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Neuer Schub

16.05.2023 – In allen energiewirtschaftlichen Prozessen und Marktrollen, aber auch in kommunalen Handlungsfeldern steigen die Anforderungen an die Digitalisierung. Für neuen Schub will ZENNER hier mit der Element Suite sorgen. Die neue IoT-Komplettlösung steht auch auf der E-world 2023 im Fokus.

Technologien wie LoRaWAN und das Internet der Dinge (IoT) haben die Digitalisierung in der „Smart City“ in den letzten Jahren erheblich beschleunigt. Basierend auf der Vernetzung von physischen und virtuellen Objekten können zahlreiche Anwendungsfälle umgesetzt werden – auf den unterschiedlichsten Skalierungsebenen vom einzelnen Gebäude bis hin zu komplett vernetzten Smart City oder Region. „Um Anwendungen und Mehrwerte zu realisieren, müssen dementsprechend Daten ganz unterschiedlicher Sensoren, welche etwa die Belegung von Parkplätzen, den Füllstand von Abfallbehältern oder auch die Energieverbräuche von öffentlichen Gebäuden oder der Straßenbeleuchtung messen, zusammengefasst und intelligent verarbeitet werden“, so René Claussen, Geschäftsbereichsleiter IoT & Digitale Lösungen bei ZENNER.

IoT-Plattform als Datendrehscheibe

Dafür wird eine zentrale IoT-Plattform benötigt, welche einerseits die erhobenen Daten im Kontext der jeweiligen Anwendung analysiert, visualisiert, verarbeitet und, wenn nötig, für andere kommunal- oder energiewirtschaftliche Systeme, also zum Beispiel Abrechnungs- und Geoinformationssysteme, zur Verfügung stellt. Gleichzeitig dient die Plattform dazu, die physikalische IoT-Infrastruktur zu überwachen, um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten.

Die Voraussetzungen für den sicheren und unterbrechungsfreien Betrieb sind andere als die Anforderungen, die der Anwender bei der Nutzung der Plattform hat. Während beim laufenden Betrieb Werkzeuge zur Störungserkennung und -beseitigung eine wichtige Rolle spielen, sind für den Endanwender andere Kriterien entscheidend. Dazu zählen beispielsweise eine einfache und intuitive Bedienung oder die Bereitstellung von Werkzeugen zur flexiblen Darstellung und Auswertung der Daten.

Die Applikation „BuildingLink“ ist Teil der neuen Element Suite von ZENNER. (Foto: Farknot Architect, shutterstock.com / ZENNER International GmbH & Co. KG)

„Die Anforderungen an IoT-Plattformen steigen mit der Anzahl und Vielfalt der Anwendungsfälle“, erläutert Claussen. Von übergeordneter Bedeutung seien Datenschutz und Datensicherheit, eine performante Massendatenverarbeitung, technologieoffene Kommunikationsschnittstellen und eine herstellerneutrale, interoperable Geräteintegration. Offenheit und Interoperabilität seien dabei wesentliche Garanten für einen zukunftssicheren Einsatz und könnten so genannte Stranded Investments vermeiden, so der Geschäftsbereichsleiter.

Element Suite

Bei der Entwicklung der IoT-Plattform Element Suite hat ZENNER genau diese Anforderungen in den Blick genommen: „Basierend auf Best-Practice-Erfahrungen erreicht ZENNER durch die Standardisierung von Datenmodellen und die Automatisierung von Onboarding-Prozessen mit der Element Suite ein sehr hohes Maß an Prozesseffizienz. Das ist die Voraussetzung für einen wirtschaftlichen IoT-Rollout“, so René Claussen. In der Element Suite wurden drei praxisbewährte Module kombiniert: Element Go, Element IoT sowie Element Apps. Im Zusammenspiel will ZENNER einen vollständig digitalen Ende-zu-Ende-Datenfluss von der Inbetriebnahme von Geräten bis zur Applikation ermöglichen – ganz ohne Medienbrüche. „Als Standardlösung für skalierbares IoT ist die Element Suite daher viel mehr als nur eine weitere IoT-Plattform“, erklärt Claussen.

