwärmeschächte kontrolliert.
„Gemeinsam mit unserem kompetenten und zuverlässigen Partner DIGIMONDO gelingt es uns, die Digitalisierung und das Internet der Dinge (IoT) schnell, kostengünstig und ideenreich in die Städte und Regionen zu bringen“, so Ludger Hemker, Geschäftsführer der items.

Während items das Projekt- und Innovationsmanagment (Konzeption von Anwendungsfällen in Zusammenarbeit mit den Kunden) sowie den IT-Service entlang der Wertschöpfungskette einbringt, bietet DIGIMONDO vielfältige Expertise im Bereich IoT sowie den technologischen Hintergrund mit dem LoRaWAN-Netzwerkserver firefly und dem IoT-Data-Hub niota.

„Wir möchten unsere Kunden in die Lage versetzen, IoT-Lösungen selbstständig auszuführen. Mit items haben wir für dieses Ziel einen kompetenten Partner an unserer Seite“, freut sich DIGIMONDO-Geschäftsführer Christopher Rath über die Kooperation.

Einige Stadtwerke aus Deutschland profitieren bereits von der Bündelung der Kompetenzen: Gemeinsam mit items und DIGIMONDO hat die SWO Netz GmbH ein flächendeckendes LoRaWAN-Netz in Osnabrück aufgebaut, mit dem sie in kurzer Zeit einen wichtigen Beitrag zum Ausbau einer Smart City Osnabrück geleistet hat. Auf Basis der Ideen eines Hackathon (https://osnahack.de) – einem 2-tägigen Ideenwettbewerb – wurden zudem im Juli 2019 mit 50 Teilnehmern und rund 200 Gästen neue Produkt- und Geschäftsideen identifiziert.

“Gemeinsam mit items, DIGIMONDO, unseren Mitarbeitern und den Teilnehmern des Hackathon konnten bereits erste konkrete Projekte erfolgreich umgesetzt werden“, freut sich Geschäftsführer der SWO Netz GmbH Heinz-Werner Hölscher.
So wurden intern erste Potenziale bei der Optimierung eigener Prozesse gehoben (z. B. bei der Überwachung von Brunnen und Stromnetzstationen sowie der Steuerung von Straßenlaternen u. a. über eine App). Darüber hinaus befinden sich bereits weitere LoRaWAN-basierte Anwendungen gemeinsam mit der Stadt und externen Industriekunden in der Prüfung und Umsetzungsvorbereitung.

Silke Gärtner
Managerin Marketing & Corporate Communication

Sitz der Gesellschaft: Münster | Geschäftsführer: Dipl.-Ing. Ludger Hemker |
HRB 5491 des Amtsgerichtes Münster

items GmbH als Enabler und Plattform für die digitale Stadt

Die items hat sich als Full-Service-IT-Dienstleister für die Versorgungsbranche und den ÖPNV in den Jahren seit ihrer Gründung 1999 einen Namen gemacht. Hinter dem Begriff “Full-Service” verbirgt sich ein Dienstleistungsangebot, das die komplette Wertschöpfungskette von der Beratung über die Anwendungsbetreuung, die IT- und Applikations-Services bis hin zu Geschäftsprozess-Services abdeckt. Das Themenfeld Smart City erweitert das Lösungsportfolio der items GmbH und bietet ihren Kunden die Möglichkeit, sich auf die zukünftigen Veränderungen der Branche vorzubereiten.

Mit 300 Mitarbeitern mit theoretischem und praktischem Wissen, Betriebs- und Beratungs-Know-how sowie IT- und versorgungswirtschaftlicher Kompetenz sorgt items an fünf Standorten dafür, dass sich Kunden ganzheitlich betreut und in ihren Prozessen verstanden fühlen. items pflegt langfristige Kundenbeziehungen und ist eng mit der Branche vernetzt.

Die items GmbH hat sich als IT-Full-Service-Dienstleister für die Versorgungsbranche und den ÖPNV seit 1999 einen Namen gemacht. Das “Full-Service-Angebot” der items GmbH umfasst die komplette Wertschöpfungskette von der Beratung über die Einführung, die IT- und Applikations-Services bis hin zu Geschäftsprozess-Services. Das Themenfeld Smart City erweitert das Lösungsportfolio der items GmbH und bietet ihren Kunden die Möglichkeit, sich auf die zukünftigen Veränderungen der Branche vorzubereiten. Weitere Informationen erhalten Sie unter www.itemsnet.de oder direkt und persönlich von Alexander Sommer (Leiter Innovation) unter 0251 20 83-24 42 oder iti@itemsnet.de.

DIGIMONDO GmbH als IoT-Service- und Software-Provider

DIGIMONDO ist ein IoT-Software-Unternehmen mit Hauptsitz in Hamburg. 2016 wurde DIGIMONDO als Start-up im E.ON-Konzern gegründet. Das Ziel des Unternehmen ist es, durch IoT und Digitalisierung eine bessere, smarte Welt von morgen zu erschaffen. Mit der DIGIMONDO-Software firefly, einem LoRaWAN-Netzwerkserver und der Software niota, einer technologie-unabhängigen IoT-Plattform, können Kunden eigene IoT-Lösungen erstellen.
Weitere Informationen erhalten Sie unter www.DIGIMONDO.de oder direkt von Janina Held (Senior Manager Marketing & Projects) unter 040 360 99 720 oder janina.held@DIGIMONDO.de.

weiterführende Produkt- und Veranstaltungsinformationen der items GmbH

Unternehmenswebsite: www.itemsnet.de
Veranstaltungswebsite: www.itemsforum.de
City Link | Plattform: www.citylink.de
myinnoHUB | Innovationstool: www.myinnohub.de
itemsblogging | Unternehmensblog: www.itemsblogging.com

items GmbH in den sozialen Medien
Twitter | Facebook | Xing | Linkedin

Bildnachweis: v. l. n. r. Ludger Hemker, Geschäftsführer items GmbH und Christopher Rath, Geschäftsführer DIGIMONDO GmbH

Energiemanagement – effizient mit LoRa

Energiebewusstsein und Ernergiemanagement für Unternehmen

Der Umgang mit Energie ist auch in Unternehmen zunehmend ein politisches, wie auch inhaltliches Thema. Durch die Proteste von Fridays for Future rücken das Verhalten und der Umgang mit Energie eines jeden Einzelnen zunehmend in den Vordergrund. Auch Unternehmen sind von dieser Ernergiemanagement – Debatte nicht ausgeschlossen.

