Seit Januar 2020 arbeitet die Stadt Delbrück im Förderprojekt „LoRaWAN 2.0“ daran, ihr IoT-Netz (Internet of Things) flächendeckend auszubringen, um die Implementierung der im Pilotprojekt erfolgreich erprobten Anwendungsfälle vorzunehmen. Die Projektkosten belaufen sich auf insgesamt 1.340.632,50 EURO. Die Förderung deckt 80 Prozent der Gesamtkosten. Bei der Stadt Delbrück verbleiben die restlichen 20 Prozent der Kosten in Höhe von 268.126,50 EURO. Projektende für LoRaWAN 2.0 ist der 31. August 2022. Schon jetzt ist klar, dass eine Projektverlängerung beantragt werden soll.

Bis heute wurden 20 LoRaWAN-Gateways (Sende- und Empfangsstationen) auf städtischen Liegenschaften installiert. Die Gateways empfangen die Daten von den im Stadtgebiet verteilen LoRaWAN-Sensoren und leiten sie sicher an einen Netzwerkserver weiter. Von dort werden die Daten visuell aufbereitet und stehen den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern zur weiteren Analyse und Verarbeitung zur Verfügung. Im Laufe der Projektumsetzung werden rund 1.400 batteriebetriebene Sensoren installiert. Bis jetzt konnten nahezu 650 Sensoren verbaut werden. Somit ist es nun möglich, zahlreiche Daten von zum Beispiel städtischen Liegenschaften und Infrastrukturen (u. a. Gewässer, Pumpstationen, Grundwasserpegel, Behindertenparkplätze) zu sammeln. Ziel ist es, mithilfe der erhobenen Daten aufwändige, händische Tätigkeiten zu vereinfachen, wie zum Beispiel die Wasser-Zählerstandablesung oder auch Grundwasserpegelmessung. Zudem können Prozesse automatisiert und optimiert werden. Durch die kontinuierliche Erfassung der Energiedaten städtischer Gebäude, kann außerdem der Energieverbrauch optimiert und dadurch Kosten eingespart werden.

Schon erreichte Meilensteine:

Seit etwa einem Jahr ist das Delbrücker LoRaWAN-Netz für die The Things Network Community (TTN) geöffnet, sodass diese ihre Sensordaten auch über unsere Gateways einsammeln können. Weiterhin wurde ein Übertragbarkeitsleitfaden für interessierte Kommunen entworfen, der stetig weitergeschrieben wird und in den alle Erfahrungen und Erkenntnisse einfließen.

Bevorstehende Meilensteine:

In Kürze wird das „City Dashboard Delbrück“ gelauncht, auf dem einige Sensordaten öffentlich einsehbar sein werden. „Wir sind außerdem in den Endzügen der Erarbeitung eines Betreiber- und Kostenmodells, um den Betrieb des LoRaWAN-Netzes nach Projektende verstetigen zu können. Darüber hinaus stehen wir in Kooperation mit einigen regionalen Partnern, um den Netzzusammenschluss zu erproben, damit Doppelentwicklungen vermieden werden können“, so Miriam Mattiza, Projektleiterin und Digitalisierungsbeauftrage der Stadt Delbrück.

Konkretes zum Anwendungsfall Pumpwerküberwachung

Die Pumpwerküberwachung mit Hilfe von LoRaWAN-Sensoren ist einer von insgesamt 24 Anwendungsfällen, die im Rahmen des Projekts umgesetzt werden. Ausgestattet werden sollen insgesamt 22 Pumpwerke, die aktuell noch keine Störmeldungsübertragung verbaut haben. Bis zum 16. Februar 2022 sind bereits neun Pumpwerke mit der LoRaWAN-Technik ausgestattet worden. Für die weiteren Stationen werden aktuell noch Umbauten an der Steuerung vorgenommen und für die Funkübertragung vorbereitet.

Verbaut werden Sensoren von NKE Watteco der Serie Press‘O und In‘O. Die Sensoren der Press‘O Reihe nehmen mittels Wandlerspule den Strom der Pumpen auf und übermitteln den Wert im Bereich von 4-20 mA an die IoT-Plattform. Hier werden dann die Werte zur Weiterverarbeitung vorbereitet. Anhand der Stromwerte kann frühzeitig erkannt werden, ob eine Pumpe in ihrer Funktion gestört ist (z. B. durch Zusetzen der Pumpe). Somit kann in diesem Fall zeitnah eine Reinigung erfolgen und größere, kostspielige Reparaturen vermieden werden.

Wartung von LoRaWAN Sensoren:

Das System per LoRaWAN ist nahezu wartungsfrei. Die Batterielaufzeiten der Sensoren liegen im Bereich von drei bis fünf Jahren. Die Sensoren können aber auch extern gespeist werden, so dass in dem Fall keine Batterie benötigt wird.