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Karlsruhe Karlsruhe wird zur Smart City: Mülleimer sollen künftig selbst denken

Die deutschen Städte sollen smarter werden - Karlsruhe wird es! Die Stadtwerke Karlsruhe bauen eine neue digitale Infrastruktur und verwandelt die Fächerstadt in eine Smart City! ka-news verrät was das genau bedeutet, welche Projekte diese Umwandlung mit sich bringt und wie die Karlsruher Bürger davon profitieren werden.

Die Fächerstadt wird, als eine der ersten Städte überhaupt, in eine Smart City umgebaut. Dadurch wird  Karlsruhe künftig in vielen Dingen effizienter, innovativer und digitaler werden. Für diese neue Infrastruktur der städtischen Zukunft bauen die Stadtwerke Karlsruhe nun Antennen im gesamten Karlsruher Stadtgebiet auf. Doch was ist eigentlich eine Smart City und wie funktioniert sie?

Smart City oder das "Internet der Dinge"

Das Thema Smart City besteht aus vielen verschiedenen Bereichen, die unser Leben von morgen betreffen werden. Dazu gehören beispielsweise die Bereiche Smart Living (zum Beispiel private Sicherheit), Smart Energy und Environment (Wasserversorgung, Abfallentsorgung, Energiespartechnologien), Smart Learning (digitalisierte Schulen) und Smart Government (digitale Verwaltungsprozesse).

All diese Bereichen fallen unter den Begriff "Internet der Dinge", was die Vernetzung von Gegenständen mit dem Internet bedeutet und in der selbstständigen Kommunikation dieser Gegenstände untereinander resultiert. Das soll unser Leben vereinfachen und optimieren.

Benötigte Technik wird installiert

Die dazu benötigte Infrastruktur beruht auf einer flächendeckenden, neuen international normierten Funktechnik namens "Long Range Wide Area Network" (LoRaWAN). Innerhalb eines solchen Netzwerks werden geringe Datenmengen übertragen und kleinste Sensoren können diese über weite Strecken funken.

Das bekannte Wlan ist räumlich stark begrenzt, eine LoRaWAN-Antenne dagegen kann Daten über Entfernungen bis zu 20 Kilometer senden und empfangen. Die Sensoren, die dann zum Einsatz kommen, sind eine Eigenentwicklung, die in Kooperation der Stadtwerke Karlsruhe und dem Hamburger Unternehmen Zenner IoT Solutions entstanden ist.

LoRaWAN in Karlsruhe
Neue Sensoren in den Unterflurcontainern an den Straßenbahnhaltestellen melden die Füllhöhe. | Bild: VBK

Die Datenpakete die von den Sensoren aus zur Antenne gefunkt werden, werden verschlüsselt verschickt und dann auf sicheren Leitungen zu den Servern der Stadtwerke weitergeleitet. Die LoRaWAN-Funktechnik ist dabei sowohl kostengünstig als auch energiesparend.

"Die Belastung durch Strahlen ist minimal und beträgt nur einen Bruchteil im Vergleich zu konventionellen Mobilfunkanwendungen", erklärt Andreas Hallwachs Geschäftsführer von der SWK-Novatec, einem Tochterunternehmen der Stadtwerke.

Volle Mülleimer ade!

Doch wo könnten die Sensoren bereits zum Einsatz kommen und die Karlsruher Bürger von "ihrer Smart City" profitieren? Am weitesten fortgeschritten ist das Projekt "Smart Waste". In Zusammenarbeit mit den Verkehrsbetrieben Karlsruhe (VBK) werden aktuell Ultraschall-Sensoren in einige der rund 350 Abfallbehälter mit Unterflur-Containern der Karlsruher Haltestellen installiert und getestet.

Die Sensoren übermitteln in regelmäßigen Abständen Informationen zum aktuellen Füllstand. Erreicht die Füllhöhe ein zuvor festgelegtes, kritisches Maß, werden Mitarbeiter der VBK per Signal darüber informiert. Die Verkehrsbetriebe, Kooperationspartner in diesem Projekt, können die Behälter somit gezielt ansteuern und leeren.