In diesem Zusammenhang gibt es bereits seit einigen Jahren verschiedene Management – Systeme, die Unternehmen ab einer gewissen Mindestgröße umzusetzen haben, um einen Überblick über den eigenen Energieverbrauch zu erlangen und den Verbrauch kontinuierlich zu senken. Kleinere und mittlere Unternehmen (KMU) sind maximal verpflichtet, ein Energieaudit durchzuführen, das die Abbildung des Gesamtenergieverbrauchs zu einem Zeitpunkt zur Ableitung von Energieeinsparmaßnahmen zum Ziel hat. Immer mehr Unternehmen führen hingegen ein sogenanntes Energiemanagementsystem ( EnMS ) ein, um entweder neuen regulatorischen Verpflichtungen nachzukommen oder finanzielle Vorteile in Anspruch nehmen zu können.

Was ist ein Energiemanagement – System?

Die Einführung eines EnMS, dass die Abbildung des Energieverbrauchs bei kontinuierlicher Verbesserung der Energieeffizienz des Unternehmens fördern soll, ist in der ISO 50001 beschrieben. Das EnMS basiert in diesem Kontext auf dem klassischen PDCA-Zyklus (Plan, Do, Act, Check). Im Gegensatz zum Energieaudit, ist die Umsetzung von Maßnahmen verpflichtend. Hierfür sind einzelne Aktionspläne zu definieren und in festgelegten Zeiträumen umzusetzen.

Ein Ernergiemanagement – System besteht insgesamt aus drei Bausteinen: einem etablierten Managementsystem, das Verantwortliche innerhalb der Organisation benennt, und einem Dokumentenmanagementsystem. Darüber hinaus umfasst das EnMS ein aktives Energiemonitoring der eigenen Verbräuche an Hand festgelegter Bilanzgrenzen des Unternehmens, auf dessen Basis Energieeinsparmaßnahmen getroffen werden. Der Prozess wird dabei oft von einer EnMS-Software gestützt. Ausgangsdaten für ein Ernergiemanagement – System können Strom-, Wasser-, Gasverbräuche sein, aber auch Druckluft, Heizöl, Prozesswärme oder Benzinverbräuche. Sämtliche Energieträger sind innerhalb eines Unternehmens zu berücksichtigen.

Die Mehrwerte eines Ernergiemanagement – Systems

Die Beweggründe für ein Ernergiemanagement – System haben oft finanzielle oder rechtliche Hintergründe. Wollen Unternehmen zum einen eine Bafa-Förderung in Anspruch nehmen, ist die Umsetzung eines EnMS in der Regel verpflichtend. Gleiches gilt für eine Abgabenreduzierung oder Abgabenbefreiung wie es z. B. bei der Stromsteuer oder EEG-Umlage der Fall ist. Des Weiteren können die Daten auch zur Vermeidung von Lastspitzen verwendet werden, um die eigenen Netznutzungsentgelte zu optimieren.

Probleme eines EnMS heute

In der Praxis steht und fällt der Erfolg eines Ernergiemanagement – System mit der notwendigen Datenqualität. Je mehr Daten erhoben werden, desto besser können Energiefresser identifiziert und Einsparmaßnahmen umgesetzt werden. Hierfür ist ein Submetering-System erforderlich, über das die einzelnen Energieverbräuche erfasst und zur Berechnung der KPI genutzt werden können. Oft werden die Zähler von den Mitarbeitern abgelaufen und die Daten werden entweder nachträglich manuell in das IT System eingepflegt oder es erfolgt eine Datenübermittlung durch eine App. In jeden Fall sind jedoch Mitarbeiterressourcen erforderlich, um die Messwerte zu erheben.

Effizientes Submetering durch LoRa

Der Einsatz wertvoller Mitarbeiterressourcen kann mit LoRaWAN-fähigen Zählern bzw. Sensorik reduziert werden. Durch die günstige Konnektivitätstechnologie können Zähler schneller, in genau festgelegten Zeiträumen und mit einer besseren Datengranularität ausgelesen werden.

Hierfür ist eine intelligente Technologie-Architektur notwendig, welche die Daten über einen LoRa-Netzwerkserver überträgt und diese durch eine Middleware aufbereitet. Die Daten werden anschließend an die Applikation, das EnMS weitergeleitet. Hier kann der Mitarbeiter Energieeinsparmaßnahmen planen. Kommt es zur Überschreitung von Grenzwerten, wird z. B. eine Push-Benachrichtigung auf ein mobiles Endgerät geschickt.

EnMS, ein Geschäftsmodell für Stadtwerke

Es ist davon auszugehen, dass das Thema Energiemanagement weiterhin an Bedeutung gewinnen wird. Gerade kleinere Unternehmen werden mit einer hohen Wahrscheinlichkeit immer stärker mit dem Thema Energiekosten und regulatorischen Auflagen konfrontiert werden. Hierbei sind Stadtwerke oft erste Ansprechpartner, da diese nicht nur selbst ein Ernergiemanagement – System für ihr eigenes Unternehmen umsetzen müssen, sondern diese Aufgabe oft auch von ihrer Kommune für deren eigene Liegenschaften übernehmen.

Der Einbau von Sensorik wie z. B. Strom-, Wasser- oder Wärmezähler, stellt eine Kernkompetenz eines jeden Stadtwerks da, neben dem technischen Verständnis für Energieoptimierung. Das Stadtwerk kann hierbei als Dienstleister für ein EnMS für kleinere Kunden auftreten. Mit einem mandantenfähigen IT-System ist das Stadtwerk in der Lage, die einzelnen EnMS der Kunden zu verwalten. Gerade im Kontext der sinkenden Margen im Stromvertrieb stellt das Geschäft der Energiedienstleistung ein neues Geschäftsfeld für die Stadtwerke dar, dessen Kernkompetenzen bereits heute vorhanden sind.

Marcel Linnemann

Innovationsmanager / Energiewirtschaft items GmbH

Mit LoRaWAN zum Hauswächter

Die Stadtwerke Solingen sind für den diesjährigen Stadtwerke-Award nominiert. Mit dem Projekt HauswächterPlus erweitert das kommunale Unternehmen seine digitale Infrastruktur und bietet Privatkunden eine attraktive Smart-Home-Lösungen.

