Praxisbericht – Der digitale Bienenstock

Der digitale Bienenstock

In jedem guten Vorgarten und Stadtbild wie auch in der Natur sind Sie vertreten die Bienen. Meist gelten Sie in unserer Gesellschaft als ein gutes Zeichen für eine intakte Umwelt sowie Vorboten des Frühlings. Bedingt durch den Klimawandel und die zunehmende Umweltverschmutzung ist die Lebensgrundlage der Bienen zunehmend bedroht. Aus diesem Grund hat sich die items GmbH entschlossen im Kontext der Smart-City mehr über das Leben und den Zustand unserer kleinen Stadtbewohner zu erfahren und eine Abschlussarbeit zum Thema digitaler Bienenstock vergeben. Im Rahmen seiner Abschlussarbeit durfte unser Praktikant Leon Weber sich mit den verschiedenen Technologien zur Digitalisierung von Bienenstöcken mit dem Schwerpunkt LoRaWAN beschäftigen.

Dauerhafte Überwachung von Bienen

Laut dem deutschen Imkerbund zählen Honigbienen wegen ihrer Bestäubungsleistung zu den wichtigsten landwirtschaftlichen Nutztieren. Durch die Arbeit der Bienen wird der Erhalt von Nutz- und Wildpflanzen gesichert. Daher ist es wichtig sich stets über das Wohlergehen eines Bienenvolkes auf dem Laufenden zu halten. Dort kommt die Digitalisierung von Bienenstöcken mithilfe von Sensoren ins Spiel.
Durch die ständige Überwachung des Bienenschwarms kann man sich stets über dessen Zustand informieren. Dadurch kann ein Imker bei ungewöhnlichem Verhalten des Bienenvolkes sofort reagieren und somit verhindern, dass ein gesamtes Volk stirbt oder den Bienenstock verlässt. Außerdem ist eine Optimierung des Honigertrages mögliches. Gleichzeitig können zusätzliche Daten für Forschungsprojekte in diesem Bereich gesammelt werden.

LoRaWAN vs. Mobilfunk

Um die Bienen aus der Ferne überwachen zu können, ist die Übertragung der gemessenen Werte an einen Server notwendig. Viele bereits etablierte Systeme zum Bienen-Monitoring nutzen dafür das Mobilfunknetz, da in Deutschland eine nahezu 100-prozentige Netzabdeckung existiert. Die items GmbH hat bisher diverse LoRaWAN-Projekte in Kooperation mit Stadtwerken realisiert. Aus diesem Grund sollte ein System verwendet werden, das sich dieser Technik bedient.

Um die Vorteile und Nachteile beider Übertragungsarten in diesem Use-Case zu vergleichen, werden unterschiedliche Sensorik-Systeme an baugleichen Bienenstöcken angebracht. Hier sieht die items GmbH in der Umsetzung des digitalen Bienenstocks mittels LoRaWAN auf Grund der Energieeffizienz und hohen Reichweite der Technologie einen erheblichen Vorteil gegenüber dem Mobilfunknetz. Aus diesem Grund wurde im Rahmen der Bachelorarbeit ein Technologievergleich mit unterschiedlichen Varianten durchgeführt. Die Vorstellung der eingesetzten Sensorik erfolgt in diesem Artikel. Konkret wurden drei verschiedene Varianten getestet. Zwei der Varianten basierten auf LoRaWAN. Eine auf dem Mobilfunknetz.

Digitalter Bienenstock Variante 1 All-in-One

Digitaler Bienenstock Variante 1: All-in-One

Das All-in-One Modell ist von dem Unternehmen Wolf Waagen und die Produktbezeichnung lautet ApiGraph 3.1. Dieses Produkt beinhaltet eine Waage für den Bienenstock und einen Sensor für Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Um genauere Daten der Umgebung zu erfassen, gibt es als Zubehör noch eine Wetterstation, die Wind und Niederschlag misst. Diese Sensoreinheit ist per Funk mit der Waage verbunden. Die Platzierung ist laut Hersteller bis zu 30 Meter von der Waage möglich.

Mittels eines weiteren Termperaturfühlers ist neben der Messung von Werten außerhalb des Bienenstocks die Datenerhebung auch innerhalb möglich. Somit erfolgt eine Überwachung der Temperatur im Inneren des Bienenstocks. Der Nachteil daran ist, dass dadurch nur eine Messung im Brutraum des Bienenstocks stattfindet. Die sogenannte „Traube“ (Kugelförmige Ansammlung von Bienen) bewegt sich im Laufe der Zeit innerhalb des Brutraumes. Somit ist die Temperaturmessung mit nur einem Sensor ungenau sobald sich die Traube bewegt. Dies erfordert eine Umpositionierung des Temperaturfühlers.

Der digitale Bienenstock Variante 1 All-in-One Sensorik

Die Bienenstockwaage übermittelt die Messwerte mit Hilfe eines GSM-Moduls über das Mobilfunknetz. Die Übertragung der Messwerte erfolgt ein- bis dreimal täglich. Je öfter die Datenübertragung erfolgt, desto geringer beträgt die Akkulaufzeit des Gerätes. Es gibt auch einen Live-Modus, der alle fünf Minuten die gemessenen Werte an den Server übermittelt. Bei diesem Modus ist aber eine dauerhafte Stromversorgung notwendig. Laut dem Hersteller muss der Akku nur ein- bis zweimal im Jahr aufgeladen werden, sofern maximal eine Datenübertragung pro Tag erfolgt.

Außerdem bietet der Hersteller Wolf Waagen eine eigene Software zur Visualisierung der Messergebnisse an. Die Darstellung der Messwerte erfolgt komprimiert in zwei Diagrammen. Unterhalb der Diagramme sind die aufgelisteten Messwerte nochmals in einer Tabelle entnehmbar.

