Submetering mit LoRaWAN

Ein großes Pilotprojekt der Stromnetz Hamburg GmbH wurde mit ZENNER erfolgreich umgesetzt.

Als Eigentümerin des Stromverteilungsnetzes und der dazugehörigen Netzanlagen versorgt die Stromnetz Hamburg GmbH rund 1,1 Millionen Haushalte und Gewerbetreibende mit Strom und stellt für Stromanbieter den Zugang zum Netz zur Verfügung. Als grundzuständiger Messstellenbetreiber befasst sich Stromnetz Hamburg zudem intensiv mit dem Thema Submetering – und das schon seit einigen Jahren. „Das fing 2010 mit der MUC-Technologie an und setzte sich mit den Smart Meter Gateways bis heute fort“, erläutert Eric Kallmeyer, Geschäftsbereichsleiter Metering bei Stromnetz Hamburg. „Schon damals redete die Branche über Mehrwertdienste, die über das Kommunikationsmodul elektronischer Messgeräte realisiert werden können. Wir wollten aber nicht nur darüber reden, sondern am Beispiel Submetering handfest die einschlägigen Technik-, Software- und Prozessanforderungen testen und erlernen.“ Zwischenzeitlich bietet Stromnetz Hamburg Submetering- Lösungen für die Wohnungswirtschaft an und hat, wie Eric Kallmeyer berichtet, bereits einige Kunden gewonnen.

Jetzt wurde in der Hansestadt ein weiteres umfangreiches Projekt erfolgreich abgeschlossen: Die Komplettausrüstung eines großen, neu errichteten Wohnobjektes mit Submetering-Technologie auf Basis der Long Range Wide Area Network (LoRaWAN)-Funktechnologie. Umgesetzt wurde die neue Infrastruktur mit der ZENNER-Unternehmensgruppe im neuen Geschäftsbereich Internet of Things (IoT).

Test über zehn Stockwerke

Bevor der Startschuss fiel, hatte der Netzbetreiber jedoch die Möglichkeit genutzt, die innovative Kommunikationstechnologie unter anspruchsvollen Bedingungen zu testen. In einem zehnstöckigen Gebäude wollte Stromnetz Hamburg überprüfen, ob die LoRaWAN- Funktechnologie in der Praxis hält, was sie verspricht. Also platzierte man ein Gateway in einem Kellerraum des Hochhauses und machte sich mit einem Netztestgerät auf den Weg in die oberen Stockwerke. Den Test angeregt hatte die ZENNER IoT Solutions GmbH, das in Hamburg ansässige ZENNER-Tochterunternehmen, das sich auf die Umsetzung genau solcher Anwendungsfälle spezialisiert hat.

Die Messergebnisse sorgten für Erstaunen: „Das LoRaWAN-Signal ließ sich selbst im obersten Stock in bester Qualität empfangen“, rekapituliert Dr. Niklas Klein, Geschäftsführer bei ZENNER IoT Solutions, den Proof of Concept. Das eindeutige Testresultat ließ bei den Verantwortlichen schnell einen Entschluss reifen: „Eine Funktechnik, die über solche Reichweiten und Eindringtiefen verfügt, wollten wir unbedingt auch unter realen Einsatzbedingungen testen“, berichtet Eric Kallmeyer, Geschäftsbereichsleiter Metering bei Stromnetz Hamburg.

