Smart Metering, GIS, LoRaWAN und Co.: Der Weg in die Zukunft

Das Thema Internet of Things (IoT) gilt als eines der wichtigsten Zukunftsthemen fĂŒr Kommunen und Stadtwerke. Die ĂŒbergreifende Vernetzung von der Sensorebene bis in einzelne Fachanwendungen verspricht nicht nur, neue Optimierungspotentiale zu erschließen. Mit dem IoT, dessen Voraussetzung eine umfassende Digitalisierung ist, werden auch große Chancen fĂŒr neue GeschĂ€ftsprozesse und Services verbunden. Fehlt nur noch die Antwort auf die Frage: Wie erschließt man diese konkret? Kompetenzen bĂŒndeln, Integration weiter vorantreiben und kleine Schritte in das Neuland ermöglichen, so lautet die Kurzformel, mit der das mittelstĂ€ndische IT-Unternehmen GISA GmbH mit Hauptsitz in Halle an der Saale diese Zukunftsfrage angeht.

Nicht auf iMSys warten

Dabei stehen die Vorzeichen fĂŒr eine große Marktdynamik sehr gut. Seit dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewirtschaft aus dem Jahr 2016 ist klar, dass das Messwesen auf neue FĂŒĂŸe gestellt wird. Moderne intelligente Messsysteme (iMSys) schaffen bei Haushalten und anderen Verbrauchern sowie Einspeisern eine neuartige, hochsichere Kommunikations­infrastruktur, was völlig neue GeschĂ€ftsmodelle schafft, von der Stadtwerke oder auch neue Marktteilnehmer profitieren können. iMSys-basierte Energiekonzepte ermöglichen die Verteilung von Informationen ĂŒber Verbrauch, Netz, Smart Home und ElektromobilitĂ€t sowie innovative Steuerungskonzepte. „Auf dem Smart Metering basieren sowohl Smart Energy- als auch Smart City-Konzepte“, weiß Ingo Schöbe, Leiter Smart Utility Solutions bei GISA. Allerdings ist der letztendliche Startschuss fĂŒr den Rollout von iMSys aufgrund fehlender Zertifizierung fĂŒr die Kommunikationssicherheit (BSI) noch nicht gefallen.

„Doch je lĂ€nger sich dies verzögert, desto mehr suchen Stadtwerke nach Alternativen auf dem Weg in die IoT-Welt“, so Schöbe. Beispielsweise beim Submetering, also dem Auslesen von Messwerten der VerbrĂ€uche (Strom, Gas, Wasser, WĂ€rme, etc.), das ebenso einen massiven Digitalisierungsschub erfĂ€hrt. Die Sensoren werden digital – und bereits heute werden funkbasierte Kommunikationsstandards genutzt, um die Messwerte fernauszulesen. Das ist Nichts anderes als ein Anwendungsfall von IoT. Im Kontext von Metering und Submetering entsteht also eine digitale Infrastruktur, die universell nutzbar ist. „Hier können neue GeschĂ€ftsmodelle auf Basis von IoT erschlossen werden“, sagt Schöbe. Seine Botschaft an Stadtwerke und Kommunen geht sogar so weit, dass diese bereits mit LoRaWAN erschlossen werden können, ohne dass iMSys implementiert sind. Immer hĂ€ufiger suchen Stadtwerke und Kommunen, so GISA, nach Möglichkeiten, die Potenziale der Digitalisierung zu heben, ohne auf die Realisierung von 5G oder iMSys warten zu wollen.

Hauseigene Testumgebung

Aus diesem Grund baut GISA derzeit LoRaWAN-Netze an den eigenen Firmenstandorten auf und unterstĂŒtzt auch den Aufbau einer freien TTN Community in Mitteldeutschland. Bei der Erschließung neuer GeschĂ€ftsanwendungen kooperiert das Unternehmen mit der ZENNER GmbH, mit der kĂŒrzlich auch eine strategische Partnerschaft in diesem Themenumfeld vereinbart wurde. In dieser Testumgebung entwickelt GISA Anwendungen fĂŒr Techniksteuerung und Überwachung, Parkraummanagement und LuftqualitĂ€t und erprobt gleichermaßen neue GeschĂ€ftsmodelle in der Praxis. An dieser Stelle bĂŒndelt das Unternehmen mit seinen fast 800 Mitarbeitern Know-how aus verschiedensten Projekten.

