Autor: Remi Demerle – Leiter Developer Ecosystem der LoRa Alliance und der LoRa Community bei Semtech

Die Versorgungsbetriebe von heute stehen an vorderster Front bei der Reduzierung von Energieverschwendung, der Eindämmung der Umweltverschmutzung, der Verhinderung von Wasserlecks sowie der Bereitstellung korrekter Rechnungen für ihre Kunden. Dazu bauen Kommunen und Versorgungsunternehmen Netze aus miteinander verknüpften intelligenten Überwachungsgeräten auf, die in Echtzeit einen Überblick über Verbrauch und Durchflussmengen liefern.

Zuverlässige, leicht zugängliche Daten über Wasser- und Gasmengen sowie Durchflussmengen sind unerlässlich, um die Energiekosten für das Pumpen von Wasser zu optimieren, eine bessere Dosierung im Wasseraufbereitungsprozess zu erreichen oder die Kapazität auf Basis von Stromverbrauchsmustern zu planen.
 

LPWAN (Low-Power-Wide-Area-Network) ist hier ideal: Sie vereint extrem hohe Reichweiten von mehreren Kilometern mit tiefer Untergrund- und Innenraumdurchdringung. Ferner bietet sie sehr lange Batterielaufzeiten von bis zu zwei Jahrzehnten und reduziert damit den Wartungsaufwand.

Die Technologie lässt sich außerdem für die Integration von Managementsystemen für erneuerbare Energien mit Speicheranlagen nutzen. Mit Daten über die Leistung von Ressourcen wie Photovoltaikanlagen, Brennstoffzellen und Windturbinen sowie über die Nachfrage lassen sich erneuerbare Energien viel effizienter verwalten und CO2-Emissionen reduzieren.

Breite Kompatibilität

LPWANs wie der offene LoRaWAN®-Standard eignen sich für alle Versorgungsunternehmen in der Gas-, Strom- und Wasserversorgung. Die Technologie ist weitgehend kompatibel zu anderen Datenstandards; was sie zu einem sicheren IoT-Konnektivitätsprotokoll für Versorgungsunternehmen macht, das den Anforderungen von Netzbetreibern entspricht.

DLMS (Device Language Message Specification) beispielsweise ist ein ISO/IEC-anerkannter und in der Versorgungswirtschaft weit verbreiteter Standard für intelligente Stromzähler.

DLMS wird von der DLMS User Association spezifiziert, einer internationalen und gemeinnützigen Organisation, die von der IEC mit der Festlegung, Pflege und dem Vorschlag einer eindeutigen Zertifizierung beauftragt wurde. Dies ermutigt Versorgungsunternehmen und Zählerhersteller, unabhängig von den Kommunikationsmedien bei Zählern die gleiche Interoperabilität zu entwickeln und zu unterstützen.

LoRaWAN kann M-Bus-Datenmeldungen unterstützen, eine europäische Norm, die von CEN und dem OMS-Verband für die Übermittlung von Zählerdaten über einen Kommunikationsbus definiert wurde. Sie kommt in Europa am häufigsten zur Ablesung des Energieverbrauchs von Wasser-, Gas- und Wärmezählern zum Einsatz.

Frische Ideen für die Wasserversorgung

Neben der intelligenten Verbrauchsmessung helfen LPWAN-vernetzte Bausteine beim Kampf gegen nicht erfasste Wassermengen. So gehen in der Regel mehr als 25 Prozent des von Versorgungsunternehmen produzierten sauberen Wassers aus verschiedenen Gründen verloren, etwa. durch Leckagen, Ungenauigkeit, Missbrauch und Ineffizienz.

Mit LPWAN vernetzte Bausteine können zum Schutz von Wasserläufen und Fischfarmen auch Informationen über Wasserqualität und Schadstoffe liefern. So können sie Versorgern bei der Messung von Wasserqualitätsparametern wie Leitfähigkeit, Temperatur, Chlorgehalt und gelöstem Sauerstoff in Stauseen und anderen Quellen helfen.

LPWAN bietet Versorgern auch Möglichkeiten, ihr Geschäft mit IoT-Anwendungen für Smart Cities und Gemeinden zu erweitern. Die einfache Anbindung von intelligenten IoT-Bausteinen an ein Netzwerk ermöglicht die Umwandlung von Daten in Erkenntnisse und damit in umsetzbare Entscheidungen. LPWAN hilft Versorgern, Kosten zu senken, die Sicherheit zu erhöhen, Verschwendung zu reduzieren und mehr Kundenzufriedenheit zu erreichen.

Drahtlos-Daten für die ganze Stadt

Die Mainova baut mit der Stadt Frankfurt zum Beispiel ein stadtweites drahtloses Datennetz auf LoRaWAN-Basis auf. Das Netz lässt sich nicht nur zum Ablesen von Zählern für die Energie- und Wasserversorgung oder zur Überwachung der Fernwärme nutzen, sondern könnte auch die Verwaltung von Fahrzeugparkplätzen, die Bewässerung von Grünflächen und die Überwachung von Gebäuden ermöglichen.

In Zukunft will Mainova intelligente Lösungen mit anderen Partnern integrieren und ihnen neue, auf der LPWAN-Infrastruktur basierende Dienste anbieten können. Dies soll den in der Stadt lebenden und arbeitenden Bürgern immense Vorteile bringen.

Auch die Grundschulen in Otterberg, Otterbach und Katzweiler haben ihre Strom-, Wärme- und Wasserverbrauchszähler mit LoRaWAN-Sensoren ausgestattet. Durch die Verknüpfung mit der Datenplattform der Pfalzwerke können  ungewöhnliche Verbrauchsmuster, die auf ein Leck oder ein nicht ausgeschaltetes Licht in einem Klassenzimmer schließen lassen, per E-Mail an die Stadtverwaltung weitergeleitet werden.

LPWAN-Bausteine sind ein wichtiger Teil des grünen Mosaiks - die Verknüpfung von Bausteinen mit Netzwerken hilft den Versorgern, Ressourcen zu sparen, ihren Kunden einen größeren Nutzen zu bieten und die Entwicklung intelligenter Städte zu fördern, die unser aller Leben verbessern können.