Der digitale Bienenstock Dashboard All-in-One Variante

Der digitale Bienenstock Variante 2: LoRaWAN Fertig-Module

Die zweite Variante besteht aus drei verschiedenen LoRaWAN-Sensoren und einer selbstgebauten Waage. Für das Umweltmonitoring wird der Außensensor RAK7205 von RAK verwendet. Dieser misst Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Gase. Des Weiteren ist er mit einem GPS-Modul ausgestattet und wird mit Hilfe einer Solarzelle aufgeladen. Das Gehäuse ist wasserdicht. Eine Platzierung im Freien ist somit problemlos möglich. Bei der Montage ist darauf zu achten, dass der Sensor nicht einer erhöhten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist, da dies die Temperaturmessung verfälscht. Zur Gewährleistung einer reibungslosen Aufladung des Akkus durch die Solarzelle, ist eine Erfassung des Sensors über einen gewissen Zeitraum allerdings notwendig.

Der digitale Bienenstock Variante 2 LoRa-Fertigmodule

Der Hauptsensor dieses Systems ist vom Hersteller Dragino und ist ein wasserdichter Sensor-Knoten. Die Produktbezeichnung lautet LSN50 v2. An ihm ist die selbstgebaute Waage und ein Temperatursensor angeschlossen. Der Temperaturfühler wird, wie bei dem Gerät von Wolf Waagen, im Brutraum des Bienenstocks platziert.

Der digitale Bienenstock Variante 2 LoRaWAN-Waage

Um zusätzliche Genauigkeit bei der Temperaturmessung zu erreichen, ist der Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor LHT65 von Dragino im Inneren des Bienenstocks befestigt. Der Sensor ist im Deckel des Bienenstocks angebracht und misst dort die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit. Der externe Temperaturfühler hängt im Brutraum. Die Sensoren liefern somit zwei Temperaturmessungen im Brutraum und drei im gesamten Bienenstock. Die Messwerte wurden in einem Grafana-Dashboard dargestellt.

Am Anfang des Dashboards sind vier Paneele, die die aktuellen Wetterdaten und Wetterprognosen zeigen. Die Datenbereitstellung erfolgt über eine Schnittstelle des Deutschen Wetterdienstes.

Der digitale Bienenstock Grafana Dashboard Teil 1

Unterhalb der Wetterübersicht sind die Temperaturen und die Luftfeuchtigkeit im Bienenstock und die Außentemperatur aufgelistet. Die Visualisierung der Temperaturen erfolgt einzeln und zusätzlich in einem gemeinsamen Diagramm, um Abweichungen voneinander zu verdeutlichen.

Der digitale Bienenstock Grafana Dashboard Teil 2

Die Gewichtsmessung wird mit vier verschiedenen Paneelen dargestellt. Die oberen zwei Darstellungen zeigen den Gewichtsverlauf und den letzten gemessenen Wert an. Die beiden Unteren fokussieren sich auf den Ertrag bzw. die Gewichtsschwankungen im Bienenstock.

Der digitale Bienenstock Grafana Dashboard Teil 3

Am Ende des Dashboards werden noch die Werte des Außensensors dargestellt.

Der digitale Bienenstock Grafana Dashboard Teil 4

Der digitale Bienenstock Variante 3: Vollständiger Eigenbau

Die dritte Variante zur Überwachung des Bienenstocks besteht aus einer selbstgebauten Lösung und ist somit individuell auf den Use-Case angepasst. Das System basiert auf dem Heltec Cubecell Entwicklerboard, das einen LoRa-Chip bereits installiert hat.
Fünf Sensoren sind für die Überwachung des Bienenstocks verantwortlich. Bei vier der Sensoren handelt es sich um Temperatursensoren. Der Fünfte misst die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur. Die Bewegung der Bienen im Inneren ist somit nachvollziehbar. Eine Umplatzierung von Sensoren ist nicht erforderlich. Ein weiterer Temperaturfühler übernimmt die Aufgabe der Außentemperaturmessung.

Bei dieser Variante kommt die gleiche Waagen-Konstruktion zum Einsatz wie bei den LoRaWAN Fertig-Modulen. Auf dem Gehäuse ist eine Solarzelle angebracht, damit eine Aufladung des Akkus nicht von Hand erforderlich ist und somit weniger Wartungszeit in Anspruch nimmt. Die Visualisierung der Daten geschieht ebenfalls mittels eines Grafana-Dashboards.

Der digitale Bienenstock Variante 3 Aufbau im Bienenstock
Der digitale Bienenstock Variante 3 Waage im Eigenbau

Nutzung der Daten für die Forschung

Die Sensorik zur Digitalisierung von Bienenstöcken soll der FH Münster im kommenden Jahr bereitgestellt werden und wurde im Rahmen einer Bachelorarbeit bei der items GmbH von Leon Weber entwickelt. Geplant ist eine Auswertung der generierten Daten aus den Jahren 2020 und 2021, um neue Erkenntnisse für die Forschung zu sammeln. Wir als items freuen uns auf die Ergebnisse in diesem Jahr. Wenn Sie mehr über das Thema erfahren möchten, sprechen Sie uns gerne an.

COVID-Melder: Mit dem LoRaWAN CO2-Sensor die Covid-19-Pandemie eindämmen

CO2-Konzentration als Indikator für Aerosole

Lang ersehnt, aber noch nicht verfügbar: ein COVID-Impfstoff, der die Menschen auf dieser Welt vor einer COVID-Erkrankung bewahren soll. Selbst wenn die Zulassung eines Impfstoffs wie angekündigt in den nächsten Wochen erfolgen sollte, wird es mit einer flächendeckenden Impfung der Bevölkerung einige Zeit dauern. Somit heißt es weiter Masken tragen und in geschlossenen Räumen regelmäßig lüften. Doch wann genau ist die regelmäßige Zeit zum Lüften? Die items hat hierfür einen Anwendungsfall zur Überwachung mittels CO2-Sensor auf LoRaWAN – Basis realisiert und mehrere Devices getestet. Das Ergebnis ist ein COVID-Melder, der als fertiges Produkt von der items bezogen werden kann.

