23.07.2026 – Wie sich die rund 70.000 smarten Verbrauchszähler in ein einziges LoRaWAN-Netz einbinden lassen, demonstrieren die Heilbronner Versorgungs GmbH, die Stadtwerke Heilbronn GmbH (SWHN) sowie die Netze BW GmbH in einem Leuchtturmprojekt.
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Zählerstände, Störungen oder Zustandsparameter digital übermitteln – bei Stromkunden können das die intelligenten Messsysteme. In den Sparten Gas und Wasser ist man davon noch weit entfernt. Doch wie schafft man es trotzdem, sämtliche Hausanschlusswasser- und Gaszähler in einer kleinen Großstadt per Fernabfrage zuverlässig auszulesen und zu überwachen? Hierauf will die Netze BW GmbH gemeinsam mit der Heilbronner Versorgungs GmbH (HNVG) in einem groß angelegten Projekt eine Antwort finden. Der Plan: Die Partner wollen in den kommenden Jahren rund 70.000 smarte Wasser- und Gaszähler in Heilbronn installieren und über ein neues stadtweites LoRaWAN-Netz digital vernetzen.
„Wir hatten den Grundansatz, unser gesamtes Zählerwesen – egal ob Wasser, Gas oder Fernwärme – fernauslesbar zu gestalten“, erläutert Rüdiger Doll, Leiter Technische Dienste bei der HNVG, die Hintergründe für das ambitionierte Vorhaben. „Dabei spielten auch handfeste ökonomische Gründe eine Rolle, etwa die Laufzeiten von Zähler-Turnuswechseln durch die Einführung von intelligenten Zählern zu verdoppeln. Im Rahmen eines Forschungsprojekts mit dem Ferdinand-Steinbeis-Institut hatten wir uns zudem eingehend mit dem Thema einer smarten Wasserversorgung für Heilbronn auseinandergesetzt“, so Doll weiter.
Für die Umsetzung im großen Maßstab lag es nahe, auf die Erfahrungen aus einem Pilotprojekt zur Zählerfernauslesung über LoRaWAN zurückzugreifen, in dem die HNVG und die Netze BW bereits seit dem Jahr 2022 erfolgreich zusammenarbeiten. Mit dem Vorhaben verfolgt die SWHN als Eigentümerin der Wassernetze das Ziel, die kommunale Versorgungsinfrastruktur konsequent zu digitalisieren und zukunftsfähig auszubauen.
Flächendeckend vernetzen
Um einen Rollout von rund 70.000 fernauslesbaren Wasser- und Gaszählern in einem Stadtgebiet überhaupt umzusetzen, wird eine hochverfügbare und nahezu flächendeckende Funktechnologie benötigt. Zu diesem Zweck plant und errichtet die von der HNVG beauftragte Netze BW GmbH Sparte Dienstleistungen ein flächendeckendes LoRaWAN-Netz in Heilbronn. „Wir befinden uns aktuell in der komplexen Funknetzplanung für das LoRaWAN-Netz der Stadt. Hierzu nutzen wir unser eigenes Tool, auf dem die topografischen Höhen von Heilbronn hinterlegt sind. In Kombination mit einer Liegenschaftsliste der HNVG können wir dann die idealen Standorte für die benötigten rund 70 bis 80 LoRaWAN-Gateways herausfinden. Wenn wir Glück haben, befindet sich das Gros der berechneten Gateway-Positionen auf den HNVG- eigenen Liegenschaften. Dann braucht man nicht auf private Bauwerke zurückzugreifen, deren Eigentümer uns erlauben, die Technik samt Antenne auf ihrem Besitz zu errichten,“ erklärt Nick Lechner, Projektleiter LoRaWAN Netzaufbau bei Netze BW Sparte Dienstleistungen.
Sobald das LoRaWAN-Netz über ganz Heilbronn ausgerollt wurde, sollte sich den Berechnungen der Projektbeteiligten zufolge eine geplante Netzabdeckung von etwa 90 Prozent realisieren lassen. Dadurch dürften sich im Umkehrschluss auch das Gros der in den kommenden Jahren im Stadtgebiet verbauten smarten Wasser- und Gaszähler in das Netz einbinden lassen.