Mittels einer App kann der Kunde seinen Haushalt einfach überwachen und auch steuern. Mit dem HauswächterPlus zeigen die Stadtwerke Solingen ein ausgereiftes Selbstverständnis als digitaler Versorger und Dienstleister.

In einem nächsten Ausbauschritt wird das Produkt durch eine Verknüpfung von 80 intelligenten Straßenlaternen im Solinger Stadtgebiet erweitert. Über das LoRaWAN-Netz sollen künftig als Basis für Smart-City-Anwendungen zunehmend lokale Umweltdaten bereitgestellt werden, zum Beispiel die UV-, Stickoxid-, oder CO2-Belastung. items, als IT-Dienstleister der Stadtwerke, entwickeln die LoRaWAN Infrastruktur und stehen den Stadtwerken Solingen als Umsetzungspartner zur Seite.

Von der IoT-Wertschöpfungskette zum Geschäftsmodell

IoT: Eine Wertschöpfungskette für Praktiker

Buzzwords wie Smart City oder das Internet of Things geistern schon lange durch den Raum. Viele Stadtwerke testen bereits ihre ersten Prototypen mit LoRaWAN und planen bei einzelnen Use-Cases einen größeren Rollout wie z. B. bei der Überwachung von Ortsnetztransformatoren.

Ein flächendeckender Einsatz eines IoT-Netzes für eine Vielzahl von Use-Cases bedeutet jedoch die Etablierung von standardisierten Prozessen, um einen ordnungsgemäßen Betrieb des IoT-Netzes, wie auch der Use-Cases sicherzustellen.

In diesem Zusammenhang soll der Beitrag einen groben Überblick über die einzelnen Themen des Geschäftsfeldes IoT geben. Die Darstellung der Übernahme einzelner Aufgaben durch bestimmte Rollen ist exemplarisch zu betrachten und kann in der Praxis je nach Mindset des Stadtwerks abweichen.

Einzelthemen im Bereich IoT – Was ist zu tun?

Hardware als Fundament des IoT

Das wichtigste in einem Funknetz ist die notwendige Sensorik und Aktorik. Hierfür sind in der Regel spezielle Hardwarekomponenten teils hochspezialisierter Hersteller erforderlich. Gerade bei einem flächendeckenden Rollout ist es erforderlich, industrietaugliche Hardware mit entsprechender Zertifizierung zu verwenden. Der Einsatz selbstgebauter und teilweise mangelhaft zusammengesetzter IoT – Hardware ist nicht zu empfehlen, da sich diese mit hoher Wahrscheinlichkeit als zu fehleranfällig erweisen kann. Gerade Zertifizierungen und Hardwaretests etc. sind sehr zeit- und kostenintensiv, so dass diese nicht durch Stadtwerke übernommen werden sollten. Lediglich für einzelne Spezialfälle kann ggf. eine Ausnahme gemacht werden.

Softwareanbindung

Neben einer funktionierenden Hardware ist ebenso die Software für die Verwaltung der Sensorik sowie des jeweiligen Anwendungsfalls zu berücksichtigen. Diese muss ggf. an das jeweilige IT-System des Stadtwerks angepasst werden. Gerade das Thema Schnittstellen ist hierbei von hoher Bedeutung, da die Software des Herstellers evtl. auch Daten aus dem eigenen Datenhub benötigt. Hierfür wird in der Regel auf den Dienstleister der verwendeten IoT – Plattform zurückgegriffen.

Technische Beratung & Implementierung

In der Praxis erweist es sich oft als schwierig, die geeignete Hardware zu identifizieren. Gerade im Kontext von LoRaWAN existiert eine Vielzahl fehleranfälliger und nicht funktionsfähiger Hardware. Hier kann auf die Expertise von Dienstleistern und Hardwareherstellern zurückgegriffen werden, die bereits erste Erfahrungen in der Praxis gemacht haben. Gleiches gilt für IoT – Softwarelösungen, die einen hohen Unterschied im Reifegrad aufweisen können.

Die technische Implementierung übernimmt dabei in der Regel der beauftragte Dienstleister.

Strategie- und Produktentwicklung

Bei den Themen Smart City und Internet of Things handelt es sich im Grunde um ein Querschnittsthema, das nicht in Form einzelner Projekte gesehen werden sollte, sondern ganzheitlich zu betrachten ist. Die Entwicklung des eigentlichen Produktes ist dann sehr individuell zu betrachten; der Leistungsanteil zwischen dem Stadtwerk, Dienstleister und Hardwarehersteller kann dabei sehr stark schwanken.

Sensorinstallation & Vertrieb

Die Installation der Sensoren vor Ort findet grundsätzlich durch das Stadtwerk statt, das bereits heute über das notwendige Wissen durch den Betrieb von Infrastruktur verfügt. Ggf. kann dies der Kunde des Stadtwerks auch selbst tun, wenn es sich um ein B2B- oder B2C-Geschäftsmodell handelt. In der Praxis wird meistens mit internen Use-Cases begonnen, um erste Erfahrungen mit IoT-Anwendungsfällen zu sammeln.

Vom Projekt in den Betrieb

Field-Service – die Basis für IoT

Wie bereits erwähnt, besteht ein IoT-Netz aus einer Vielzahl miteinander vernetzter Sensoren. Diese müssen auf der einen Seite implementiert und auf der anderen Seite ggf. in regelmäßigen Abständen überprüft werden. Spätestens bei batteriebetriebener Sensorik muss am Ende des Lebenszyklus ein Wechsel der Batterie erfolgen. Darüber hinaus werden für den jeweiligen Anwendungsfall unterschiedliches Wissen und Fähigkeiten benötigt.

So benötigt ein einfacher Temperatursensor innerhalb eines Gebäudes keine Installation durch eine zertifizierte Fachkraft, während die Montage eines Wasserzählers in Schächten eine qualifizierte Ausbildung erfordert. Gerade das breite Spektrum an Anwendungsfeldern erfordert ein hohes Maß an Kompetenzen, die in der Regel innerhalb eines Energieversorgungsunternehmens vorzufinden sind.

