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26.01.2022     Lena Wostal

Man muss nicht an hochtechnisierte Metropolen wie Singapur oder Seoul denken, wenn es um Smart Cities geht. Die Stadtwerke Feldkirch machen auf eindrucksvolle Weise vor, wie sich mit dem Internet of Things (IoT) verblüffend einfache Lösungen für komplexe urbane Probleme finden lassen. Die Zutaten für diese Erfolgsstory: der Magenta IoT-Hub powered by ThingsBoard und ein gehöriges Quäntchen Vorarlberger Erfindungsgeist.

Basisversorgung - rund um die Uhr

Kommunale Services werden vor allem dann wahrgenommen, wenn etwas nicht klappt. Bei den Stadtwerken Feldkirch sorgen rund 120 Mitarbeiter rund um die Uhr dafür, dass Wasser und Strom fließen und auch die Straßenbeleuchtung reibungslos funktioniert.

Nicht zuletzt die Pandemie hat gezeigt, wie wichtig es ist, Projekte mit Partnern aus der näheren Umgebung umzusetzen. Regionalität wird daher traditionell großgeschrieben. In der Region kennt man die Stadtwerke Feldkirch daher unter anderem aufgrund von:

  • eigenen Kraftwerken für Strom und Wärme;
  • Quellen und Pumpen für die Trinkwasserversorgung:
  • Stadtbussen für die Mobilität;
  • als regionaler Internetprovider im Business-Umfeld.

Regionalität hat durch die Pandemie wieder stark zugenommen. Wir arbeiten seit jeher mit regionalen Partner zusammen, die mit uns gemeinsam Projekte abwickeln.

DI Benjamin Cermak | Stadtwerke Feldkirch, Bereich Strom & Energieanlagen

Ohne modernste Technologien geht auch bei den Stadtwerken Feldkirch nichts mehr. Gerade im Bereich der Energieversorgung setzt man zunehmend auf Prozessleittechnik und Automatisierung. Zuletzt wurde gemeinsam mit Magenta Business ein neues IoT-Projekt umgesetzt - und das in Rekordzeit.

Interesse an einer smarten Lösung für Ihre Gemeinde

Neues IoT-Projekt: am Anfang stand der Signalverlust

Mit Magenta Telekom verbinden die Stadtwerke Feldkirch eine langjährige Zusammenarbeit in Sachen Telekommunikation. Die Kooperation zum Thema IoT ergab sich dennoch eher per Zufall, denn am Anfang stand der Signalverlust. Jahrelang wurde die Straßenbeleuchtung in mehreren Vorarlberger Städten und Gemeinden von einem Signal gesteuert, das vom Stromlieferanten in Verbindung mit der Elektrizität zur Verfügung gestellt wurde. Als jedoch die Vorarlberger Kraftwerke (VKW) ankündigten, diesen Service ersatzlos zu streichen, standen viele kleinere Gemeinden und Städte plötzlich vor der Herausforderung, dass ihnen die automatische Steuerung der Straßenbeleuchtung einfach ausgeknipst wurde.

Durch das eigene Energieversorgungsunternehmen war in Feldkirch die Abhängigkeit von den VKW nicht gegeben, einige Gemeinden wandten sich daher an die Feldkircher Stadtwerke, wo man alsbald über eine zukunftsweisende Lösung für die Steuerung der Straßenbeleuchtung nachzudenken begann.

Dann ist man auf mich zugekommen und hat mich gefragt: Hast du eine Idee? Ich habe mir verschiedene Techniken angeschaut und dabei festgestellt, dass IoT die einfachste und kostengünstigste Lösung ist.

DI Benjamin Cermak | Stadtwerke Feldkirch, Bereich Strom & Energieanlagen

Im ersten Schritt galt es allerdings einige Probleme zu lösen. Und die Zeit war knapp, denn in weniger als einem halben Jahr musste eine neue Technik entwickelt und dann auf das bestehende System angewendet werden. Keine leichte Aufgabe – immerhin galt es, mehrere hundert Steuerstellen zeitgerecht umzustellen.