Die Grundlage für einen Hinweis, dass die Durchführung einer Lüftungsmaßnahme erforderlich ist, um Aerosole in der Luft zu reduzieren, ist die Relation zum CO2-Gehalt in der Luft, da bei einer erhöhten CO2-Konzentration in der Luft auch auf eine höhere Anzahl von Aerosolen geschlossen werden kann. Durch die Einbindung der LoRaWAN-Technologie können Räume, in denen solche CO2 Sensoren angebracht sind, aus der Ferne beobachtet werden. Neben der Überwachung aus der Ferne soll bei der Überschreitung eines kritischen CO2-Wertes auch eine Alarmierung im Raum erfolgen. Im Rahmen des Beitrags stellt die items GmbH für diesen Use-Case vier unterschiedliche LoRaWAN-Sensoren vor, die den CO2-Gehalt in der Luft erfassen können.

COVID-Melder: Elsys ERS CO2 Sensor

Der CO2-Sensor des schwedischen Herstellers Elsys misst Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Bewegung, Licht und die CO2-Konzentration in einem Raum. Dieser LoRaWAN-CO2-Sensor ist am längsten im Einsatz des items-IoT-Teams. Der Langzeittest zeigt, dass der Sensor stets zuverlässige Messwerte ermittelt.
Durch sein schlichtes Design fällt der Sensor kaum auf, wenn er an einer weißen Wand befestigt ist. Der Nachteil ist, dass kein direktes visuelles Feedback über die Raumluftqualität möglich ist, da der CO2 Sensor nicht über ein entsprechendes Display verfügt. Der Sensor ist mit NFC-Funktionalitäten ausgestattet und somit leicht mit einem Smartphone konfigurierbar. Die dazugehörige App ist nur für Android-Geräte erhältlich.

LoRaWAN Elsys CO2-Sensor
LoRaWAN Elsys CO2-Sensor

COVID-Melder: Ursalink AM102 CO2- Sensor

Ursalink bietet einen CO2-Sensor an, der neben den Messwerten des Konkurrenzproduktes von Elsys noch den Luftdruck und flüchtige organische Verbindungen (TVOC) misst. Außerdem ist das Gehäuse mit einem E-Ink-Display ausgestattet, auf dem die Darstellung der erhobenen Messwerte erfolgt. Die gemessenen Daten werden ebenfalls mittels LoRaWAN übertragen und können dadurch aus der Ferne ausgewertet werden. Dieser CO2 Sensor verfügt ebenfalls über NFC-Funktionalitäten und ist mit dem Smartphone konfigurierbar. Die App von Ursalink ist für Android- und iOS-Geräte erhältlich.

LoRaWAN Ursalink AM102 CO2-Sensor
LoRaWAN Ursalink AM102 CO2-Sensor

COVID-Melder: Mutelcor MTC-CO2-01

Der CO2-Sensor von Mutelcor legt seinen Fokus auf die Alarmierung bei einer zu hohen CO2-Konzentration in einem Raum und wird daher von der items GmbH präferiert zur Überwachung von Schulen oder Kitas verwendet. Da die Anzahl der Personen gerade in diesen Gebäuden nicht bekannt ist, stellt die automatische Alarmfunktion ein wesentlicher Baustein da. Apps oder andere technische Lösungen sind somit unnötig. Gleichzeitig dienen die übertragenen Messwerte als Beleg für die regelmäßige Durchführung der Lüftung.

Aus diesem Grund misst dieser Sensor nur CO2, Luftfeuchtigkeit und die Temperatur. Der Hersteller bietet die Möglichkeit, bis zu vier Grenzwerte für die CO2-Konzentration zu konfigurieren. Außerdem ist eine Wahl zwischen einer einfarbigen (Rot) oder einer zweifarbigen (Rot/Gelb) LED möglich. Eine Konfiguration könnte wie folgend aussehen:

  • Ab 800 ppm CO2: Gelbe LED leuchtet
  • Ab 1000 ppm CO2: Rote LED leuchtet
  • Ab 1200 ppm CO2: Rote LED blinkt + 3x Piepton

Der CO2 Sensor sendet in einem regelmäßigen Intervall seine Messwerte über LoRaWAN. Steigt die CO2-Konzetration über einen der Grenzwerte, sendet der Sensor sofort seine Messwerte und den überschrittenen Grenzwert mit LoRaWAN.
Die Grenzwerte, die Dauer des Warnsignals und das Sendeintervall können mit Hilfe von OTA-Befehlen (Over-The-Air) aus der Ferne geändert werden.
Das Gerät ist dauerhaft per Kabel mit Strom zu versorgen. Dies ist ein Nachteil und gleichzeitig auch ein Vorteil. Der Nachteil ist, dass dadurch die Positionierung des Geräts eingeschränkt ist. Der Vorteil wiederum ist, dass dadurch die CO2-Messung in einem 2-3 sekündlichen Intervall durchgeführt wird. Dies bedeutet, dass der Sensor sofort auf eine Grenzwertüberschreitung reagiert und nicht von dem LoRa-Sendeintervall beeinträchtigt ist.

LoRaWAN CO2 Sensor Mutelcore MTC-CO2-01
LoRaWAN CO2-Sensor Mutelcore MTC-CO2-01

COVID-Melder: Clevabit Raumluftampel CO2-Sensor

Die Raumluftampel von Clevabit fokussiert sich auf die Visualisierung der CO2-Konzentration und somit auch auf die Alarmierung. Genauso wie das Gerät von Mutelcor misst dieser Sensor CO2, Luftfeuchtigkeit und Temperatur und benötigt eine externe Stromversorgung. Das besondere Merkmal dieses Produkts ist die Darstellung der Raumluftqualität. In dem Gerät sind 8 kreisförmig angeordnete, farbige LEDs verbaut, die je nach CO2-Konzentration die Farbe ändern. Mögliche Konfiguration:

  • Ab 400 ppm CO2: LEDs leuchten Grün
  • Ab 800 ppm CO2: LEDs leuchten Gelb
  • Ab 1000 ppm CO2: LEDs leuchten Rot
  • Ab 1200 ppm CO2: LEDs blinken Rot + Warnsignal

Dadurch kann jeder Beteiligte in einem Raum nachvollziehen, wie hoch die aktuelle CO2-Konzentration ist. Den Sensor gibt es ebenfalls in einer Variante, die die Messwerte mittels LoRaWAN überträgt. Der CO2 Sensor befindet sich noch aktuell im Test, weswegen eine finale Beurteilung noch nicht erfolgt ist.