Nicht nur die Installation und Wartung von Sensoren wird im Field-Service mitberücksichtigt, sondern auch die der notwendigen Gateways, wenn es sich beispielsweise um ein LoRaWAN-Netz handelt, das durch das Energieversorgungsunternehmen selbst betrieben wird.

Netzbetrieb LoRaWAN

Betreibt ein Energieversorgungsunternehmen selbst ein IoT-Netz, wie zum Beispiel ein LoRaWAN-Netz, dann ist die Übernahme der Tätigkeit des Netzbetriebs notwendig, wie es auch heute schon bei Energieversorgungsnetzen der Fall ist. Bei einem LoRaWAN-Netz ist zum Beispiel darauf zu achten, dass nicht alle Sensoren mit dem Spreading-Faktor 12 senden, da ansonsten die Datenübertragung gestört werden kann.

Darüber hinaus kann es im operativen Betrieb auch zu einer Störung der Gateways kommen. Diese können sich beispielsweise aufhängen und müssen neugestartet werden. Dies kann u. a. per Remote-Zugriff oder Unterbrechung der Stromverbindung erfolgen. Das genaue Vorgehen ist jedoch abhängig von der jeweiligen Technologie.

IT-Betrieb

Neben dem Betrieb des Netzes ist auch der Betrieb der IT-Infrastruktur erforderlich. Dies umfasst zum einen den Betrieb der erforderlichen Server und zum anderen das Einspielen neuer Releases.

Anwendungsbetrieb und Betreuung von IoT – Lösungen

Die IoT-Lösungen bestehen in der Regel aus einer Kombination von Hard- und Softwarelösungen. Gerade IT-Systeme benötigen diesbezüglich eine Anwendungsbetreuung, um auf Fehler im System, Anwendungsfragen wie auch Fragen nach potentiellen Features reagieren zu können.

Nach ITIL wird dabei zwischen dem First-, Second- und Third-Level-Support differenziert. Der Third-Level-Support wird in der Regel vom Hersteller der Sensorik bzw. der Entwicklungsfirma der Softwarelösung durchgeführt. First- und Second-Level-Support können durch einen IT-Dienstleister übernommen werden. In der Praxis gibt es dazu oft vereinbarte Rahmenverträge über eine bestimmte Laufzeit.

Fachbereich Stadtwerk

Bei IoT-Anwendungsfällen ist zu differenzieren, welche Art von Use-Cases umgesetzt und betrieben werden. Bei internen Prozessen, wie zum Beispiel der Überwachung von Ortsnetztrafostationen mittels LoRaWAN-fähiger Sensorik, ist der jeweilige Fachbereich für den ordnungsgemäßen Betrieb der Sensorik sowie den Einsatz der Softwarelösung verantwortlich.

IoT im Kundenservice B2B und B2C

Neben internen Use-Cases gibt es ebenfalls IoT – Produkte für den B2B- und B2C-Bereich. Hierfür ist ein Kundensupport seitens des Energieversorgungsunternehmens notwendig. Sensorik muss ggf. bestellt und dem Kunden zur Verfügung gestellt werden. Eine klassische Delivery-Kette bis zum Endkunden ist aufzubauen. Daneben ist ein Kundensupport zu etablieren, der Störungen und Fehler aufnimmt sowie dem Kunden beratend zur Seite steht.

Fazit

Alles in allem ist festzuhalten, dass das Geschäftsfeld IoT aus einer Vielzahl von Einzelthemen und Betriebsprozessen besteht. Die konkrete Ausgestaltung der Details der Prozesse ist abhängig von den jeweiligen Use-Cases, wobei ein Field-Service, der Netzbetrieb, der IT-Betrieb sowie eine Anwendungsbetreuung immer notwendig sind. Generell ist in der Praxis immer der Beginn mit internen Anwendungsfällen zu empfehlen.

Marcel Linnemann

Innovationsmanager / Energiewirtschaft items GmbH

Neues Geschäftsfeld „Internet der Dinge“ der items entwickelt sich rasant

Es vergeht fast keine Woche, in der nicht ein Stadtwerk in Deutschland vermeldet, sich im Themenumfeld Smart City auf den Weg zu machen. Viele Stadtwerke nutzen als Einstieg in das Themenfeld den Aufbau von LoRaWAN Netzen und die Umsetzung erster konkreter Anwendungsfälle. Die Anwendungsfälle reichen von internen Prozessoptimierungen (z.B. Überwachung Ortsnetztrafostationen, Brunnenpegel, Wasserschächte) bis zu öffentlichkeitswirksamen Themen (z.B. Gebäudemonitoring für Schulen, Überwachung öffentlicher Parkplätze, Umweltmonitoring, Smart Home Produkte).

Als items freuen wir uns sehr, dieses Themenfeld bei zahlreichen Stadtwerken begleiten zu dürfen und auch vielfach den Anstoß geliefert zu haben. Aktuell entwickeln wir sukzessive das Dienstleistungsangebot für das Internet der Dinge aus. Von initialer Strategieberatung, technischer Implementierung, Aufbau von LoRaWAN Netzen, Entwicklung spezifischer Softwarelösungen in Kombination mit Data Science, Betrieb von notwendigen IoT Plattformen bis zur kundenübergreifenden Community. Aktuell erbringen wir diese Dienstleistungen bereits für sieben mittelgroße Stadtwerke. Um diesem Wachstum gerecht zu werden, verstärken wir uns mit neuen Kollegen, um ein ganzheitliches Portfolio sicherstellen zu können. Aktuell sind bereits acht Kollegen bei items im Umfeld IoT unterwegs und unterstützen unsere Kunden in den vielfältigen Projekten.

LoRaWAN mag bei vielen nun der Startpunkt sein aufgrund der geringen Kosten und der überschaubaren Komplexität. Im Kern der gesamten Thematik geht es aber um die Erhebung und Verarbeitung von Informationen über Zustände der physischen Wirklichkeit. Ziel ist es, diese Informationen intelligent zu verarbeiten um so einen Mehrwert für das eigene Unternehmen, für Kunden, die Kommune oder Region zu erhalten. Wir möchten unsere Kunden dabei unterstützen und stellen hierfür eine ganzheitliche IoT-Architektur bereit, die das Thema Agilität fördert und Zukunftssicherheit zu gewährleistet.

