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Am Puls der Stadt heißt: smart, mobil und vernetzt (Teil 3)

Kommunales GIS-Forum 2020 – eine Nachlese in drei Teilen

Andreas Eicher
Andreas Eicher 18.12.2020

In unserem abschließenden dritten Teil der Nachlese zum Kommunalen GIS-Forum 2020 tauchen wir ein in die smarten Städte, den Smart Cities. Hierbei zeigt sich, dass Sensoren und Netzwerke wichtige Werkzeuge für zukünftige Stadtentwicklungen bereitstellen. Anders formuliert könnte es auch heißen: Es geht um praktische Anwendungen am „Puls der Stadt“. Und diesen Stadtpuls lassen unterschiedliche Entwicklungen im Sensor- und Netzwerkbereich schlagen.

Hierzu präsentierten Christian Mayr, Leiter Technologiezentrum, bei der LEW Verteilnetz GmbH, und der Leiter Prozesse und Services der LEW Verteilnetz GmbH, Martin Thoma, ihre Lösung „LEW Inno.Live“. Das Versprechen dahinter: Das Tool bietet die notwendige Infrastruktur und die dazugehörige Software-Plattform, um Städte und Kommunen auf dem Weg zur intelligenten Stadt zu begleiten. Die Technologie ermöglicht es, Daten zu erheben und intelligent miteinander zu verknüpfen. Das System baut auf das Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) als kostengünstige, strahlungsarme und reichweitenstarke Lösung. Nach C. Mayrs Ansicht liege ein wesentlicher Vorteil von LoRaWAN in den großen Anwendungsmöglichkeiten innerhalb von Smart Cities. Diese reichen vom Lademanagement über Sicherheitssysteme bis hin zu intelligenten Lichtsteuersystemen und dem Parkplatzmanagement sowie dem Straßenmanagement über Umweltsensorik. Beim Punkt der Sensoren skizzierte der Leiter des Technologiezentrums unter anderem das Bild von Erdfeuchtesensoren im praktischen Einsatz, um die Bodenfeuchte zu messen. Ein wichtiges Thema, denn die Pflanzenbewässerung bedeutet für viele Städte und Kommunen einen enormen Kosten- und Zeitaufwand. Ein Anwendungsfall, bei dem nach C. Mayrs Worten mit der „größte Schmerz sitzt“ – gerade aufgrund steigender Personal-, Fahrzeug- und Wasserkosten.

Vom Pilotprojekt und der 5G-Alternative

Mit einem Smart-City-Pilotprojekt zur Messung der Luftqualität befasste sich Anna-Laura Liebenstund, Leiterin der Geschäftsstelle NordAllianz Metropolregion München Nord. Einem interkommunalen Zusammenschluss aus den acht Kommunen Eching, Garching, Hallbergmoos, Ismaning, Neufahrn, Oberschleißheim, Unterföhring und Unterschleißheim. Die Ziele liegen unter anderem in der Bewältigung gemeinsamer interkommunaler Projekte, in der strategischen Förderung der Wirtschaft, der Wissenschaft und des Wohnraums für die Region. Und das vor dem Hintergrund heutiger und zukünftiger urbaner Themen, angefangen bei der Digitalisierung über die Bevölkerungsentwicklung bis zur nachhaltigen Entwicklung. In diesen Kontext ist auch das Pilotprojekt zur Messung der Luftqualität einzuordnen. Dabei messen 35 Sensoren die Luftqualität in der Region München Nord. Hierzu heißt es auf den Projektseiten: „Unser Pilotprojekt umfasst die Messung der Schadstoffe Feinstaub, Stickstoffdioxid und Ozon, um die aktuelle Luftqualität in der Region ermitteln zu können.“ Zudem sei geplant, das Projekt über einen Pilot-Zeitraum von 24 Monaten durchzuführen. Und weiter heißt es: „Die Daten werden im Kontext von weiteren Daten wie beispielsweise Wetterdaten analysiert, um einen umfassenden Eindruck über die lokale Luftqualität zu erhalten.“ Ein wichtiges Element ist die intelligente Vernetzung der Sensoren untereinander (IoT). Damit sollen Sensoren lernen, die gemessenen Luftwerte mit weiteren Werten, wie beispielsweise der Außentemperatur, abzugleichen und somit richtig einzuordnen.

Ebenfalls mit Sensoren befasste sich Bruno Willenborg von der Technischen Universität München (TUM) im abschließenden Beitrag. Sein Thema: „LoRaWAN Sensornetzwerke für die Stadt der Zukunft – Alternativen zu 5G“. Das Internet der Dinge (IoT) bedeutet nach B. Willenborg die Idee eines gemeinsamen Kommunikationsnetzwerks über alle Arten von miteinander verbundenen physikalischen Geräten. Unerlässlich hierbei sind Sensornetzwerke als elementarer Bestandteil des IoT. Im Rahmen eines Projekts in Kooperation mit dem Hans Eisenmann-Forum für Agrarwissenschaften der TUM wurde ein Sensornetzwerk für die Digitalisierung der Landwirtschaft am TUM-Standort in Weihenstephan aufgebaut. Bei den Anforderungen an Sensornetzwerke sieht B. Willenborg zwei typische Anwendungsbereiche. Zum einen Bereiche, in denen Infrastruktur vorhanden ist, wie Stromversorgung und ein Internetanschluss mit hohen Datenraten. Er nennt unter anderem das Smart-Farming-Umfeld. Zum anderen gäbe es Bereiche, die völlig konträr dazu seien. Diese Gebiete prägen meist eine mangelnde Stromversorgung und Internetanbindung sowie nur geringe Datenraten bei den Anwendungen. Hierzu zählen etwa Sensoranwendungen zu Füllstandsmessungen beim Abwasser oder von Abfallbehältern. Mit Blick auf die Anforderungen an Sensornetzwerke beschreibt B. Willenborg den viel diskutierten und in den Medien beschriebenen 5G-Standard nicht als den alleinigen „Heilsbringer“. Je nach Anforderungen ist für IoT-Anwendungen in Smart Cities und in der digitalen Landwirtschaft entweder die 5G-Technologie geeigneter oder ein Low Power Wide Area Network (LPWAN) die Lösung. B. Willenborg: „LPWAN ist häufig technisch sinnvoller und auch günstiger.“ Darüber hinaus sieht er einen weiteren Vorteil im Aufbau eines Sensornetzwerks auf Basis von LoRaWAN darin, dass diese Netzwerke sich vollständig mit freier Software und offenen Formaten aufbauen lassen. Der Wissenschaftler weist zudem darauf hin, dass standardisierte Formate und Dienste die Interoperabilität erhöhten und die Realisierung von Sensornetzwerken vereinfachten.

Und damit schließen wir das Buch des ersten Kommunalen GIS-Forums in digitaler Form mit rund 250 Teilnehmern. Philipp Willkomm erklärte zum Ende der Veranstaltung, dass virtuelle Formate auch nach der Pandemie die Präsenzveranstaltungen des Runden Tisch GIS flankieren. Und so wird es auch im kommenden Jahr ein Kommunales GIS-Forum geben. Ob nun als analoge Veranstaltung oder digital durchgeführt, lässt sich aktuell noch nicht sagen. Auf alle Fälle mit dem Runden Tisch GIS als einem starken Partner an der Nahtstelle zwischen der GIS-Welt, den Städten und Kommunen sowie ihren Menschen – so oder so. 

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