Vergleich der CO2-Sensor Messwerte

Die unterschiedlichen Ergebnisse der CO2-Messung sind zur Veranschaulichung gebündelt in einem Grafana-Dashboard dargestellt.

Vergleich der CO2 Sensor Messwerte
Vergleich der Messreihen in einem Grafana Dashboard

Zu Beginn des Tests waren alle drei Messwerte fast identisch. Jeder der Sensoren verfügt über eine automatische Kalibrierung. Das bedeutet, dass nach einer gewissen Zeitspanne der niedrigste gemessene Wert als Frischluft angenommen wird (ungefähr 400 ppm). Dementsprechend erfolgt die Anpassung der Messwerte. Die Sensoren kalibrieren sich zu unterschiedlichen Zeiten neu. Dadurch können die verschiedenen CO2-Konzentrationen aus dem Dashboard zustande kommen, obwohl die Sensoren im gleichen Raum platziert sind.

Fazit

Die CO2-Sensoren von Mutelcor und Clevabit sind perfekt dafür geeignet, um in Schulen oder Bürogebäuden eingesetzt zu werden, da sie ein direktes Feedback geben und somit alle Anwesenden in einem Raum sofort informieren. Das E-Ink-Display des Ursalink-Sensors ist nur auf kurze Entfernung gut erkennbar und der Sensor von Elsys hat keinerlei visuelles Feedback. Aus diesem Grund ist der kombinierte Einsatz der Produkte mit einem Dashboard besser.

Schon vor der Pandemie hatte das Umweltbundesamt empfohlen, dass der CO2-Gehalt in Unterrichtsräumen nicht über 1000 ppm liegen sollte. Das bedeutet, dass die CO2 Sensoren, die jetzt zur Eindämmung der Covid-19-Verbreitung eingesetzt werden, auch weiterhin verwendet werden können, um für eine gute Raumluft in Schulen oder Bürogebäuden zu sorgen.

Start der Kooperationsplattform Civitas Connect

Der aktuellen Situation angepasst hat im Rahmen einer virtuellen Zusammenkunft die Gründung des Vereins und der Kooperationsplattform „Civitas Connect“ stattgefunden – nachdem der vorläufige Gründungstermin im März bereits verschoben werden musste.

Teilgenommen haben an der virtuellen ersten Sitzung des Vereins 22 Mitglieder, darunter auch die items. Neben der Wahl des Vorsitzenden, seiner Stellvertreter, des Schatzmeisters und der Geschäftsleitung begann man bereits mit den ersten kooperativen Arbeiten.

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Erfolgsfaktoren für LoRa-Projekte

LoRaWAN-Projekte sind in der Energiewirtschaft angekommen

In den letzten zwei Jahren hat sich das Thema IoT und speziell LoRaWAN in immer mehr Stadtwerken durchgesetzt. Meldungen von mehreren großen Versorgern, ihre IoT-Netze in den nächsten Jahren mit mehreren 1.000 Gateways auszustatten, haben dem Thema LoRaWAN einen Schub in der Branche gegeben. Genauso hat die Anzahl der Anwendungsfälle stetig zugenommen. Ob Use-Cases im Bereich der Stadt, in öffentlichen Einrichtungen oder Energienetzen (Strom, Wasser, Gas, Fernwärme) – die Vielfalt ist enorm. Jedoch hat sich in den letzten Monaten gezeigt, dass die Geschwindigkeit, in der Stadtwerke dieses Thema umsetzen, höchst unterschiedlich ist. Da wir als items schon mehrere LoRaWAN-Projekte begleiten durften, möchten wir in diesem Blogbeitrag einmal vorstellen, welche Methoden sich als Best-Practices etabliert haben und welche Schritte für eine erfolgreiche Umsetzung notwendig sind.

Was ist unser Fokus?

Gerade wenn das Thema LoRaWAN und IoT für ein EVU neu ist, stellt sich schnell die Frage nach dem Fokus. Soll die Erprobung der Technologie oder die Pilotierung bestimmter Anwendungsfälle im Fokus stehen oder gar ein kompletter Use-Case direkt im Rollout als Massenprozess umgesetzt werden? Die Festlegung auf den Fokus hilft in der Regel, die Art des LoRaWAN-Projektes zu bestimmen und Verzögerungen im laufenden Projekt zu verhindern, um die eigene Meilensteinplanung im späteren Verlauf halten zu können.

Bauen wir internes Know-how auf?

Ebenfalls wichtig vorab zu klären ist die Frage, ob perspektivisch internes Know-how aufgebaut werden soll und welche Abteilung dies übernehmen wird. In der Praxis scheitern LoRaWAN-Projekte oft, wenn kein internes Know-how aufgebaut wird, da zum einen das technische Verständnis bei der Projektumsetzung fehlt, aber auch die Wertschöpfungstiefe beim Stadtwerk perspektivisch zu gering ist. Da gerade der Bereich Netzbetrieb und Sensorik eine Kernkompetenz eines Stadtwerks ist, sollte dieser Bereich zwingend durch ein Stadtwerk übernommen werden. Eine frühe Festlegung, wer innerhalb des EVUs auch nach dem Pilot für das Thema verantwortlich sein soll, hilft das Know-how bereits frühzeitig aufzubauen, da die Mitarbeiter sofort in das Projekt integriert werden können.

Braucht der Use-Case nur eine IoT-Plattform oder auch eine Applikation?