Als items sehen wir uns als strategischen Umsetzungspartner, dass Stadtwerke das Geschäftsfeld Internet der Dinge erschließen, aufbauen und betreiben können und sich als Anbieter digitaler Infrastrukturen für die Smart City positionieren können. Wir wollen die Smart City in kommunale Hände bringen.

LoRaWAN: Haben Sie ihr Verteilnetz im Griff?

Die Energiewende – eine Aufgabe für das Verteilnetz

Spätestens durch Fridays for Future und die letzte Europawahl, verbunden mit dem Aufschwung der Grünen, ist das Thema Klimapolitik und Energiewende wieder in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Bis 2050 sollen 80% der Energieerzeugung aus Erneuerbaren Energien kommen und andere Sektoren wie u. a. die Mobilität auf Erneuerbare Energien umgestellt haben.

Dies bedeutet vor allem für Netzbetreiber eine enorme Kraftanstrengung. Wurde Strom früher grundsätzlich in großen konventionellen Kraftwerken produziert und top-down zum Kunden transportiert, findet die Energiewende vor allem im Verteilnetz statt. Bereits heute werden 95% aller Neuanlagen im Verteil- und Mittelspannungsnetz installiert. Durch die zunehmende Anzahl an volatilen Erzeugungsanlagen steigt die Komplexität der Netzsteuerung.

Das Verteilnetz – eine Blackbox

Historisch gesehen unterliegen die Verteilnetze jedoch dem Problem, dass es an der notwendigen Transparenz mangelt. Im Gegensatz zum Höchst- oder Hochspannungsnetz verfügt das Verteilnetz nicht über eine Sensorik, die Auskunft über den Ist-Zustand des Netzes gibt. So ist es in der Regel nicht bekannt, wie stark Betriebsmittel im Verteilnetz belastet werden. Für eine aktive Netzsteuerung benötigt man jedoch eine Datenbasis sowie notwendige Aktoren, die auf Basis der Informationen Netzsteuerungsmaßnahmen durchführen können.

Als erster Schritt werden in der Branche derzeit intelligente Messsysteme diskutiert, durch die Vernetzung von Erzeugungsanlagen Informationen über Anlagen über 7 kW Leistung und Verbraucher mit einem Verbrauch größer 6.000 kWh liefern sollen. Da jedoch die Messwerte mit einem zu großen Zeitverzug und ggf. in einer zu geringen Auflösung bereitgestellt werden sowie nur ein geringer Teil mit intelligenten Messsystemen ausgestattet wird, ist vor allem eine Überwachung von Betriebsmitteln wie zum Beispiel Transformatoren und Leitungen notwendig.

Das Herzstück des Netzes – die Transformatoren

Gerade Assets im Netz, die für eine top-down-Betriebsweise mit einer langen Lebensdauer ausgelegt sind, sind für die Anforderungen der Energiewende nicht ausgelegt. So sind Transformatoren im Verteilnetzen nicht in der Lage, Strom zurück auf höhere Netzebenen zu transformieren. Erste Lösungen stellen regelbare Ortsnetztransformatoren dar, die besser mit stärken Netzschwankungen umgehen können. Diese haben jedoch wie die herkömmlichen Transformatoren dasselbe Problem, der Netzbetreiber erhält keine Information über den Zustand und die Auslastung seines Betriebsmittels. Lediglich der Stufenschalter bei regelbaren Ortsnetztransformatoren regelt sich wie bei Transformatoren im Höchstspannungsnetz automatisiert.

Mittels LoRaWAN-fähiger Sensorik ist es bereits heute möglich, Transformatoren zu überwachen. Durch die Messung der Spannung, Stromstärke sowie der Phasenverschiebung können kostengünstig die Schein-, Wirk- und Blindleistung je Transformator berechnet werden. Durch die Messung kann außerdem die Auslastung des Transformators bestimmt werden, welche die Lebensdauer beeinflusst. Aus diesem Grund werden in der Praxis Transformatoren in Teillast von max. 70% betrieben, da mit zunehmender Last die Betriebstemperatur steigt und die Isolierung schneller zerstört wird. Durch einen zusätzlichen Temperatursensor könnte darüber hinaus auch ein thermisches Alterungsprofil je Transformator unter Berücksichtigung des Transformatorentyps berechnet werden. Die Daten können dann in den jeweiligen Fachsysteme oder über die 104-Schnittstelle in der Netzleitwarte visualisiert werden.

Gerade unter Berücksichtigung der Anforderungen der Energiewende können so erste Schritte eingeleitet werden, um Betriebsmittel fit für die Erneuerbaren Energien zu machen.

Private Ladeinfrastruktur netzdienlich steuern

Im Verteilnetz geht es jedoch nicht nur um erneuerbare Energieerzeugungsanlagen oder Transformatoren. Vor allem das Thema private Ladeinfrastruktur im Verteilnetz ist durch die perspektivische Zunahme der Elektromobilität von wesentlicher Bedeutung, da der Gleichzeitigkeitsgrad im Verteilnetz dadurch in bestimmten Zeitfenstern stark ansteigt. Bislang wurde in der Gesetzgebung lediglich die öffentliche Ladeinfrastruktur geregelt, die demnächst mit einem intelligenten Messsystem auszustatten ist.

Für private Ladeinfrastruktur gibt es jedoch bislang nur eine unzureichende Regelung. Zwar kann vom §14a EnWG Gebrauch gemacht werden, dies geschieht in der Praxis bislang jedoch nur selten. Es besteht für den Netzbetreiber allerdings die Möglichkeit, eine Steuerungsmöglichkeit über die technischen Anschlussbedingungen festzulegen.

Zur Steuerung dieser benötigt der Netzbetreiber jedoch geeignete Infrastruktur, die das Einspielen von Ladeprofilen nach dem OCPP-Protokoll erlaubt. Hierfür laufen bereits die ersten Piloten mittels LoRaWAN. Ziel ist die Entwicklung einer intelligenten Steuerung, welche die Ladeleistung je Auslastung des Netzes reguliert. Gerade bei Stichleitungen ist dies notwendig, wenn eine höhere Ladeleistung installiert ist, als technisch zur Verfügung steht.

