Stadt Neckarsulm nimmt an Forschungsprojekt zu „Smart City“ teil: Bauhof führt intelligenten Winterdienst ein

Der Bauhof der Stadt Neckarsulm setzt noch in diesem Jahr eine intelligente, vernetzte Funktechnologie ein, um die Einsätze im Winterdienst präventiv zu planen, Streueinsätze und Kontrollfahrten zu reduzieren und so den Material- und Personaleinsatz zu optimieren. Diese Möglichkeiten eröffnet das Projekt „LoRaWAN“, das „Long Range Wide Area Network“. Mit Fördermitteln des Landes baut die Stadt bis Ende des Jahres ein LoRaWAN-Netz auf, um es für den intelligenten Winterdienst und für die intelligente Bewässerung anzuwenden. Die Projektkosten betragen insgesamt 100.000 Euro. Die Stadt Neckarsulm konnte kurzfristig in ein Förderprogramm nachrücken. Damit übernimmt das Land 50 Prozent der Projektkosten.

Gefördert wird das Projekt „LoRaWAN“ vom Ministerium des Inneren, für Digitalisierung und Kommunen Baden-Württemberg. Aufgebaut wird das LoRaWAN-Netz vom Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation, Stuttgart und dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement der Universität Stuttgart. Um das Netz herzustellen und aus reinen Daten nutzbare Informationen zu konkreten Anwendungsfällen zu gewinnen, kooperieren das Fraunhofer Institut und die Uni Stuttgart mit den Umsetzungspartnern citysens GmbH, Ulm und Fichtner IT Consulting GmbH, Stuttgart.

Gateways bilden Rückgrat der LoRaWAN-Technologie

Und so funktioniert die LoRaWAN-Technologie: Je nach Anwendung können Sensoren installiert werden, zum Beispiel an Laternenmasten, Gewässern, im Kanal oder in Gebäuden. Diese messen verschiedenste Parameter, wie zum Beispiel im Anwendungsfall „Intelligenter Winterdienst“ die Luft- und Bodentemperaturen, Luftfeuchtigkeit und gegebenenfalls die Windstärke und übermitteln sie per Funk an sogenannte „Gateways“. Die Gateways bilden das Rückgrat des Netzes und werden an städtischen Gebäuden, zum Beispiel an Schulen installiert. Je nach baulicher Gegebenheit vor Ort sind sie technisch unterschiedlich ausgeformt. Die Gateways geben die gesammelten Daten an eine Cloud weiter. Dort kann die Datenmenge dann abgerufen und für den jeweiligen Anwendungsfall verwendet werden.

Beim Wintereinsatz werden die gesammelten Daten mit der aktuellen Wetterprognose und Erfahrungsdaten aus der Vergangenheit abgeglichen. Über eine KI-Anwendung soll so ein lernendes System entstehen. Ziel ist es, Glätteereignisse mit wachsendem Datenbestand immer treffsicherer vorhersagen zu können. So weiß der Bauhof mit zunehmender Genauigkeit, wann und wo es gefährlich glatt werden könnte. Der Bauhof kann dann seine Einsatzfahrten frühzeitig und gezielt unternehmen.       

Noch besser steuern lässt sich der Wintereinsatz durch den Einsatz von Soletechnik. Im Unterschied zum Trockensalz kann die Solelösung frühzeitig auf die Fahrbahn aufgebracht werden. Die Sole trocknet dann auf der Fahrbahn-Oberfläche und beugt Glätte vor. Die Umstellung auf die neue Technik ist mittelfristig geplant. In der kommenden Wintersaison soll ein kommunales Sonderfahrzeug mit Aufsatz für den kombinierten Einsatz von Sole und Trockensalz in Betrieb genommen werden.

Gateway-Netz steht für viele weitere Anwendungen bereit  

Ist das LoRaWAN-Netz installiert und betriebsbereit, kann es für viele weitere Anwendungen genutzt werden. Als weiteren „Use Case“ wird der Bauhof eine intelligente Bewässerung umsetzen. In diesem Anwendungsfall überwachen unterschiedlich tief eingesetzte Bodensensoren in Wurzelnähe die Bodenfeuchtigkeit der Bäume. Diese Daten werden mit Informationen aus dem Baumkataster verschnitten, in dem jeder Baum im Stadtgebiet verzeichnet ist.

Die gesammelten Daten werden dem Bauhof, der für die Bewässerung zuständig ist, über ein Dashboard zur Verfügung gestellt und geben dort einen Überblick über bestehende Wasserbedarfe. Auf dieser Grundlage können die Bewässerungswege und -mengen bedarfsorientiert geplant werden. Bislang setzt der Bauhof hier auf das Erfahrungswissen der Gärtner. Unterstützend kommt hinzu, dass die Gärtner gezielt alarmiert werden, wenn bestimmte Feuchtewerte unterschritten werden.

Indem die historische Datenbasis für vorhersagbare Analysen genutzt werden kann, kann der Bauhof zunehmend vorausschauend bewässern. Ziel in diesem Anwendungsfall ist es, effizient mit genau der Wassermenge zu bewässern, die notwendig ist, um die öffentlichen Grünflächen gesund zu erhalten. Eine Unterversorgung soll ebenso vermieden werden wie ein übermäßiger Wasserverbrauch und die damit verbundenen Kosten.               

„Angesichts der extremen Trockenheit in den vergangenen Jahren muss die Stadt handeln“, bekräftigt Bauhofleiter Michel Hettich. „Die Kooperation mit dem Fraunhofer Institut bringt uns viel wertvolles Knowhow. Das LoRaWAN-Projekt markiert nach der Entwicklung der digitalen Stadtkarte smap den vertieften Einstieg in die Smart City Neckarsulm“. (snp)  

Weitere Informationen: www.neckarsulm.de