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LoRaWAN - der Weg zur Smart City Verena Heidker

Einleitung

Wettbewerb "Stadt.Land.Digital"

Was war/ist die Ausgangssituation?

Wie sieht die Stadt der Zukunft aus? Ein Blick in die Glaskugel vieler Experten offenbart Begriffe, deren Bedeutung noch nicht entschlüsselt sind. Vor allem smart soll sie werden, die Stadt der Zukunft und vernetzt agieren. Doch was heißt eigentlich smart? Was bedeutet es im Zusammenhang mit Stadtentwicklung von intelligent und vernetzt zu sprechen? Gibt es bald nur noch fliegende Autos, deren Verkehrswege sich bis unter das Dach riesiger Häuser erschließen, automatisierte Mülleimer, die ihren Inhalt selbstständig zur Deponie bringen oder Kühlschränke, die geduldig in Reih und Glied an der Supermarktkasse stehen, um sich selbst zu befüllen?

An kreativen Visionen mangelt es auf jeden Fall schon mal nicht. Die Stadt der Zukunft kann alles sein. Auf jeden Fall wird sie zusammenhängender agieren als sie es heute zu leisten vermag. Automatisierung und sich selbst optimierende Systeme bestimmen dann den Lebensalltag bis in die kleinste Zelle und zwar ineinander verzahnt und selbststeuernd.

Doch bei allen Zukunftsszenarien bleibt eine Frage völlig offen: Wie schafft man es, eine Stadt erfolgreich zu vernetzen und zu steuern und woher kommen die Daten, um die beschriebenen Zukunftsszenarien zu realisieren?

Noch heute kämpfen viele Städte damit, flächendeckendes WLAN in ihren Innenstädten aufzubauen. Wie soll es da gelingen eine Smart City zu implementieren?
In einer Smart City existieren eine Vielzahl unterschiedlicher Sensoren, welche durch Ihre generierten Daten den Alltag der Menschen erleichtern.

Was es hierfür zu Beginn braucht, ist eine Kommunikationstechnologie, die die einzelnen Assets miteinander verbindet und so die Grundlage für die intelligente Stadt schafft. Ein erster Baustein auf den Weg zur Smart City stellt die Technologie LoRaWAN dar. Auf Grund Ihrer technologischen Eigenschaften - hohe Reichweite, niedriger Energieverbrauch und eine hohe Gebäudedurchdringung - und kostengünstigen Implementierung kann sie das erste Fundament der intelligenten Stadt darstellen.

Was war/ist das Projekt/die Strategie?

Der Aufbau einer Smart City stellt eine Querschnittsaufgabe sämtlicher städtischen Aufgaben wie z.B. die Müllentsorgung dar. Dazu kommt die Einbindung der lokalen Wirtschaft und der einzelnen Bürger in ihrem Alltag.

Viele Aufgaben, welche in Zukunft eine Smart City ausmachen werden, unterliegen jedoch der kommunalen Verwaltung, weswegen eine gute kommunale Vernetzung notwendig ist. Genauso ist eine gute lokale Vernetzung notwendig, um ein Bindeglied zwischen der lokalen Wirtschaft und der eigenen Rolle als Dienstleister der Smart City einzunehmen. Dies muss verbunden sein mit einem guten Image gegenüber der lokalen Bevölkerung, welche den Aufbau einer intelligenten Stadt nicht als Eingriff in die eigene Privatsphäre interpretiert.

Der einzige Akteur, welcher in der Lage ist diese Rolle glaubhaft auszufüllen, ist ein Stadtwerk. Es symbolisiert einen Vertrauensanker, welches einen sicheren Betrieb von lokaler Infrastruktur gewährleisten kann und darüber hinaus über eine gute Vernetzung zur lokalen Politik verfügt.

Die Schaffung einer Grundlage der Smart City und der Aufbau einer Konnektivitätslösung stellt LoRaWAN dar. Durch den Open Source Ansatz von LoRaWAN ist das Stadtwerk in der Lage selbstständig das Netz für die Stadt zu betreiben, ohne das eine Dritte Partei wie z. B. Google, notwendig ist. Die Daten, die in der Stadt generiert werden verbleiben somit in der Stadt. Auch besitzt ein Stadtwerk oft eigene Standorte auf denen LoRaWAN-Gateways montiert werden können.

Zu Beginn bietet es sich an eine geringe Anzahl von LoRaWAN-Gateways zu implementieren. Die Anzahl hängt von den lokalen Gegebenheiten der Stadt ab. Auf Basis der Pilotumgebung können erste Use Cases, wie z. B. die Überwachung von Mülleimer- oder Altkleidercontainern getestet werden. Durch die Veranschaulichung erster Use-Cases wird Akzeptanz innerhalb der Bevölkerung erzeugt. Angesichts der Einbindung lokaler Informationseinrichtungen, besteht außerdem die Möglichkeit die Bevölkerung aktiv in das Thema einzubinden und auch den Aufbau von Kooperationen zu starten. Denn genau dies benötigt die intelligente Stadt. Ein lokales Netzwerk aus Partnern, welche die eigene Stadt besser und lebenswerter machen will. In diesem Zusammenhang unterstützt die items GmbH als Umsetzungspartner von Stadtwerken den Weg von der analogen zur intelligente Stadt.

Welchem Anwendungssektor ordnen Sie ihren Beitrag zu?

Wir denken sektorübergreifend. Moderne Städte möchten sich vom sogenannten Silodenken entfernen, denn nur in Zusammenarbeit verschiedener Akteure kann eine Stadt gemeinsame Lösungen finden und somit sektorübergreifend handeln. Dies ist die Voraussetzung bei dem Gedanken an eine digitalisierte Stadt.

Welchen Mehrwert bietet das Projekt für die Bevölkerung?

Mit der zunehmenden Vernetzung unserer Städte wird jeder Stadt eine neue Lebensader hinzugefügt. Prozesse für den Bürger im Alltag werden erleichtert. Zum Beispiel kann die Parkplatzsuche durch ein transparentes Monitoring erleichtert werden. Überfüllte Mülleimer zerstören nicht mehr das Stadtbild, vielmehr steigt durch ein sauberes Stadtbild die Zufriedenheit in der Bevölkerung. Gleichzeitig werden städtische Unternehmen durch die effizientere Gestaltung ihrer Prozesse entlastet, wodurch zusätzliche Mittel für den kommunalen Haushalt bereitstehen. Zusätzlich gewinnt der lokale Wirtschaftsstandort an Bedeutung, da die Bereitstellung einer IoT-Infrastruktur ein zusätzlicher Wettbewerbsvorteil sein kann, um die eigene Produktivität zu erhöhen.

Wie sah/sieht der Projektzeitplan und Finanzierungsbedarf aus?

Der Projektzeitplan würde einen Testpiloten voraussetzen, welcher sich kostentechnisch im fünfstelligen Bereich ansiedelt. Weitere Schritte und die Festlegung des Finanzierungsbedarfs jeweiliger Städte ist abhängig vom Ausbau des Projektes. Die Umsetzung des Piloten kann innerhalb weniger Monate je nach Umfang der Use-Cases erfolgen.

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