Technologiesprung in kurzer Zeit mit IoT

Der Vergleich der unterschiedlichen Technologien machte schließlich deutlich: IoT ist die einfachste und kostenattraktivste Möglichkeit. Auch die Frage nach dem technischen Partner war schnell beantwortet. Magenta Business punktete als Netzbetreiber bei NarrowBand IoT mit Know-how und dem besten Service, nicht nur in Sachen Security.

In den bestehenden Schaltkästen war für die bisherige Steuerung meist ein sehr geringes Platzangebot vorhanden, welches teilweise gerade einmal ~10x8 cm war. Mehr Platz gab es nicht und damit schieden bereits die meisten Lösungen wie über Speicher-Programmier-Steuerungen (SPS) aus. Die Umstellung auf ein digitales, IoT-basiertes System war also nicht nur die sinnvollste und effektivste Variante der Umsetzung, sondern auch die einzig passende.

 IoT-Portal - Übersicht Steuerplattform Schalt-/ Anlagenzustände; IoT LightControler (Lichtsteuergerät) und IoT LightSensor (Lichtsensor)
 IoT-Portal - Übersicht Steuerplattform Schalt-/ Anlagenzustände; IoT LightControler (Lichtsteuergerät) und IoT LightSensor (Lichtsensor)

Unschlagbare Vorteile durch IoT in der Praxis

Herkömmliche Steuerungssysteme sind sensorgesteuert: d.h. die Sensorik nimmt Umweltdaten, wie etwa die Helligkeit, auf und meldet sie an weitere Systeme. Aktorik wiederum tätigt aufgrund der empfangenen Signale konkrete Handlungen, schaltet beispielsweise das Licht an. Die IoT-Lösung der Stadtwerke Feldkirch für eine smarte Straßenbeleuchtung ermöglicht es nunmehr, diese beiden Prozesse intelligent zu verknüpfen. Im Vergleich mit der bisherigen Lösung bietet Smart Lighting eine Reihe von Vorteilen:

  • Optimierung der Steuerung:
    Die Steuerung über IoT kann gleich mehrere Variablen zur Steuerung der Ein- und Ausschaltkriterien mit einbeziehen. Neben der Möglichkeit zur zeitabhängigen Steuerung über Zeitschaltuhren oder eine integrierte astronomische Uhr fließt in den Vorarlberger Gemeinden und Städten Feldkirch etwa auch die aktuelle Helligkeit in die Logik mit ein. So steuert sich die Leuchtdauer automatisch und die Straßenbeleuchtung wird effizient aktiviert, immer wenn es die Lichtverhältnisse laut Norm verlangen. Dies kann etwa schon etwa bei einem starken Gewitter der Fall sein.
  • Großes Einsparungspotenzial:
    Durch die intelligente Sensorik wird die Beleuchtung analog zu den sich verändernden Parametern aktiviert. Durch die Berücksichtigung der tatsächlichen Lichtverhältnisse kann die Leuchtdauer ohne Einschränkung der Qualität um bis zu einer halben Stunde pro Tag reduziert werden. Das spart Strom und ist gut für die Umwelt.