Gerade beim Aufbau von ersten LoRaWAN-Use-Cases werden viele Teilnehmer von dem Irrglauben gelenkt, dass für den späteren Betrieb des Use-Cases die IoT-Plattform und der LoRaWAN- Netzwerkserver ausreichen. Dies ist jedoch nicht der Fall. Die IoT-Plattform (hier Data-Hub genannt) dient primär zur Entschlüsselung, Persistierung, Aufbereitung und Weiterleitung der Daten an das erforderliche Fachsystem. Zwar können in der Regel auch einfache Dashboards erstellt werden, diese eignen sich jedoch nicht für einen Rollout, sondern eher für den Test von Anwendungsfällen. Gerade spätere Nutzer sind es gewohnt, in ihrer jeweiligen Fachanwendung zu arbeiten, weswegen ein Medienbruch durch einen Wechsel auf die IoT-Plattform eher hinderlich wäre und die Nutzerverwaltung auf zwei Plattformen im schlimmsten Fall verkomplizieren würde. Daher ist es viel einfacher, wenn beispielsweise ein Zählerwechsel weiterhin über das SAP-System (Fachapplikation) und nicht über die IoT-Plattform erfolgt. Auch könnte der Aufbau von Applikationen innerhalb der IoT-Plattform bei späteren Migrationen zu einem erhöhten Aufwand führen, weswegen eine Trennung der IoT-Plattform von der Applikation zu empfehlen ist. Die IoT-Plattform ist somit eher als eine Art Middleware zu betrachten, die Daten an die Fachsysteme über verschiedenste Schnittstellen bereitstellt. Für einen späteren Rollout ist somit immer eine Applikation erforderlich. Dabei kann es sich entweder um bestehende Systeme wie beispielsweise eine Integration von GIS- oder SAP-Systemen handeln oder es ist die Entwicklung von neuen Applikationen erforderlich. Ein Beispiel hierfür ist das Tool Grid Insight: Water, das von der items für die Wasserwirtschaft entwickelt wurde. Das Tool verarbeitet IoT-Daten und stellt diese dem Endanwender für eine optimierte Planung der Wassernetze zur Verfügung.

Welches LoRaWAN-Projekt brauchen wir?

Grundsätzlich haben sich in den letzten zwei Jahren drei Arten von Projekten entwickelt, wie ein Stadtwerk ein LoRa-Projekt angeht: Ein Pilot mit dem Fokus Technologietest, ein Pilot mit dem Fokus auf einen Rollout oder einen sofortigen Rollout. Die Projekte unterscheiden sich vor allem in ihrer Herangehensweise und dem Projektziel.

Gerade in den Anfangszeiten haben viele Stadtwerke einen Piloten mit dem Fokus Technologietest durchgeführt, da die Technologie LoRaWAN sehr neu war. Der Fokus lag weniger auf dem wirtschaftlichen Business-Case als auf der Erprobung der Technologie. In diesem Zusammenhang wurden häufig Use-Case-Workshops mit den Stadtwerken zur Identifizierung technisch sinnvoller Anwendungsfälle durchgeführt. In der Praxis kam es oft zu ähnlichen Anwendungsfällen, für die 1-2 Sensoren beschafft und in ein LoRaWAN-Netz eingebunden wurden. Da die Projekte oft mit der Idee beginnen, LoRaWAN in möglichst vielen Bereichen einzusetzen. Dadurch wurden viele interne Projekte begonnen, obwohl die spätere Zielsetzung nicht klar war. Welchen Nutzen hat es, den Sensor auszurollen? Gibt es einen Business-Case? Welche regulatorischen Anforderungen müssen erfüllt werden und welche Applikation ist notwendig? Die Folge ist ein hoher administrativer Aufwand bei einem geringen Projekterfolg. Auch wurde durch den fehlenden Fokus die interne Zeitplanung regelmäßig nicht eingehalten, weswegen mehr Zeit und neues Kapital notwendig waren.

Da die Technologie LoRaWAN bereits in vielen Fällen technologisch erprobt wurde und erste Informationen vorliegen, empfiehlt es sich vielmehr, ein Pilot mit Fokus auf einen Rollout zu starten. In diesem Fall werden parallel zum Aufbau des LoRaWAN-Netzes 1-2 Use-Cases identifiziert, die später in Masse ausgerollt werden. Dabei sollte es sich um Anwendungsfälle handeln, bei denen der Nutzen, die technischen Anforderungen sowie der wirtschaftliche Mehrwert geklärt sind. Da diese Use-Cases spätestens bei einem Rollout über eine eigene Applikation verfügen müssen, da eine IoT-Plattform nicht mehr ausreicht. In diesem Fall ist es sinnvoll, bereits die Applikation mit in den Piloten einzubinden. So kann bereits von Beginn an der Weg vom Sensor über die IoT-Plattform in die Fachapplikation getestet werden, wodurch spätere Anforderungen in einem Rollout direkt geklärt werden können.  Durch die komplette Abbildung des Use-Cases ist die Lernkurve innerhalb eines Stadtwerks deutlich höher, als bei einem Piloten mit dem Fokus Technologietest. Ebenfalls hilft der klare Fokus zur Sicherstellung der eigenen Timeline. Auch werden mögliche Ablenkungen, wie die Umsetzung eines neuen Anwendungsfalls, nicht aufgenommen. Der Fokus liegt klar auf dem zu pilotierenden Rollout. Das Vorgehen eignet sich besonders für Stadtwerke, die entweder noch über wenig LoRa-Know-how verfügen oder den Rollout eines neuen Anwendungsfalls planen.

Rolloutprojekte haben hingegen den Fokus, einen Anwendungsfall direkt produktiv in großer Masse auszurollen. Voraussetzung hierfür ist ein bestehendes LoRa-Know-how im Stadtwerk und eine Anbindung an die Fachapplikation.

Wie lang darf die Dauer eines Piloten sein?

