Einfach digitalisieren

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Digitale Technologien können heute schon den Weg bereiten für verbesserte Prozesse und neue Services. Bei ZENNER werden Anwendungsfälle entwickelt und umgesetzt.

Mit dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende findet ein Thema Eingang in die Welt der Stadtwerke und Netzbetreiber, das allen Experten zufolge auch die Energiewirtschaft revolutionieren wird. Doch aktuell zögern viele Unternehmen angesichts der vermeintlichen Komplexität bei der Planung und Umsetzung digitaler Prozesse. Dabei gibt es bereits heute sehr konkrete Ansatzpunkte, wie Energieunternehmen digitale Technologien nutzen können, um effizienter zu wirtschaften und neue Dienstleistungen anzubieten. Diese Aufgabe ist umso dringlicher, als mit dem Smart Meter-Rollout sukzessive eine Infrastruktur aufgebaut werden muss, die sich aufgrund enger Preisobergrenzen nicht aus sich heraus refinanzieren lässt. Bei ZENNER in Saarbrücken arbeitet man an greifbaren Lösungen für diese Herausforderung. „Wir wollen die Potenziale des Internets der Dinge (Internet of Things / IoT) für die Versorgungswirtschaft erschließen und so neue digitale Geschäftsmodelle ermöglichen“, erläutert Sascha Schlosser, Geschäftsführer bei ZENNER. Kompliziert sei das nicht. ZENNER und seine Partnerunternehmen Minol, SmartMakers, TrackNet und ZENNER IoT Solutions nutzen LPWAN, um ihre Kunden bei der Umsetzung der großen Zukunftsvisionen wie Smart Metering, Smart Utility, Smart Home, Smart City usw. zu unterstützen (siehe Grafik).

LPWAN
Die technologische Grundlage der vorgestellten Lösungen bilden sogenannte Low Power Wide Area Networks (LPWAN), drahtlose Kommunikationsnetzwerke mit einer Reichweite von bis zu 15 Kilometern, geringem Energieverbrauch und exzellenter Gebäudedurchdringung. Diese sind optimal geeignet, um Daten aus Sensoren – also: Verbrauchszählern oder anderen Messgeräten – sowie im umgekehrter Richtung auch Steuersignale zu übertragen. Dabei kommunizieren die Endgeräte über einen funkfähigen Mikrochip mit speziellen Gateways, welche die Datenpakete wiederum an einen Netzwerkserver senden und Steuerbefehle von dort weiterleiten können. ZENNER setzt auf die Kommunikationsstandards LoRaWAN und sigfox, die es ermöglichen, solche stationären Funknetzwerke sicher und bedarfsgerecht aufzubauen und zu betreiben: Sigfox ist ein französisches Unternehmen, das weltweit drahtlose Netzwerke zur Verbindung von sogenannten Niedrigenergie- Objekten aufbaut. LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) wurde von der LoRa Alliance als offener, internationaler LPWAN-Übertragungsstandard entwickelt und erlaubt die Integration der unterschiedlichsten Endgeräte. So ist über die CLS-Schnittstelle eine sichere Anbindung des LoRaWAN-Gateways an das Smart Meter-Gateway möglich.

Mehrsparten-Ablesung und mehr

Die Mehrsparten-Ablesung per LPWAN (Low Power Wide Area Network) ist nach Auskunft von ZENNER schon heute problemlos umsetzbar: Stadtwerke können mit der neuen Technologie eine flächendeckende Stichtagsablesung vornehmen. Dabei ermöglicht die Anbindung an die intelligenten Messsysteme spartenübergreifende Angebote. „Die neue Technologie bietet Stadtwerken und Energieversorgern Möglichkeiten, die deutlich über die derzeit verbreitete Fernablesung mit Walk-by- oder Drive-by-Funk-Lösungen hinausgehen“ sagt Sascha Schlosser. Beispielsweise lassen sich die Zählerdaten viel häufiger auslesen, weil die Daten tausender Objekte energiesparend in kürzester Zeit und über weite Strecken hinweg übertragen werden können. Die Anfahrten zu den Messstellen entfallen damit ebenso wie eventuelle Terminabsprachen mit Gebäudeeigentümern, um Zugang zu den Liegenschaften zu erhalten. Der Verbrauch abwesender Mieter muss nicht mehr geschätzt werden. Weil das System bidirektional funktioniert, lassen sich die Zähler auch aktiv ansteuern, um beispielsweise den Stichtag umzuprogrammieren, den Gerätestatus abzufragen oder den sogenannten Bewertungsfaktor für die Abrechnung zu ändern. „Messstellenbetreiber können die Verbrauchsdaten aller Versorgungssparten auslesen, verarbeiten, und diese Dienstleistung zum Beispiel der Wohnungswirtschaft anbieten“, führt Schlosser aus. „Im Umfeld des Rollouts ist das eine sehr interessante Option, die mit vergleichbar einfachen Mitteln umgesetzt werden kann.“

Über die Abrechnung hinaus ermöglicht die IoT-Lösung Minol Connect, die der Energie- und Abrechnungsdienstleister Minol derzeit im Markt einführt, smarte Services wie das eMonitoring. Dieser Online-Service im Kundenportal zeigt anhand von Analysen und Auswertungen, wie sich der Verbrauch von Gebäuden und einzelnen Wohnungen im Jahresverlauf und im Vergleich zu den Vorjahren entwickelt. So kann der Verwalter Auffälligkeiten schnell erkennen und hat zudem die Faktenbasis, um Mieter über ungewöhnliche Verbrauchsentwicklungen aufzuklären oder deren Fragen zu beantworten. In naher Zukunft sollen auch Eigentümer und Mieter ihren Energieverbrauch über Online-Portale und Apps überwachen und steuern können. Viele Experten gingen sogar davon aus, dass künftig regelmäßige Verbrauchsinformationen – ein sogenanntes „Informative Billing“ – für den Endkunden gesetzlich vorgeschrieben werden könnte.