Erster Schritt Informationstransparenz

Oft wird gerade im Zusammenhang mit Netzsteuerung vom intelligenten Netz oder Smart Grid gesprochen. Mit dem Ansatz des Monitorings von Betriebsmitteln, wie Trafostationen oder Ladekurven von privater Infrastruktur, kann bereits ein Mehrwert generiert werden. Instandhaltungsprozesse können durch die Ermittlung des thermischen Alters optimiert, Netzplanungsprozesse durch das Monitoring effizient angepasst werden. Bis zur vollständigen Umsetzung des Smart Grid ist es sicherlich ein langer Weg, allerdings können bereits heute die ersten Fundamente für das Netz von Morgen gelegt werden.

Marcel Linnemann

Innovationsmanager / Energiewirtschaft items GmbH

Die EU erweitert die Pflichten des Submeterings

Heizkostenverteiler müssen spätestens ab 2027 fernausgelsesen werden

Das Thema Smart Metering beschäftigt die Energieversorgungsbranche schon seit mehreren Jahren. Seit Ende 2018 steht nun das erste zertifizierte Smart-Meter-Gateway (SMGW) zur Verfügung, so dass ab 2019 mit dem flächendeckenden Rollout begonnen werden kann. Passend zu Beginn des Rollouts erweitert die EU mit dem Beschluss der neuen Energieeffizienzrichtlinie im Rahmen des EU-Winterpakets die Aufgaben und Pflichten im Bereich Submetering.

Spartenübergreifende Ablesung wird Pflicht

Im Rahmen der Überarbeitung der Energieeffizienzrichtlinie schreibt die neue Richtlinie die Einführung eines Verpflichtenden Submeterings vor, wenn es sich um ein Mehrzweckgebäude oder mehrere Wohneinheiten mit einer zentralen Anlage zur Wärme-/Kälteerzeugung handelt oder dieses über einen Zugang zu einem Fernwärme-/Fernkältesystem verfügt. In diesem Fall sind individuelle Verbrauchszähler in allen Wohneinheiten zu implementieren, wenn dies technisch durchführbar und kosteneffizient zu realisieren ist. Ist der Einsatz von individuellen Zählern nicht möglich, sind an jedem Heizkörper Heizkostenverteiler zu verwenden. Von einer Installation kann nur abgesehen werden, wenn eine Kosteneffizienz nach den Richtlinien und Regeln des jeweiligen Mitgliedstaates nicht gegeben ist. Die Bewertung der Kosteneffizienz sowie die Umlage der Kosten bei nicht vorhandenen individuellen Zählern hat nach allgemeinen und transparenten Regeln zu erfolgen, welche vom Mitgliedsstaat festgelegt werden. In neu errichteten Gebäuden ist jedoch immer der Einsatz eines individuellen Trinkwarmwasserzählers vorgeschrieben.

Grundsätzlich ist die Installation von Strom-, Wärme- und Wasserzählern noch nicht gleichbedeutend mit einer spartenübergreifenden Ablesung über das MsbG; durch die Umsetzung der Richtlinie werden die festgelegten Regeln des MsbGs nicht geändert. Eine Pflichtauslesung der Sparte Strom erfolgt erst ab einem Jahresverbrauch von 6.000 kWh pro Jahr bzw. einer Erzeugungsleistung von 7 kW §31 MsbG. Eine Auslesung von Wasserzählern ist weiterhin nicht vorgesehen. Jedoch ändert sich mit der Neugestaltung der Energieeffizienzrichtlinie das Submetering im Bereich Wärme.

Fernablesung von Heizkostenverteilern wird Pflicht

Im Zuge der Weiterentwicklung der Energieeffizienzrichtlinie sieht die EU eine verpflichtende Fernauslesung von Heizkostenverteilern vor. Demnach müssen installierte Zähler und Heizkostenverteiler, welche nach dem 25. Juni 2020 installiert werden, fernauslesbar sein. Alle weiteren Heizkostenverteiler sind bis zum 01. Januar 2027 umzurüsten oder durch neue zu ersetzen. Voraussetzung hierfür ist die technische und ökonomische Machbarkeit. In diesem Kontext steht jedem Mitgliedsstaat offen, eine Machbarkeitsstudie durchzuführen, wie es bei den intelligenten Messsystemen in Deutschland der Fall war. Da die Richtlinie schon zum 25. Juni 2020 umzusetzen ist, bleibt fraglich, ob eine Studie bereits zu diesem Zeitpunkt vorliegt. Vielmehr ist von einer Verzögerung auszugehen. Ist das Ergebnis negativ, kann der jeweilige Mitgliedsstaat von der Regelung abweichen.

Nach der nationalen Rechtslage würde dies bedeuten, dass die Fernablesung von Heizkostenverteilern oder individuellen Verbrauchszählern über das SMGW zu erfolgen hat. Nach §6 MsbG muss ab dem 01. Januar 2021 sowieso eine zusätzliche Sparte bei Liegenschaftsmodellen über das SMGW erhoben werden. Hierbei wird in §6 Abs. 1 Nr.2 MsbG explizit auf die Sparte Wärme hingewiesen. Durch die Erweiterung der Energieeffizienzrichtlinie auf alle Heizkostenverteiler sind nun nicht mehr nur Objekte im Rahmen des Liegenschaftsmodells des MsbG betroffen, sondern sämtliche Wohnungen, wodurch Wohnungseigentümergemeinschaften ebenfalls von der Mehrspartenablesung über das SMGW betroffen sind.

Die Abrechnung muss ab 2022 monatlich erfolgen

Im Rahmen der Rechnungsstellung hat die Abrechnung der Wärme-, Kälte- und Trinkwasserversorgung auf Verlangen des Kunden in elektronischer Form erfolgen zu können. Der genaue Aufbau der Rechnung wird im Anhang der Energieeffizienzrichtlinie beschrieben. Maßgeblich hierbei ist, dass die Rechnungsstellung auf Basis der erhobenen Werte erfolgt. Die Rechnung ist dem Kunden ab dem 25. Juni 2020 mindestens zweimal pro Jahr zuzustellen. Handelt es sich um eine Fernauslesung, hat die Abrechnung ab dem 1. Januar 2022 monatlich zu erfolgen. Die Bereitstellung kann, wie bei der Sparte Strom, die über das intelligente Messsystem ausgelesen wird, über eine Portallösung erfolgen.