Ein Pilot sollte in der Regel nicht länger als 6 bis 12 Monate betragen. Piloten mit dem Fokus des Technologietests sollten auf maximal 6 Monate begrenzt werden. Projektverzögerungen treten vor allem bei fehlendem Fokus und einer Nichtklärung der Verantwortlichkeiten innerhalb des EVUs auf. Auch das Thema Standorte und Aufbau von LoRaWAN-Netzen kann zu einem erheblichen Hindernis werden. Da Standorte für LoRaWAN-Gateways über eine beträchtliche Höhe verfügen sollten (je nach Geographie mindestens 15m) sind einige EVUs auf Standorte von Dritten angewiesen. Der Verhandlungsprozess kann oft mehrere Monate dauern, weswegen es zu erheblichen Projektverzögerungen kommt. Zusätzliche Fragen wie Blitzschutz und die Notwendigkeit eines separaten Zählers für das Gateway können den Aufbau weiter erschweren. Wenn bereits vorher klar ist, dass die Standortsuche schwierig werden könnte, empfiehlt es sich, das LoRa-Netz bereits frühzeitig aufzubauen, parallel zur Use-Case-Identifizierung und der Festlegung der verantwortlichen Abteilung.

Was sind die wesentlichen Faktoren für ein Use-Case?

Jeder Use-Case steht im Prinzip vor drei zentralen Herausforderungen. Zum einen ist die für die Erhebung von IoT-Messdaten geeignete Sensorik erforderlich. Diese muss in einer für den Use-Case benötigten Genauigkeit messen und sich zudem in dem geforderten Kostenrahmen bewegen. Gerade bei Use-Cases, die über einen geringen finanziellen Spielraum verfügen, kann dies zu einer Verhinderung eines Anwendungsfalls führen. Denn grundsätzlich gilt die Faustregel, dass die Errichtung eines LoRaWAN-Netzes relativ kostengünstig ist, Messtechnik aber weiterhin erforderlich ist und bezahlt werden muss. So kann es sein, dass spezielle Sensorik für einzelne Use-Cases das Budget deutlich überschreiten kann. Dabei ist es unabhängig von der Frage, ob der Sensor die Daten über LoRaWAN oder eine alternative Funktechnik überträgt.

Ist eine entsprechende Sensorik vorhanden, kann die Umsetzung eines Anwendungsfalls ggf. an regulatorischen Hemmnissen scheitern. Beispielsweise kann bereits heute ein Stromzähler mittels LoRaWAN ausgelesen werden, allerdings ist dies nach dem Messstellenbetriebsgesetz verboten, da LoRaWAN nicht über die notwendige gesetzlich geforderte Bandbreite verfügt, um die Daten über das WAN zu übermitteln. In bestimmten Bereichen kann ein Use-Case auch durch den Gesetzgeber initiiert werden, wenn dieser z. B. wie in der Fernwärme die Fernauslesbarkeit von Fernwärmenetzen fordert.

Stehen dem Anwendungsfall keine regulatorischen Hemmnisse im Weg, ist die Wirtschaftlichkeit des Anwendungsfalls zu prüfen. Grundsätzlich sollten die Use-Cases priorisiert werden, die einen Mehrwert für das EVU erzeugen oder wenigstens eine regulatorische Herausforderung lösen. Gerade Use-Cases, die eher einen Fokus auf einen Spiel- und Bastelbetrieb haben, sollten nicht vorangetrieben werden. In der Praxis haben sich oft die Use-Cases als wirtschaftlich erwiesen, die sich im Bereich der Energienetze (Strom, Gas, Wasser, Fernwärme) befinden. Aber auch Anwendungsfälle, die gezielt für eine Kommune zugeschnitten sind, wie z. B. das Monitoren von Schulen, wobei die Daten den Nutzern des Gebäudes aber auch dem EVU zum Verbessern des eigenen Contractings der Heizungsanlage verwendet werden.

Was ist das Fazit?

Grundsätzlich sollten vor dem Beginn eines LoRaWAN-Projekts der Fokus und die Verantwortlichkeiten definiert werden. Das festgelegte Ziel hilft bei der Umsetzung und Auswahl der richtigen Projektvorgehensweise. Sollten noch keine Use-Cases klar sein, hilft erst die Identifizierung der Use-Cases, bevor mit dem eigentlichen Projekt begonnen wird. Ein Pilot sollte in der Regel nicht länger als 6 bis 12 Monate dauern, wobei vor allem der Aufbau des LoRa-Netzes zu Projektverzögerungen führen kann. Generell ist als Projekt ein Pilot mit Fokus auf einen Rollout zu empfehlen, bei dem auch eine geeignete Applikation für einen späteren Rollout bereits im Piloten vorhanden ist. Die Einbindung der späteren Verantwortlichen sollte so früh wie möglich erfolgen, um die Mitarbeiter schnell zu befähigen, selbstständig zu arbeiten.

Civitas Connect für Smart Cities

AM 22.06.2020 WIRD IN OSNABRÜCK DER STADTWERKEVERBUND CIVITAS CONNECT GEGRÜNDET.

Ziel des Vereins ist es, eine Plattform zu bieten, die kommunale Unternehmen befähigt, aktiv die Entwicklung von Smart Citys und Regionen voranzubringen.

Die Kooperationsplattform bietet in verschiedenen Arbeitsgruppen Raum für den Erfahrungsaustausch und den gemeinschaftlichen Wissensaufbau. Außerdem erwachsen aus dem Schulterschluss der Mitglieder monetäre Vorteile und damit auch Durchschlagskraft als Einkaufs-, Förder- und Interessengemeinschaft. Eine derartige Union kann die Entwicklung der Smart Citys in Deutschland aktiv mitgestalten, indem z. B. Einfluss darauf genommen wird, dass technologische Standards offen definiert werden. Infolgedessen wird es den Vereinsmitgliedern erleichtert, das Internet der Dinge in ihren Regionen eigenständig aufzubauen, sodass sie und die Region Nutzen daraus ziehen können.

