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Smart Energy Smart Mobility Cities & Energy 2020 Elektronik 17 Deshalb ist man für die Beleuchtung in Stuttgart mittlerweile wieder einen Schritt zurückgegangen Die Leuchten steuere man jetzt wieder aus dem Schaltschrank Smart im Sinne von Vernetzung mit künstlicher Intelligenz kann die Lösung dennoch werden Aktuell testen Bader und seine Kollegen drei intelligente Schaltschränke Ein GSM-Modul soll die Leuchten einund ausschalten Eine Zeitschaltuhr mit hinterlegtem Brennkalender im Schaltschrank regelt nach Erfahrungswerten die Leuchten Ein Amplex-Modul auf das unter anderem große Hersteller wie Phillips ebenfalls zurückgreifen ist eine kleine speicherprogrammierbare Steuerung für die Einund Ausgänge In 95 Prozent der Fälle tut es was es soll erklärt Bader Ausnahmen sind große Versammlungen wie am Weihnachtsoder Fischmarkt Dann verzögert sich die Kommunikation aufgrund der hohen Netzauslastung Besonders stolz ist Bader auf ein selbst entworfenes System zur Beleuchtung an Unterführungen Dort nutzt die Stadt LED-Leuchten die über ein Relais im Schaltschrank gesteuert werden Ein eingebauter HF-Sensor erfasst die Bewegung von Vorbeigehenden Das neue System entwickelte sich aus einer einst smarten Fußgängerunterführung die sich als nicht praktikabel erwies Die Fehlersuche vor Ort oder der Austausch von Komponenten stellte die Monteure vor Probleme die Ersatzteilbeschaffung erwies sich als sehr kostenaufwendig Das neue Konzept findet Bader bisher gut Im Standby-Modus verbrauchen die Leuchten nur 30 Prozent der bisherigen Energie Wartung und Instandhaltung kann mit einfachen Mitteln durchgeführt werden Im Bereich der Fußgängerunterführungen gibt es ein schönes Potenzial zur Energieeinsparung das so gehoben werden kann Vier Unterführungen werden bisher so gesteuert jedes Jahr sollen zwei weitere folgen Peltier-Element als Energie-Star Ein großer Punkt in der Smart City ist das IoT So zum Beispiel bei intelligenter Raumheizung durch Aktorik an der Heizung und Sensorik um die Raumtemperatur zu messen Seit ein bis zwei Jahren sind die Komponenten günstiger seitdem ist es möglich sagt Hendrik Geiger Produktentwickler bei Raumgold Kostengünstig heiße allerdings auch hier nicht unbedingt praktisch anwendbar Bei IoT-Produkten ist die Batterie ein großer Blocker Bei schlecht optimierten Systemen müsse teilweise bereits nach drei Jahren die Batterie gewechselt werden Bei großen Installationen kann das den Wechsel von bis zu 900 Batterien der Thermostatköpfe bedeuten Dieses Problem sieht auch René Dünkler Technologiemarketing Lokalisierung&Vernetzung am Fraunhofer IIS Eine Lösung müsse die Batteriebetriebsdauer der einzelnen Sensoren auf mehrere Jahre erweitern Die Low Power Wide Area Network LPWAN -Funktechnik Mioty bietet genau das Die Technik aus dem Hause Fraunhofer wird in Smart-CitySzenarien bereits eingesetzt Geigers Lösung des Energieproblems zum einen ein Peltier-Element das durch den Unterschied der Raumtemperaturen Energie gewinnt So wird das Thermostat selbstaufladend Doch selbst ein wackeres Peltier-Element kann den Verbrauch einer WLAN-Nutzung nicht ausgleichen Deshalb nutzt Raumgold zusätzlich LoRa-WAN Im Gegensatz zu Bluetooth können damit größere Datenpakete übertragen werden Getestet werden soll eine neue Version des Raumgold-Prototypen in zwei deutschen Großstädten Ein eigenes LoRa-Netz müssen Partner dafür nicht vorweisen Das zentrale Gateway kleiner als ein Schuhkarton kann einen autarken LoRa-Zugang schaffen Ein weiterer Pluspunkt für die Smart City wie sich Geiger erhofft Über unser Gateway wird damit auch zum Beispiel Smart Parking möglich Denn 5G sei abseits des autonomen Fahrens für die meisten Smart-City-Anwendungen nicht unbedingt notwendig Aktuell will Geiger die Raumgold-Gateways nicht für Dritte öffnen Pläne für die Zukunft gebe es in der Richtung aber schon Smart im herkömmlichen Sinn ist Raumgold außerdem Die Vernetzungsapplikation kommt mit Cloud-Anbindung Über Amazon Web Service AWS werden die Ventile gesteuert Wir können viel aber Niemand kann Sicherheit so gut wie AWS Der Data Scientist des Raumgold-Teams befasse sich aktuell damit unter anderem in Gesprächen mit Energieberatern die optimalen Heizkurven auszutüfteln und die richtigen Parameter im AWS-System festzulegen Denn die einfache Wartung ist seit Oktober 2019 für öffentliche Gebäude ein großer Verkaufspunkt Laut einheitlichem Gebäudeenergiegesetz GEG müsse bis 2023 nachgewiesen werden dass energetischen Anforderungen entsprochen werde Nicht selten bedeute das bei bisher nachgerüsteten Lösungen das Terminal an der alten Heizungsanlage im Keller zu bedienen und dabei auf dem schwarzweißen nutzerunfreundlichen Bildschirm festzustellen dass die Regler seit Jahren falsch eingestellt waren JL Bild links In der Nachtstufe ist jede zweite Leuchte an einer Unterführung in Stuttgart aus Die Leuchten rollieren zudem sodass jede Leuchte an einem Tag 24 Stunden in Betrieb und am nächsten Tag nachts abgeschaltet ist Das sorgt für eine gleichmäßige Alterung der Leuchtmittel und Verlängerung der Lebensdauer Im Standby-Betrieb läuft die Beleuchtung nur zu 30 Prozent Bilder Heiko Haas