Portalanwendung von GISA: Im Zuge des Aufbaus eines LoRaWAN-Netzes an den eigenen Firmenstandorten wurden bereits viele Use Cases entwickelt. In diesem Fall werden GebÀudedaten auf einem via BIM-orientierter Methode erzeugten 3D-Modell des FirmengebÀudes visualisiert. Foto: GISA

Portalanwendung von GISA: Im Zuge des Aufbaus eines LoRaWAN-Netzes an den eigenen Firmenstandorten wurden bereits viele Use Cases entwickelt. In diesem Fall werden GebÀudedaten auf einem via BIM-orientierter Methode erzeugten 3D-Modell des FirmengebÀudes visualisiert. Foto: GISA

Bereits heute hat GISA unterschiedliche Optimierungspotenziale identifiziert, die mit Smart City-Lösungen adressiert werden können. Diese weichen aber zum Teil von den viel zitierten Beispielen ab. Bei der MĂŒllentsorgung etwa gehe es nicht unbedingt darum, bestĂ€ndig neue Routen fĂŒr die Entleerungstouren zu berechnen, sondern zum Beispiel um das Management von Sondersituationen: Wenn die Verantwortlichen mitbekommen, wann und wo ein BehĂ€lter ĂŒbervoll ist, kann schneller und effektiver reagiert werden. IoT schafft einen schnellen Überblick ĂŒber die Lage und skizziert LösungsvorschlĂ€ge. „Es geht immer darum, gemeinsam AnwendungsfĂ€lle zu entwickeln, die technische Machbarkeit zu beachten und die Optimierungspotenziale im Blick zu behalten“, so Schöbe. Insbesondere IT-Abteilungen seien treibende KrĂ€fte, denn dort habe man verstanden, dass die Konzepte einfach umzusetzen seien und die Daten gĂŒnstig sowie zuverlĂ€ssig zur VerfĂŒgung stĂŒnden. „Unserer Erfahrung nach wollen Stadtwerke eine integrierte Lösung. Als Spezialist fĂŒr die IT-Integration fĂŒhlen wir uns gut aufgestellt fĂŒr das Zeitalter der Smart City“, so der Bereichsleiter.

IoT-AnwendungsfÀlle identifiziert

Einen weiteren Anwendungsfall hat GISA bereits im Spreewald konzipiert, bei dem Wasserpumpen im Mittelpunkt stehen, die in der Region eine herausragende Bedeutung fĂŒr den Umweltschutz haben. In fast jedem Wohnhaus wird vom Abwasserzweckverband eine solche betrieben. Diese drohen vor allem im Zuge der Entsorgung von synthetischen Textilien (Windeln, Einweg-Waschlappen etc.) ĂŒber die AbwasserkanĂ€le zu verstopfen. Die Lokalisierung solcher Störungen ist aber eine Herausforderung. „Hier bieten sich die IoT-Vernetzung der Pumpen und die Darstellung der Störungen in einem GIS an. LoRaWAN ist dort als Kommunikationstechnologie ohnehin sehr geeignet, da die Netzabdeckung des Mobilfunks nicht ausreicht“, beschreibt Hannah Zerjeski, Entwicklungsberaterin bei GISA.

„Gerade in der Verschneidung von IoT- und GIS-Daten liegt enorm viel Potenzial“, stimmt Schöbe zu. Die Darstellung von Echtzeitdaten biete eine neue Quelle fĂŒr die Visualisierung, Speicherung und Analyse spezieller Sachverhalte. Das GIS wird also dynamisch, wie beispielsweise auch bei Ortsnetzstationen, einem weiteren Projekt der GISA. Dazu hat das Unternehmen ein Portal aufgebaut, in dem Daten von Ortsnetzstationen dargestellt werden, die via IoT angeschlossen sind. Gezeigt wird beispielsweise der Status der NetzverfĂŒgbarkeit der Station in Echtzeit. „Aktuell fĂŒhren wir eine Machbarkeitsstudie zu dem Thema durch“, sagt Schöbe.

Synergien mit GIS, BIM oder AR

Im Rahmen des Aufbaus eines firmeneigenen LoRaWAN-Netzes will das Unternehmen auch Zustandsdaten von GebĂ€uden und angrenzenden FlĂ€chen sammeln, etwa von ParkplĂ€tzen. „Der Belegungszustand wird dabei erfasst und den Mitarbeitern gezeigt, wo freie ParkplĂ€tze vorhanden sind“, erklĂ€rt Zerjeski. Parallel dazu zapft das Unternehmen Know-how aus anderen Fachbereichen an, beispielsweise aus der 3D-Modellierung von GebĂ€uden und Liegenschaften. Die GIS-Daten der GebĂ€ude dienen gewissermaßen als kartographische Grundlage fĂŒr die Datenvisualisierung und -auswertung. „Hier denken wir ĂŒber die IoT-Anwendungen hinaus und verknĂŒpfen die Sensordaten in Richtung Building Information Modeling (BIM) und Augmented Reality (AR)“, beschreibt Zerjeski. (sg)

www.gisa.de