Die items GmbH nimmt derzeit die Rolle des Organisators und Moderators ein. Für die ersten zwei Vereinsjahre wird sie als Geschäftsführung den Vereinsvorstand unterstützen und unter anderem Beschlüsse vorbereiten und die laufende Verwaltung übernehmen. Aktuell werden beispielsweise die Vorbereitungen für die Vereinsgründung getroffen und kommunale Unternehmen der Versorgungswirtschaft informiert, die ihr Interesse an einer Mitgliedschaft anmelden.

IoT Geeks und Smart City Apostel

Um fachspezifisch über das dynamische Themenfeld IoT/Smart City zu informieren, starten wir in Kürze den Versand eines items IoT-Newsletters. Hier werden wir über Neuerungen in den Softwaresystemen, wie zum Beispiel Update-Ankündigungen, Roadmaps, Release-Notes etc. informieren und natürlich darüber hinaus auch über aktuelle Aktivitäten, spannende Use-Cases aus unserem Kundenumfeld und neue Hardware, die in unserem IoT-Lab eingetroffen ist. Jetzt einfach registrieren und in Kürze die ersten News im Postfach sichern:

Zur Anmeldung

Veranstaltungsempfehlung: OSNA HACK – 100% digital

2 Tage – 50 Teilnehmer – 1 Ziel

Innovative IoT-Lösungen für die Stadt von morgen. Vom 25. – 26.06. geht der OSNA HACK nach seinem großen Erfolg im vergangenen Jahr wieder an den Start. Für das erstmalig digitale Event schließen sich die Teilnehmer in kleinen Teams von vier bis sechs Personen zusammen, definieren ihre Aufgabenstellung selbst oder wählen eine gestellte Herausforderung und arbeiten virtuell gemeinsam an Lösungen. Programmierer arbeiten im Team mit IT-Experten, Entwicklern, Strategen, Designern, Gründern und sonstigen Interessierten ab 18 Jahren zusammen.

„Ihr wollt die Zukunft der Stadt Osnabrück mitgestalten und einen Beitrag dazu leisten, die Region lebenswerter zu machen? Dann bist Du genau richtig beim OSNA HACK 2020. Egal ob aus der IT oder aus anderen Bereichen, wie z. B. dem Grafikdesign oder der Betriebswirtschaftslehre, ob Studenten, Azubis, Wissenschaftler oder Praktiker – beim OSNA HACK sind alle willkommen!“

Verschoben: Vereinsgründung Civitas Connect

Auch die kommunale Kooperationsplattform Civitas Connect ist von einer Verschiebung aufgrund der aktuellen Situation betroffen. Ihre Gründung wurde offiziell auf den 22. Juni dieses Jahres verschoben.

Ziel der Plattform ist es, aktiv und gemeinsam die Smart City/Smart Region zu gestalten sowie einen regen Austausch der Vereinsmitglieder über Digitalisierungsprojekte zu fördern. Teilnehmende Unternehmen sind z. B. die Stadtwerke Münster, die SWO Netz GmbH und Enervie, auch die items als Mitinitiator.

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.

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.

Lesen Sie hier mehr.

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

items auf der E-world 2019

Auf der E-world energy & water, dem Branchentreffpunkt der europäischen Energiewirtschaft, sind wir wieder mit einem Messetand vertreten. Vom 05.-07.Februar 2019 präsentieren wir uns in Halle 3 / Stand 445.
Themenschwerpunkt der Messe 2019 ist „Smart City & Climate Solution“.

Die items wird sich wieder als Drehscheibe und Eckpfeiler im IT-Business der kommunalen Energie- und Wasserwirtschaft präsentieren. Das 3-Tage-Messefeeling möchten wir gern mit Ihnen gemeinsam genießen und sind schon ganz gespannt auf die vielen Ideen und Neuigkeiten, die Sie uns mitbringen.

Eine kleine emotionale Einstimmung auf die Messe finden Sie hier

items präsentiert auf der E-world digitale Plattformen für Innovationskultur und digitale Infrastruktur

 

items E-World
Rainer Schimm/©MESSE ESSEN GmbH

Münster | Essen (18.01.2019)
Auf der E-world energy & water, dem Branchentreffpunkt der europäischen Energiewirtschaft, präsentiert items in Halle 3, Stand 445 innovative IT-Werkzeuge und IoT-Anwendungen für die kommunale Energie- und Wasserwirtschaft. Das Münsteraner IT-Unternehmen präsentiert seine Kernleistungen aus Infrastruktur und Cloudservices, Anwendungsberatung, Kooperationstemplate sowie Prozessservices. Daneben richtet sich in diesem Jahr der Fokus nutzerorientiert und pragmatisch auf den Ausbau smarter Applikationen für das Stadtwerk von morgen. Vom 5. – 7. Februar 2019 erfahren Messebesucher im Detail, wie sich Innovationen in einem Unternehmen systematisch fördern lassen, sich Stadtwerke zum digitalen Infrastrukturdienstleister wandeln können und wie sich über eine Plattform alle Angebote einer Stadt vernetzen lassen. Zudem präsentiert items den Prototypen der MaKoChain auf Basis der Blockchain-Technologie.

„items begleitet viele Stadtwerke in ihrem nachhaltigen Transformationsprozess in bestehenden und neuen Geschäftsfeldern. Wir verstehen uns als Integrator für Kunden, Produkte und Services und als Impulsgeber für agile Entwicklungen und deren Umsetzung. Mit unseren Innovationsprodukten machen wir den digitalen Wandel z. B. beim gemeinsamen Aufbau von Smart Cities erlebbar“, so Ludger Hemker, Geschäftsführer der items GmbH.
items stellt erstmalig das Produkt myinnoHUB vor, ein leistungsstarkes IT-Werkzeug für das Stadtwerk von morgen in Form einer digitalen Plattform, mit dem sich Innovationsprozesse managen lassen und welches klar und strukturiert, kreative Neuerungen im Unternehmen fördert und hilft, sie bis zur Umsetzung zu bringen. Ein maßgeschneidertes Tool, um die Innovationskultur und die Innovationsfähigkeit eines Unternehmens zu fördern. Diese Plattform entwickelt items mit dem Partner Energieloft.