Über die Plattform diginamic.metering lassen sich einzelne Verbrauchszähler direkt anzeigen. (Foto: Netze BW GmbH)
Von glücklichen Monteuren und Ablesern
Für die initiale Anmeldung der neu installierten Verbrauchszähler an die LoRaWAN- Gateways sind je nach Konfiguration keine aufwendigen Schritte notwendig, da die smarten Wasserzähler beim ersten Durchfluss von Wasser „geweckt“ werden und sich dann versuchen mit einem passenden Gateway in Reichweite zu verbinden – bei smarten Gaszählern muss das elektronische Kommunikationsmodul in der Regel noch gesondert aktiviert werden, damit es dem LoRaWAN-Netzwerk beitritt. Sobald das Gateway ein Datenpaket empfängt, leitet es dieses an einen EnBW-Server weiter. Der Server entscheidet dann anhand hinterlegter Sensorlisten, ob er das Device kennt oder nicht. Kennt er es, entschlüsselt er die empfangenen Daten. Kennt er das Gerät jedoch nicht anhand der hinterlegten Listen, verwirft er die eingehenden Datenpakete.
Die Vorteile liegen auf der Hand: So muss für das Einbinden des Zählers in das Netzwerk nicht noch einmal jemand aus dem Team der HNVG extra ausrücken, um es „scharf zu stellen“. Zudem entfällt die manuelle Zählerablesung, sobald die Geräte fehlerfrei im Netz kommunizieren.
Lösungen für komplizierte Einbaufälle
Allerdings wird trotz aller Bemühungen eine 100-prozentige Netzabdeckung nur in den seltensten Fällen technisch realisierbar sein, wie Nick Lechner erläutert: „Da sich Hausanschlusszähler meistens in Kellerräumen befinden, können beispielsweise große Mauerwerkstärken eine reibungslose Konnektivität raus zum nächstliegenden Gateway verhindern. Bei solchen Konstellationen kann zusätzlich noch ein Wireless M-Bus-Sender mit installiert werden – oder von vornherein ein Zähler, der neben LoRaWAN auch eine wM-Bus-Funktionalität besitzt. Damit lassen sich dann die Signale zumindest bis zur Straße hinaus raussenden. Dann muss der Ableser halt mit einem wM-Bus-Ablesegerät bewaffnet am betreffenden Haus vorbeifahren und die Daten von außen elektronisch auslesen. Denkbar sind zudem sogenannte Wireless-M-Bus-Bridges. Diese können beispielsweise an Straßenlaternen montiert werden und empfangen die Signale benachbarter Zähler, um sie anschließend über das LoRaWAN-Netz weiterzuleiten. Das funktioniert allerdings nur bei Zählern, die eine Parallelfunkmöglichkeit, also LoRaWAN und wmBus Funktionalität, aufweisen.“
White-Label-Plattform
Damit die Informationen aus dem Fernausleseprozess überhaupt für die HNVG einsehbar und nutzbar sind, stellt Netze BW ihre Software-Plattform diginamic.metering zur Verfügung. Die als White Label-Lösung konzipierte Anwendung bietet verschiedene Visualisierungen, etwa die täglichen Verbräuche, die Stärke der LoRaWAN-Konnektivität oder Alarm- und Fehlermeldungen. Zudem lassen sich Leckagenerkennungen oder Manipulationsversuche an den Zählern über die Software eruieren. Mithilfe der offenen API lassen sich weitere Anwendungen, etwa ERP- oder Abrechnungssysteme, einbinden und somit beispielsweise vollautomatische Abrechnungsprozesse gestalten. Bis dies im Heilbronner Leuchtturmprojekt so weit ist, dürfte noch etwas Zeit vergehen – schließlich muss erst einmal eine imense Anzahl von smarten Wasser- und Gaszählern in den kommenden Jahren ausgerollt werden. (cp)
www.ferdinand-steinbeis-institut.de