Des Weiteren verfügt der Endverbraucher über das Recht, dass seine historischen Verbrauchsdaten auf Verlangen dem Energiedienstleister zur Verfügung gestellt werden. Dabei ist jedoch von jedem Mitgliedstaat eine Regelung zu treffen, wenn kein direkter Vertrag zwischen dem Endverbraucher und dem Energiedienstleister im Rahmen des Messstellenbetriebs besteht.

Beispiel einer Metering-Architektur

Unter der Annahme, dass das Gutachten zu dem Ergebnis einer technischen und ökonomischen Machbarkeit kommt, müsste die Fernauslesung nach jetziger nationaler Gesetzeslage in die Metering-Architektur integriert werden. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die technische Integration der Heizkostenverteiler dar. Durch die dezentrale Verteilung innerhalb eines Wohnquartiers ist die Verwendung einer funkbasierten Konnektivitätstechnologie erforderlich, um bauliche Maßnahmen zu vermeiden, die auch aus ökonomischen Gesichtspunkten in keinem Verhältnis ständen. Potenzielle Technologien könnten LoRaWAN oder W-MBus darstellen. Das W-MBus ist bereits nach der TR-03109 zulässig. Eine Auslesung der Verbrauchswerte kann aber auch mittels LoRaWAN erfolgen. Hierfür wird ein LoRa-Indoor-Gateway am SMGW über die LMN-Schnittstelle implementiert. Über eine Wireless-MBus-Bridge oder LoRa-native Heizkostenverteiler könnte die Ablesung erfolgen. Gleichzeitig könnte die vorhandene Infrastruktur für die Ermittlung der Warmwassertrinkzähler verwendet werden. Die Übermittlung der Verbrauchsdaten an das Backend findet über die WAN-Anbindung des SMGW statt. Der LoRaWAN-Server übernimmt dabei das Gerätemanagement der LoRaWAN-fähigen Hardware. Die Administration erfolgt über den Smart-Meter-Gateway-Administrator (SMGWA).

Nationale Gesetzgebung bleibt abzuwarten

Die weitere Entwicklung bezüglich der verpflichtenden Fernauslesung für Heizkostenverteiler bleibt im Detail abzuwarten. Eine Umsetzung der Richtlinie muss bereits zum 25. Juni 2020 erfolgen. Somit hat der deutsche Gesetzgeber ein gutes Jahr Zeit. Ob dieser auf die Durchführung einer Machbarkeitsstudie verzichtet und eine verpflichtende allgemeine Fernauslesung einführt ist bislang völlig offen. Zwar hat der Gesetzgeber diese Option auch bei der Einführung der intelligenten Messsysteme in Anspruch genommen, allerdings besteht durch die Einführung von Liegenschaftsmodellen ab dem 01. Januar 2021 sowieso eine Pflicht der Mehrspartenauslesung. Die Energieeffizienzrichtlinie verschärft somit nur das bestehende Gesetz. Gleichzeitig wird durch eine verpflichtende monatliche Abrechnung ein erhöhter Aufwand für den Messstellenbetreiber geschaffen.

Marcel Linnemann

Innovationsmanagement items GmbH

Osnabrück auf dem Weg zur Smart City

Die SWO Netz möchte durch den Aufbau eines LoRaWAN-Funknetzes die Stadt Osnabrück auf dem Weg zur Smart City unterstützen. Das Konzept „Osnabrück übermorgen – Auf dem Weg zu einer digitalen Agenda für Osnabrück“ dient hierbei als Leitfaden zur Digitalisierung und Vernetzung der Stadt.

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items setzt auf kreative Köpfe

Tausende Fische verendeten im vergangenen Sommer im münsterischen Aasee. Die Idee des Gewinnerteams „Hack(a)Tonne“ setzte sich bei einem zweitägigen Wettbewerb mit zahlreichen kreativen Köpfen im Herbst genau mit dieser Problematik auseinander. Dank ihrer Technik, wenn diese mit einer Boje im Aasee eingesetzt würde, könnten die Fische wieder Luft holen.
items kreative köpfe
Ludger Hemker, Geschäftsführer des Unternehmens items an der Hafenstraße und Ausrichter des Wettbewerbs „Hackathon“, berichtet, dass das Tiefbauamt der Stadt zurzeit versuche, das Tonnen-Projekt umzusetzen. Dabei handelt es sich um eine Messtonne zur Gewässeranalytik, um einem erneuten Fischsterben entgegenzuwirken.
Darüber hinaus beschäftigt sich Items aber mit noch mehr Ideen. Ziel sei es, so Hemker, die Herausforderungen des Alltags in Münster mit Impulsen und unter Einsatz der IT zu erleichtern.

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Stadtwerke als Gegenpart zu den Googles und Amazons dieser Welt

In einem Interview berichtet der Geschäftsführer Ludger Hemker über die Geschichte der items GmbH aus Münster und ihren Leistungen: Von der Ausgründung der IT-Firma aus den Stadtwerken Münster, über die Eigenentwicklung der Billing-Plattform Billung4us bis hin zur Grundlagenentwicklung für die Smart City durch die LoRaWAN-Technologie und weitere Innovationen.

Lesen Sie hier das gesamte Interview mit Ludger Hemker:

Stadtwerke als Gegenpart zu den Googles und Amazons dieser Welt

LoRaWAN & 450connect ein Duo mit Zukunft?

Keine Smart City ohne Connectivity

Kaum ein Tag vergeht an der nicht über die Weiterentwicklung unserer Städte diskutiert wird. Ob über die Energieversorgung von Morgen wie bei Fridays for Future, unzureichende Verkehrsinfrastruktur oder überhöhte Luftschadstoffwerte. Probleme haben unsere Städte viele, doch in einem sind sich alle einig: Die Stadt der Zukunft soll Smart bzw. Intelligent werden.

Wer nach Definitionen zum Thema Smart City sucht wird schnell feststellen, dass es Kern um die Vernetzung von Assets geht, welche miteinander agieren und kommunizieren, um einen Mehrwert für die Bürger der Stadt zu erzielen. Das erforderliche Fundament ist somit eine kostengünstige Connectivity für tausende von Assets, welche eine Smart City entstehen lassen.

Im Versorgerumfeld fallen dabei immer zwei Namen 450connect und LoRaWAN. Doch welche Technik eignet sich wann und welche Vorteile bieten die zwei Technologien?

