Individuell konfigurierbare Lösungen für Netzbetreiber

"LoRaWAN-Netze machen nicht nur unabhängig von Mobilfunkan­bietern, sondern lassen sich auch punktgenau auf individuelle Be­dürfnisse der Netzbetreiber zu­schneiden", weiß Klein. Sein Unter­nehmen und das Mutterhaus Zenner International in Saarbrü­cken verfügen heute über vielfältige Erfahrungen aus Projekten zur IoT-basierten Überwachung von Transformatorstationen. Dabei wurden verschiedene LoRaWAN-basierte End-to-End-Applikationen entwickelt, in der Praxis erprobt und bei mehreren Kunden bereits flächendeckend ausgerollt.

In der Praxis kann dies beispiels­weise so aussehen: Stationen und Kleinverteilerschränke werden mit Multimessgeräten ausgestattet, die im Viertelstundenrhythmus ver­schiedene Parameter erfassen. Die Daten gelangen via ModBus-Kabel­verbindung zu einem in der Transformatorstation montierten LoRaWAN-Sender, der sie zu einem LoRaWAN-Gateway überträgt. Von dort aus werden die Daten über herkömmliche Kommunikations­kanäle an ein Backend-System übertragen, wo eine spezielle Soft­ware eine Auswertung und via Dashboard die Visualisierung der Da­ten auf diversen Endgeräten ermöglicht. Damit ist der Netzbe­treiber jederzeit über alle wichtigen Betriebszustände der Niederspan­nungsnetze im Bilde. Entwickeln sich Parameter an bestimmten Stel­len im Verteilnetz kritisch, kann der Netzbetreiber schnell präventiv eingreifen.

Punktgenaue Behebung von Störungen im Netz

Mehr noch: Die Software lässt sich so parametrieren, dass der Netzbe­treiber im Falle eines Stromausfalls sofort eine Fehlermeldung aus der betroffenen Ortsnetz-Transformat­orstation erhält. Somit erfährt der Netzbetreiber nicht nur unmittel­bar vom Stromausfall, sondern er weiß im selben Augenblick auch, welche technische Anlage betroffen ist. Die Monteure können sofort nach Bekanntwerden der Störung zielgerichtet ausrücken, um den Fehler zu beheben. Das Monitoring des Niederspannungsnetzes ver­spricht darüber hinaus auch einen Nutzen für die Netzplanung: Indem kontinuierlich Messwerte erhoben werden, gewinnt der Netzbetreiber Einsichten und erkennt Muster, die gezielt in die Planungen des Netz­ausbaus in der Niederspannungse­bene einfließen können.

Zenner IoT Solutions ist in diesen Projekten als Systemlieferant, Entwickler und Berater eng einge­bunden, hilft bei der Installation, ermöglicht den LoRaWAN-Netzbe­trieb und stellt seine IoT-Plattform "Element" zur Verfügung. Auch die Entwicklung des Dashboards zur Visualisierung der Betriebszustän­de liegt in den Händen der IoT-Spe­zialisten aus Hamburg.

Viel Potenzial beim Ausbau der Intelligenz im Netz

Mittlerweile entstehen in immer mehr deutschen Städten flächen­deckende IoT-Netze. Durch gezielte Platzierung der LoRaWAN-Gate­ways kann quasi an jedem Punkt der Stadt Konnektivität hergestellt werden. Somit stehen LoRa-Sendeeinheiten immer mit mehreren Gateways in Verbindung, was für maximale Verbindungs- und Funk­tionssicherheit sorgt. Dem Ausbau der Intelligenz im Netz stehen dann keine Grenzen mehr im Weg. So kann man beispielsweise in den Transformatorstationen Datenkon­zentratoren mit eigener Intelligenz einsetzen, um die Funkstrecke zu entlasten. Im Feld gewonnene Daten lassen sich in Portalen verwalten und in Dashboards visualisieren und auswerten. Unter Zuhilfenahme von Künstlicher Intelligenz (KI) können Netzbetreiber noch tiefer in den Datenstrom eintauchen und bislang verborgene kausale Zusam­menhänge entdecken. KI-Spezialist für IoT-Anwendungen ist beispiels­weise die LPDG (Lehmann + Pi­oneers Digital GmbH), ebenfalls ein Unternehmen der Minol-Zenner-Gruppe.

Ein IoT-Netz für beliebige Anwendungsfälle

Bei fast allen der mittlerweile weit über 100 IoT-Projekte, die Zenner deutschlandweit betreut, geht es meist um einen Strauß verschie­denster IoT-Anwendungen. Ein großer wirtschaftlicher Vorteil der LoRaWAN-Technologie besteht da­rin, dass mit dem einmal installier­ten IoT-Netz vielfältige Anwendungen realisiert werden können und dass die Nutzung problemlos skalierbar ist. Stadtwerke profitieren somit nicht nur von Effizienzsteigerungen bei diversen Netzprozessen, sondern können damit auch neue Geschäftsfelder entwickeln, bei­spielsweise im Submetering, und sich als Smart-City-Dienstleister positionieren. Zum Spektrum po­tenzieller Aktivitäten zählen Parkraum-Steuerung, Füllstandüberwachung bei Abfallbehältern, Glatteisdetektion für Straßen, Pegelüberwachung bei Gewässern, kommunale Beleuchtungssteue­rung, CO₂-Monitoring in Stadtzent­ren sowie öffentlichen Gebäuden und, und, und. René Claussen, Leiter des Geschäftsbereich IoT & Digitale Lösungen bei Zenner, resü­miert: "LoRaWAN bietet eine überzeugende Nutzenperspektive: Transparenz im Anlagenbetrieb, Minimierung der Ausfall- und der damit verbundenen Kostenrisiken sowie ein unschlagbares Preis-Leis­tungs-Verhältnis bei den Investitions- und Betriebskosten der Lo­RaWAN-Infrastruktur."

Literatur

[1] https://www.enviam-gruppe.de/energiezukunft-ostdeutschland/energie-fakten/intelligente-netze

[2] https://www.tugraz.at/fileadmin/user_upload/Events/Eninnov2014/files/lf/LF_Schwarz.pdf (S. 8 und 9)

www.zenner.com