IoT-Portal - Statusseite LightControler
IoT-Portal - Statusseite LightControler

  • Professionelle Infrastruktur:
    Die gesamte webbasierte Steuerplattform, die bei den Stadtwerken Feldkirch entwickelt wurde, wurde nunmehr sukzessive auf den neuen IoT-Hub von Magenta Business transferiert. Das vereinfacht die Steuerung und Geräte-Überwachung zusätzlich, weil damit direkt auf der Infrastruktur von Magenta Telekom gearbeitet werden kann und fehleranfällige Verbindungen über mehrere Server hinweg vermieden werden.
  • Vereinfachte Bedienbarkeit:
    Alle Überprüfungs- und Überwachungsarbeiten können automatisiert bequem online erledigt werden. Der Aufwand für Steuerung und Überwachung der Straßenbeleuchtung hat sich durch den Einsatz des IoT-Systems signifikant verringert.
  • Reduzierter Wartungsaufwand:
    Überprüfung und Wartung der Tausenden von Lichtpunkten war bisher ein aufwändiger, arbeitsintensiver Prozess. Das Procedere von Stromausschalten am Steuerverteiler, Sichtkontrolle beim Lichtpunkt, ggf. Wechsel des Leuchtmittels, Strom wieder einschalten beim Steuerverteiler und erneuter Sichtkontrolle beim Lichtpunkt reduziert sich nun auf die reine manuelle Behebung der Störung beim Lichtpunkt. Der Schaltkreis kann direkt beim Lichtpunkt über ein Smartphone, Tablet oder Notebook geschaltet und kontrolliert werden. Der mühsame Aufwand, um zwischen Schaltkasten und Lichtpunkt hin- und herzupendeln, um Schaltungen und Kontrollen durchzuführen, entfällt mit der neuen IoT-Lösung. Alles andere kann online in einem Bruchteil der Zeit erledigt werden.

IoT-Portal - Anlagenstatus Übersicht
IoT-Portal - Anlagenstatus Übersicht

IoT-Lösung seit März 2021 problemlos im Einsatz

Schon im März 2021 wurde das System fortlaufend in Betrieb genommen, bis Dezember waren so gut wie alle Geräte auf die IoT-Lösung von Magenta Business umgestellt. Nur noch eine Handvoll Geräte werden noch auf die herkömmliche Weise gesteuert – das sind allerdings jene, bei denen ein Totalersatz des Steuerungsverteilers ohnehin geplant ist, sodass die neue Technologie direkt eingebaut wird. Der Löwenanteil der Umstellung ist erledigt, nunmehr geht es in Kooperation mit Magenta Business nur noch um die Prozessoptimierung des gesamten Systems.

Der große Umbau ist seit Dezember abgeschlossen und wir sind jetzt im Optimierungsprozess. Von Anfang an haben wir sehr positive Rückmeldungen von Kunden und Anlagenbetreuern erhalten.

DI Benjamin Cermak | Stadtwerke Feldkirch, Bereich Strom & Energieanlagen

Die Stadtwerke Feldkirch erreicht seit der Installation der neuen IoT-Lösung vielseitige positive Rückmeldungen. Die Steuerung bringt der Bevölkerung eine verbesserte, effizientere, überwachte Straßenbeleuchtung und damit mehr Sicherheit. Die Anlagenbetreuer wiederum profitieren von einer wesentlich einfacheren Abwicklung von Routineaufgaben. Und die Stadtwerke Feldkirch konnten mit dieser Lösung helfen, zukünftige Aufwände und Kosten der Straßenbeleuchtung deutlich zu senken.

Mit den smarten Lösungen von Magenta Business wird auch Ihr Lebensraum nachhaltig und modern. Lassen Sie sich von den vielen Smart City Anwendungsbeispielen noch weiter inspirieren.

Fazit: Smart Lighting erfolgreich in Betrieb genommen

Mit der neuen Steuerung der Straßenbeleuchtung ist es in mehreren Vorarlberger Städten und Gemeinden gelungen, eine der ersten ökologisch wie auch ökonomisch sinnvollen Verbesserungen über IoT im öffentlichen Sektor zu etablieren. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse lassen sich auch auf weitere Bereiche im kommunalen Management ausweiten. Probleme werden automatisch erkannt und Störungen schneller behoben. Nicht zu verachten, denn eine Störung in der Welt der Straßenbeleuchtung bedeutet: es wird zappenduster.

Benjamin-CermakWir sind daran gewöhnt, dass uns Strom und Trinkwasser immer zur Verfügung stehen. Damit das so ist, müssen im Hintergrund aber viele Systeme optimal zusammenlaufen. Bei den Stadtwerken Feldkirch engagieren wir uns jeden Tag dafür, dass diese Prozesse störungsfrei laufen und sind stets bestrebt, die besten Lösungen für die Zukunft zu finden.

DI Benjamin Cermak | Stadtwerke Feldkrich, Bereich Strom & Energieanlagen

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