Diese smarte Art des Abfallmanagements kann eine Reihe von Vorteilen bieten. So wird es möglich sein, die Unterflur-Container bedarfsgerecht zu leeren und die Route des Müllfahrzeugs intelligent zu planen. Hierdurch können die Entleerungszeiten und Fahrtrouten optimiert werden. Außerdem kann Personal effektiver einsetzt werden, unnötige Leerfahrten zu weniger frequentierten Müllcontainern vermieden und Benzinkosten und Abgasemissionen reduziert werden.

Parkplatz-Suche leicht gemacht

Ein weiteres Projekt könnte die Parkplatzsuche in Karlsruhe in Zukunft optimieren und deutlich vereinfachen. Parkplatzsensoren, die in Parkhäusern und insbesondere öffentlichen Parkplätzen installiert sind, melden ihren Zustand (besetzt oder frei) und können so gezielt vom Fahrer angesteuert werden. Durch die Integration in Routenplanern und Navigationssystemen kann so die lästige Parkplatzsuche beschleunigt werden. Zusätzlich ist eine minutengenaue Abrechnung der Parkgebühren möglich.

Energiemanagement: Strom, Wasser, Gas

Neben der intelligenten Abfallwirtschaft und smartem Parken sollen die Sensoren auch zukünftig zur Funkfernüberwachung von Trafostationen dienen. So können Ausfälle der Ortsnetz-Trafostationen frühzeitig erkannt und behoben werden.

Eine weiteres Projekt beschäftigt sich mit der Ad-hoc-Auslesung von energierelevanten Zählern wie Wasser-, Gas-, Wärme- und Stromzähler. Sie ermöglicht ein intelligentes Energiemanagement in Echtzeit. Darüber hinaus ermöglicht die Digitalisierung von schwer erreichbaren Zählern eine kosteneffektivere Auslesung.

Alternative Verkehrsrouten bei zu hoher CO2-Belastung

Auch die Messung von Grundwasserpegelständen wird zukünftig durch die LoRaWAN-Infrastruktur deutlich erleichtert. Sensoren an unzugänglichen Orten können mit Hilfe ihrer Funkverbindung zuverlässig ausgelesen werden. Die Stadtwerke Karlsruhe behalten so den Grundwasserpegel im Blick.

Weitere konkrete Anwendungen der LoRaWAN-Technologie in Karlsruhe sind GPS-Tracker sowie Umweltsensoren, die Feinstaub- und CO2-Belastungen in der City messen und melden. Indem man Fußgängern und Radfahrern umweltoptimierte Routen vorschlägt, können sie gesundheitliche Belastungen durch schlechte Luft vermeiden.

ka-news Hintergrund

2017 nahmen die Karlsruher Stadtwerke mit ihrem flächendeckenden Aufbau einer Kommunikationsinfrastruktur für das Internet der Dinge in Karlsruhe am internationalen E-Government-Wettbewerb in Berlin teil und erhielten zwei Preise. Den dritten Platz belegten die Stadtwerke in der Kategorie "Bestes Infrastrukturprojekt 2017". Beim Publikum punktete das Vorhaben besonders und wurde mit dem zweiten Platz in der Kategorie "Publikumspreis" geehrt.

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Kommentare (53)
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  •   Nachteule
    (505 Beiträge)

    31.01.2018 08:51 Uhr
    Das ist Realsatire pur !!!
    Demnächst wissen sie zwar auf dem Amt, wie voll die Abfallbehälter in der Kaiserstraße sind, aber ob der Antragsteller auf Sozialhilfe in der Kaiserallee schon woanders in Deutschland den gleichen Antrag gestellt hat, wissen sie nicht. Bei den Parkhäusern in der City bekomme ich schon heute angezeigt, wie leer oder voll sie sind, oder wird jetzt doppelt gezählt? Und wie wichtig CO2-optimierte Fahrtrouten sind, sieht man in Stuttgart - das interessiert dort nur die 200 Dauerdemonstranten, die keine Autos mehr in der Stadt wollen. Insofern, tolle Idee - weiter so....
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  •   andip
    (8948 Beiträge)