Ein zweiter Messeschwerpunkt wird im Bereich IoT gesetzt. Auf Basis der LoRaWAN-Technologie ist es items gelungen, eine solide Grundlage für Smart Cities zu schaffen und damit Stadtwerken in der Rolle als digitaler Infrastrukturdienstleister zu unterstützen. Mit dem Niedrigenergie-Funknetz LoRaWAN können Mobilität, Stadtplanung, Energie und Kommunikation zukunftsweisend verbunden werden. items hat dazu im vergangenen Jahr erfolgreich Pilotprojekte initialisiert und unterstützt nun ihre Kunden beim technischen Roll-Out, dem Aufbau eigener IoT-Produkte und der Umsetzung konkreter IoT-Anwendungen für interne Prozesse, Geschäftskunden, kommunale Träger und Endkunden.

Darüber hinaus stellt items eine neue Plattform für die lokale Wirtschaft vor, mit der sich das bunte Ökosystem einer Stadt, mit seinen unterschiedlichen Akteuren und Angeboten, digital vernetzen lässt. CityLink ist eine smarte Lösung für das Stadtwerk, um als kommunaler Player neue Geschäftsfelder zu generieren und einen nativ digitalen Kundenzugang zu erhalten, abseits der klassischen Energiethemen.
Außerdem freuen wir uns, auf unserem Messestand die MaKoChain zu präsentieren, ein Prototyp für den Lieferantenwechsel auf Basis einer Blockchain. „Die Blockchain-Technologie bietet in diesem Zusammenhang das Potenzial, den Prozess der Marktkommunikation deutlich zu verschlanken sowie Technologie- und Medienbrüche zu reduzieren. Dabei bleibt eine hohe Sicherheit und Vertraulichkeit beim Datenaustausch gewährleistet“, fasst Alexander Sommer, Leiter Innovation und Transformation der items GmbH zusammen. Der Prototyp wurde von der Blockchain Initiative Energie des EDNA Bundesverbandes entwickelt. items leitet die Gruppe „Technologie“ und war maßgeblich an dieser Entwicklung beteiligt.

+++++++ Die items GmbH feiert in diesem Jahr 20-jährigen Geburtstag. +++++++
Vom 15.05.19 – 16.05.19 findet das Jubiläums-Forum statt. Das items-Forum ist die jährliche IT-Kundentagung der items GmbH.

Über den IT-Dienstleister items:

Die items wurde 1999 als IT-Dienstleister für die Versorgungs- und Entsorgungswirtschaft sowie den ÖPNV gegründet und hat sich heute mit den Geschäftsfeldern IT-Operations, Beratung, Applikationsmanagement und Prozessdienstleistungen als Full-Service-Dienstleister in der Branche etabliert. Aus dem modular gestalteten Leistungsportfolio der items können die relevanten Leistungsbausteine zu einer individuellen, bedarfsorientierten Kundenlösung zusammengestellt werden. Bereits 80 Kunden werden heute über das Leistungsportfolio der items erfolgreich bedient. Aktuell betreut items für ihre Kunden über 180 SAP-Systeme aus vielen Bereichen des SAP-Produktportfolios. Weiterhin erbringt items neben dem Betrieb verschiedener branchenspezifischer Fachapplikationen auch die klassischen IT-Infrastruktur-Services für ihre Kunden. Ein hochstandardisiertes Leistungsportfolio bedient aktuell über 9.500 Anwender mit über 4,5 Mio. Zählpunkten auf den betreuten SAP-Systemen und dem IS-U Template „Billing4us”.

Silke Gärtner
Managerin Marketing & Corporate Communication

items GmbH | Hafenweg 7 | 48155 Münster | Postanschrift: Postfach 7609 | 48041 Münster
Fon: +49 251 2083 1301
www.itemsnet.de

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

LoRaWAN – der Weg zur Smart City

Die Stadtwerke spielen im Aufbau der Smart City eine entscheidende Rolle. Mit der LoRaWAN-Technologie und der Implementierung von Gateways im gesamten Stadtgebiet haben sie die Möglichkeit, die Stadt digital zu vernetzen. So könnten beispielweise die Füllstände der städtischen Mülleimer überwacht werden oder die Parkplatzsuche könnte erleichtert werden.

Lesen Sie hier mehr über die Prognose zum Weg der Smart City:

LoRaWAN – der Weg zur Smart City

Zum Beispiel Lübeck: items realisiert in der Hansestadt das IoT-Projekt

TraveKom und items realisierten in diesem Sommer den Auftakt zum Smart City-Projekt in Lübeck.

Worum geht’s? Durch niedrige Börsenstrompreise, sinkende Margen im Energievertrieb und sich ändernde Kundenbedürfnisse sind Energieversorgungsunternehmen (EVUs) gezwungen, neue Geschäftsmodelle zu erschließen. Häufig werden einfache Zusatzleistungen um den Stromvertrag herum angeboten. Aus Sicht von items braucht es grundsätzlich neue Services, bei denen ein EVU seine Kernkompetenzen nutzen kann.

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

Unser IoT-Projekt in Lübeck startete mit einer Pilotprojektphase von sechs Monaten und wurde im dritten Quartal 2018 erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurden unter anderem Use-Cases im Bereich der Brunnenpegelstandsmessung, des Meterings und der Gebäudeüberwachung getestet. Das Ziel des Pilotprojekts war die Erprobung der Technik bezüglich ihrer Einsatzfähigkeit vor allem hinsichtlich der Reichweite, Gebäudedurchdringung sowie Einsatzfähigkeit der Hardware.
Der VKU veröffentlicht in seiner neuen Broschüre Best Practice Beispiele zur Digitalisierung von Städten. Unser Projekt mit den Stadtwerken Lübeck wird darin beschrieben.