Ein Duo mit Gegensätzen

Grundsätzlich lässt sich bei der Analyse der beiden Technologien feststellen, dass sie grundlegend verschieden für unterschiedliche technische Anforderungen sind. LoRaWAN ist den sogenannten Low Power Area Networks zuzuordnen. Diese zeichnen sich vor allem durch ihre energiesparende Betriebsweise aus, welche jedoch nur über eine geringe Bandbreite von einigen Kilobits pro Sekunde verfügt. Als Frequenz nutzt LoRaWAN das unlizenzierte Frequenzband von 864 MHz.

Die Technologie 450connect basiert hingegen auf der CDMA-Technologie und nutzt das lizensierte 450 MHz Band, wodurch es auch LTE unterstützt. Dadurch kann ein Upload von bis zu 1,5 Mbit/s und Download von bis zu 9 Mbit/s erzielt werden. Durch die höhere Bandbreite ist jedoch keine energiesparende Betriebsweise möglich.

Der Vertrieb und Betrieb der Infrastruktur findet in Deutschland durch das Unternehmen 450connect statt, welche eine Tochtergesellschaft der Alliander aus den Niederlanden ist, die dort die 450 MHz-Infrastruktur betreibt. Die Technologie muss als Dienstleistung bezogen werden. Ein Betrieb des Netzes durch die Stadtwerke ist nicht möglich.

Der Use Case bestimmt die Technik

Welche Technologie zu welchem Zeitpunkt notwendig ist, hängt in der Regel vom jeweiligen Use Case ab. Ist eine hohe Bandbreite wie z. B. bei intelligenten Messsystemen notwendig, wo bereits ein Firmwareupdate 100 MB groß sein kann, ist eine Umsetzung mittels LoRaWAN nicht möglich. Der Duty Cycle muss dabei auch nicht beachtet werden. Jedoch benötigen vernetzte Assets mit 450connect eine aktive Stromversorgung, was bei der Umsetzung der Use Cases zu berücksichtigen ist. Ein Use Case wie die intelligente Mülltonne könnte mit 450connect somit nicht realisiert werden, da jede Mülltonne eine Stromversorgung benötigt.

Zur Umsetzung des Use Cases Smart Waste wäre hingegen LoRaWAN viel geeigneter, da die Übermittlung eines Füllstandes eine geringe Bandbreite erfordert und LoRaWAN-Sensorik keine aktive Stromversorgung benötigt.

Herausforderung kritische Infrastruktur

Gerade im Versorgerumfeld ist zwischen zwei Arten der Infrastruktur zu differenzieren. Kritische Infrastrukturen werden in der Regel als besonders schützenswert eingestuft. Oft muss eine Überwachung oder Steuerung in Echtzeit garantiert werden, wie z. B. bei Schalthandlungen im Stromnetz. Hierfür ist eine Technologie wie 450connect sinnvoll.

Unkritische Use Cases wie z. B. der Überwachung von Mülltonnen oder Parkplätzen kann hingegen mittels LoRaWAN realisiert werden. Hier bietet das Sensorik-Ökosystem von LoRaWAN einen entscheidenden Vorteil gegenüber 450connect, dass Sensorik sich klar auf das Thema Metering fokussiert.

Ein sinnvolles Duo LoRaWAN & 450connect

Grundsätzlich ist festzughalten, dass LoRaWAN und 450connect zwei sinnvolle Bausteine für eine Smart City darstellen. 450connect legt einen besonders starken Fokus auf den Bereich kritische Infrastruktur speziell das Thema Metering und Stromnetze. Durch die hohe Bandbreite und Echtzeitfähigkeit können die hohen regulatorischen Anforderungen für kritische Infrastrukturen eingehalten werden.

LoRaWAN verfügt mit seinem Ökosystem über eine größere Anwendungsvielfalt im Kontext Smart City, wobei Use Cases auch im Batteriebetrieb realisiert werden können. Niedrige Bandbreiten verhindern jedoch zum Teil die Umsetzung von Use Cases. Beide Technologien stellen somit ein sinnvolles Duo zur Erhebung und Weiterverarbeitung von Daten dar, welche in einer IoT-Plattform zusammengeführt werden können.

450connect die ungewisse Zukunft

Unsicherheit bei der Verwendung von 450connect gibt es jedoch hinsichtlich der Weiterverwendung der 450 MHz Frequenz. Bis zum Jahr 2020 verfügen lediglich zwei Unternehmen über die Nutzungsrechte. Wie eine Weiterverwendung ab dem Jahr 2020 aussieht ist bislang unklar. Es wird jedoch seitens der Energiewirtschaft eine Reservierung der Frequenz für kritische Infrastruktur durch die BNetzA angestrebt. Hierfür ist jedoch eine Umwidmung der Frequenz erforderlich.

Daneben wäre ebenfalls eine Verlängerung der Frequenznutzugsrechte nach § 55 Abs.9 TKG möglich, wenn der BNetzA konkrete Investitionsvorhaben angezeigt werden. Eine regionale Zuteilung für jeden einzelnen Netzbetreiber ist nach § 2 Abs.2 Nr.7 TKG und § 55 Abs.5 Nr.4 TKG nicht möglich, weswegen weiterhin von einem zentralen Betriebsmodell auszugehen ist. Darüber hinaus ist bei einer Zuteilung der Frequenz für 2020 zu beachten, dass bei einer höheren Nachfrage eine Ausschreibung verpflichtend ist. Dabei entscheidet allein das höchste Gebot. Dies könnte ab dem Jahr 2020 einen Anstieg der Kosten der Datenübertragung bedeuten, um die Kosten des Vergabeverfahrens zu decken. Die weitere Entwicklung bleibt also abzuwarten.

Marcel Linnemann
Innovationsmanager Energiewirtschaft | items GmbH

Oberhausen bekommt flächendeckend LoRaWAN

Die Energieversorgung Oberhausen baut ein LoRaWAN-Netz auf, um kostengünstiger und energiesparender Internet-of-Things-Anwendungen zu betreiben. Es werden überall in Oberhausen Gateways an den unternehmenseigenen Standorten und Gebäuden installiert, um eine stadtweite Netzabdeckung zu schaffen. Die items aus Münster hat hier beim Auf- und Ausbau beratend unterstützt und die „managed Services“ für den Betrieb der LoRaWAN-Software bereitgestellt.

Lesen Sie hier mehr Details zu der Installation des LoRAWAN-Netzes.