    31.01.2018 12:11 Uhr
    Woanders in Deutschland
    weiss man auch nicht, wie voll hier die Mülleimer sind.
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  •   DerSpinner
    (1946 Beiträge)

    31.01.2018 13:32 Uhr
    Blödes Geschwätz
    Anderswo in D ist es auch nicht von Relevanz, wie voll hier die ME sind. Wer hier schon Leistungen bezieht ist durchaus wichtig.
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  •   andip
    (8948 Beiträge)

    31.01.2018 15:51 Uhr
    Wichtig vielleicht
    Aber die Daten für solche Anträge werden auf den internen Netzwerken der jeweiligen Kommunen abgespeichert und Zugriff darauf haben auch nur deren Mitarbeiter und sonst niemand.
    Um feststellen zu können, ob irgendwo anders auch schon Anträge gestellt oder was bezahlt wird, müsste man auf Daten sämtlicher Bürger auf sämtlichen möglichen Netzwerken zugreifen können.
    Und das geht nicht und wird es auch nicht geben.
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  •   DerSpinner
    (1946 Beiträge)

    31.01.2018 17:29 Uhr
    Geht nicht gibt es nicht
    Möglich wäre das auf jeden Fall. So weit sind wir technisch definitiv. Es ist nur nicht gewollt. Deshalb wird es das nicht geben.
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  •   Hüttenkäse
    (421 Beiträge)

    31.01.2018 10:47 Uhr
    CO2 optimierte Routen helfen gegen Schnappatmung!
    Übrigens: Das Erkennen von Doppelanträgen bei der Sozialhilfe stellt Behörden genau vor die gleichen Probleme wie unkorrekt ausgefüllte Steuererklärungen. Wobei sich durch Steuerhinterziehung mit Sicherheit ein größerer Schaden ergibt, als durch Leistungserschleichung.
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  •   DerSpinner
    (1946 Beiträge)

    30.01.2018 21:44 Uhr
    Jetzt lassen wir es uns einmal auf der Zunge zergehen:
    Daten sendende Mülleimer, Wasseruhren, Trafostationen uvm. , alles ist möglich.
    Ein Deutschlandweiter Abgleich von Fingerabdrücken und biometrischen Daten ist nicht möglich. Wenn man beispielsweise prüfen will, ob der geneigte Antragsteller auf Bezüge, schon in einem anderen Bundesland kassiert, oder einfach nur unter anderem Namen.
    Das ist doch der blanke Hohn.
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  •   Hüttenkäse
    (421 Beiträge)

    31.01.2018 11:08 Uhr
    Wollen Sie sich wie eine Mülltonne behandeln lassen?
    Kein Problem: Chip in den Hintern oder Fingerabdrücke registrieren lassen - dann sind Sie deutschlandweit einzigartig. Damit könnte man auch die Sozialhilfe-Doppelanträge in den Griff kriegen. Im Sinne der Gleichbehandlungen müsste man allerdings auch alle Rentner und andere Empfänger öffentlicher Leistungen -
    z.B. Beamte - "chippen". Und ob wir das durchkriegen ... zwinkern
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  •   DerSpinner
    (1946 Beiträge)

    31.01.2018 13:41 Uhr
    Hast du den Nick als Wegwerfaccount generiert?
    Mal ein wenig ausprobieren, wie weit du mit Beleidigungen gehen kannst? zwinkern
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  •   Hüttenkäse
    (421 Beiträge)

    31.01.2018 15:37 Uhr
    Genau!
    Ich bin wahrscheinlich auch einer dieser üblen Doppelbezieher!
    Kann vom KA-News-Forum einfach nicht genug kriegen! zwinkern
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