Außer der Messtechnik für Wärme, Wasser, Gas und Strom können auch weitere LPWAN-fähige Objekte und Sensoren in das System eingebunden werden, etwa Rauchwarnmelder, Temperatur- und Feuchtesensoren oder andere Smart-Home-Lösungen. „Der offene, weltweit gültige LoRaWAN-Standard etwa macht Endgeräte verschiedener Hersteller kompatibel“, so Schlosser. Die erfassten Daten in der Cloud lassen sich für digitale Services, wie etwa die Ferninspektion von Rauchwarnmeldern nutzen.

Zustandsüberwachung

Auch die Zustandsüberwachung der Netze kann mit LPWAN deutlich einfacher werden, denn Stadtwerke können außer den Verbrauchswerten viele andere relevante Daten erfassen und nutzen. „Da praktisch beliebige Sensoren und Aktoren in das LPWAN eingebunden werden können und die Daten immer tagesaktuell vorliegen, ist ein laufendes Netzmonitoring quasi ohne zusätzlichen Aufwand möglich“, führt Sascha Schlosser aus. So können etwa aktuelle Leistungs- und Verbrauchswerte, Statusinformationen von Zählern und anderen intelligenten Objekten oder Umgebungsbedingungen überwacht werden. Bei außergewöhnlichen Betriebszuständen, wie einem besonders hohen oder dauerhaften Verbrauch kann das Funkmodul eine Warnung absetzen, sodass das Fachpersonal schnell reagieren und den Defekt beheben kann. Auch zur Überwachung von Trafostationen eignet sich die innovative Technologie.

Infrastruktur vernetzen

Im Konzept der Smart City spielt die Digitalisierung ebenfalls eine Schlüsselrolle. „Stadtwerke und Energieversorger können sich hier strategisch positionieren“, ist Sascha Schlosser überzeugt: „Je nachdem, welche Objekte in das LPWAN eingebunden sind, können hier bestehende Prozesse optimiert werden und neue Dienstleistungen entstehen – vom laufenden Monitoring von Umweltdaten wie Luftverschmutzung oder Wasserständen, über die smarte Steuerung der Straßenbeleuchtung bis hin zu intelligenten Parksystemen“. Wohin die Richtung geht, zeigt ein aktuelles Projekt von ZENNER IoT Solutions: Das Unternehmen entwickelt derzeit eine Plattform, die Anbieter und Nutzer von Stromtankstellen miteinander vernetzt. Die Ausgangslage: In Deutschland stehen die meisten Ladesäulen für E-Fahrzeuge in Ballungsgebieten, während es in dünner besiedelten Gegenden noch keine flächendeckende Infrastruktur für E-Mobility gibt. Viele der rund 35.000 E-Autofahrer, die es derzeit in Deutschland gibt, wohnen in ländlichen Gebieten und haben eine eigene Lademöglichkeit zu Hause. Das Projekt „Vemedo“ will diese privaten Ladestationen und deren Nutzer miteinander verbinden. ZENNER IoT Solutions entwickelt eine Plattform für „Vemedo“. Geplant ist unter anderem, dass E-Autofahrer ihre Fahrzeuge bei anderen E-Fahrern laden und diese Tankung bargeldlos bezahlen können. Mit LPWAN-Sensorik kann dabei zusätzlich die Belegung von Parkplätzen überwacht werden.

Von Endgeräten über Gateways bis zu Applikationen

„All diese Beispiele zeigen, in welchem Maße die Energiewirtschaft und damit verbundene Branchen von den neuen Technologien rund um LPWAN profitieren können“, sagt Sascha Schlosser. Um ihre Kunden beim digitalen Wandel zu unterstützen, hat die Minol-ZENNER- Gruppe eine Digitalisierungsoffensive gestartet. Dazu gehört die Beteiligung an drei Unternehmen im IoT-Umfeld: TrackNet, SmartMakers und ZENNER IoT Solutions. Dieses Partnernetzwerk kann komplette IoT-Lösungen anbieten: LPWAN-fähige Zähler und Sensoren, die technische Infrastruktur zur Übermittlung der Daten, also Netze und Gateways, eine hochskalierbare, sichere und in Deutschland betriebene IoT-Daten- Cloud inklusive Big-Data-Management, Beratung beim Aufbau individueller IoT-Netze und schließlich Software-Plattformen und Applikationen zur konkreten Nutzung der Daten. Ein LoRaWAN-fähiges CLS-Gateway, das über eine HAN/CLS-Schnittstelle mit dem Smart Meter Gateway (SMGW) kommunizieren kann, hat ZENNER vor Kurzem vorgestellt. Damit ist es möglich, Mehrwertdienste über die Gateways intelligenter Messsysteme abzuwickeln.

 

Kontakt: ZENNER International GmbH & Co. KG, Sascha Schlosser, 66121 Saarbrücken, Tel. +49(0)681-99676-0, sascha.schlosser@zenner.com

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