Mit Element Go können jegliche Prozesse zum Sensor-Lebenszyklus digitalisiert werden, also die Erstmontage, der Batteriewechsel, der Austausch oder sonstige Serviceprozesse im Feld. Das Modul Element IoT bedient die zentralen Anforderungen für den Betrieb von IoT-Lösungen, so zum Beispiel das herstellerunabhängige Gateway-Management, eine Geräte- und Assetverwaltung und Funktionen zur Prozessautomation sowie zahlreiche Schnittstellen zur Anbindung externer Systeme. Element IoT steht als Software-as-a-Service (SaaS), on premise oder als Managed Services-Version zur Verfügung. Das dritte Modul ist Element Apps, das die Umsetzung spezifischer Anwendungen unterstützt: Durch einen Applikations-Baukasten kann der Anwender schnell und einfach ohne Programmierkenntnisse eigene Visualisierungen erstellen. Zusätzlich können mit Element Apps auch fertige Out-of-the-Box-Applikationen wie ZENNER „BuildingLink“ genutzt werden. Hier werden die Anforderungen der Anwenderebene bedient, die meist völlig anders sind, als die der Betriebsebene. „Alle drei Module der Element Suite sind quasi wie durch ein Fundament miteinander verbunden und tauschen Daten miteinander aus“, so Claussen.

Smarte Steuerung von Thermostaten

„Mit Element Suite wird die Digitalisierung in vielen Bereichen vereinfacht. Zurzeit stellen wir eine hohe Nachfrage nach Lösungen fest, die auf die Themen Energiesparen und Nachhaltigkeit einzahlen“, erklärt Claussen. Vor allem im Gebäudesektor wurden zuletzt vermehrt Maßnahmen zur Einsparung von Heizenergie und -kosten umgesetzt und neue Lösungen gesucht. Durch ineffizientes Lüften, dauerhaft gekippte Fenster oder falsch eingestellte Thermostate entstehen hier durchaus vermeidbare Energieverbräuche und -kosten. „Die IoT-Lösung ‚BuildingLink‘ von ZENNER ermöglicht eine schnelle und intelligente Nutzung dieses Einsparpotenzials im Sinne der Nachhaltigkeit“, so Claussen. Über die Applikation werden Wärmeverluste erkennbar, ganze Gebäude oder bestimmte Gebäudebereiche können gezielt aus der Ferne angesteuert und die Temperatur nach dem tatsächlichen Nutzungsgrad mit nur einem Klick angepasst werden. Mit individuellen Heizplänen lässt sich das Heizen so künftig bedarfsgerecht automatisieren.

Transparenz im Niederspannungsnetz

Im Zuge der Energiewende stehen Verteilnetzbetreiber vor neuen Herausforderungen. Die Stabilität im Mittel- und Niederspannungsbereich wird durch die steigende Anzahl an Wärmepumpen und Ladesäulen sowie neuen Installationen von Photovoltaik-Anlagen in hohem Maße beeinflusst. Zudem sieht die künftige Ausgestaltung des § 14a EnWG Nachweispflichten über den Netzknotenzustand vor. Das notwendige Monitoring von Niederspannungsnetzen kann dank IoT-Technologie mit vergleichsweise einfachen Mitteln realisiert werden. Über ein LoRaWAN-Funknetz und mit entsprechender Sensorik lassen sich Echtzeitdaten aus Ortsnetz-Trafostationen oder Kabelverteilerschränken übertragen und an die Element IoT-Plattform weiterleiten, die Messwerte und Verläufe erfasst und anwendungsfallspezifisch vorverarbeitet. Über eine IEC 60870-5-104 konforme Schnittstelle werden die Daten in die Netzleitstelle übertragen. Mit der Applikation Grid-Link von ZENNER können die erhobenen Rohdaten zusätzlich zur Auswertung visualisiert werden. (pq)

www.zenner.de