Anspruchsvolles Submetering-Projekt

Dieser Praxistest hatte es in sich: Ein im Bau befindliches Wohnobjekt in Hamburg-Rahlstedt, bestehend aus mehreren vierstöckigen Gebäuden mit 154 Wohn- und fünf Gewerbeeinheiten, musste termingerecht mit Submetering-Technologie sowie Rauchmeldern auf LoRaWAN-Basis ausgerüstet werden. Verbaut wurden schließlich 336 Kaltwasserzähler, 246 Warmwasserzähler, 199 Wärmemengenzähler und 600 Rauchwarnmelder. Alle Geräte werden mit nur drei LoRaWAN-Gateways ausgelesen, wobei der weitaus größte Teil der Sensoren redundant ins Netz eingebunden ist. Als Backend-System kommt ELEMENT zum Einsatz, die IoT-Plattform von ZENNER IoT Solutions. Gehostet wird ELEMENT – nachdem sie anfangs als Cloud-Lösung zur Verfügung gestellt wurde – mittlerweile im Rechenzentrum von Stromnetz Hamburg. Am Frontend stehen online ein Visualisierungstool für Haushaltskunden und eine Energiemanagement-Lösung für den Immobilienbetreiber zur Verfügung. Beide Frontend-Lösungen stammen von GreenPocket und sind über entsprechende Schnittstellen an die ZENNER-IoT-Plattform angebunden.

Die ZENNER International GmbH & Co. KG stellte aus dem eigenen LoRa-Mess- und Systemtechnikportfolio die gesamte Hardware (Zähler, Rauchwarnmelder, IoT-Gateways) für das Projekt mit Stromnetz Hamburg zur Verfügung, das Tochterunternehmen ZENNER IoT Solutions die Backend-Software für das Geräte- und Datenmanagement. „Darüber hinaus waren und sind wir zuständig für die Systemintegration, das Customizing und die Konfiguration der Schnittstellen zum Visualisierungstool“, erläutert Klein. Da ein fester Einzugstermin bestand, musste die Deadline für die Fertigstellung strikt eingehalten werden. Dies verlieh der Aufgabe zusätzliche Brisanz. Trotzdem wurde das Premierenprojekt dank großem Engagement aller Beteiligten erfolgreich abgeschlossen.

Deutliche Kostenvorteile im Betrieb

Foto: pixabay (RobVegas)

„Unsere Erwartungen an die LoRaWAN-Technik haben sich bis hierher vollauf erfüllt“, zieht Eric Kallmeyer zufrieden Bilanz. Der Aufwand zum Einrichten der Infrastruktur vor Ort wurde durch die hohe Funkreichweite verringert. Beispielsweise waren kaum Ausmessarbeiten nötig, um die Erreichbarkeit der Sensorik sicherzustellen. Der Aufbau der Zählpunkte im IoT-Backend funktionierte dank elektronischem Lieferschein und elektronischer Aufbereitung der Montagedokumentation automatisiert. Die Investitionskosten sind laut Kallmeyer vergleichbar mit denen der zuvor eingesetzten Technik. Deutliche Kostenvorteile ergeben sich nach seiner Einschätzung jedoch durch verringerte personelle Aufwände im Betrieb. Alle Zählerstände können komplett und quasi zu jeder Zeit fernausgelesen werden, ohne dass noch manuelle Tätigkeiten nötig sind. Die Betreuung der Messgeräte und Sensoren kann vom Schreibtisch aus erledigt werden. Das ist für Stromnetz Hamburg besonders wichtig, denn das Geschäftsmodell basiert genau auf dieser Leistung. Eric Kallmeyer: „Wir kümmern uns ausschließlich um das Auslesen und Bereitstellen der Messdaten für die Immobilienbetreiber beziehungsweise -verwalter. Das Abrechnen mit den Nutzern der Immobilie bleibt in deren Hand.“

Eric Kallmeyer, Geschäftsbereichsleiter Metering bei Stromnetz Hamburg. Foto: ZENNER International GmbH & Co. KG

Die LoRaWAN-Premiere verlief in Summe so erfolgreich, dass man bei Stromnetz Hamburg eine Grundsatzentscheidung traf. „Wir werden auch im zweiten Abschnitt des Bauprojekts in Hamburg-Rahlstedt und bei weiteren Submetering-Projekten LoRaWAN einsetzen“, stellt Eric Kallmeyer klar. „LoRaWAN wird für uns der zukünftige Standard sein.“ Ob Submetering – oder Multi-Metering, wie Stromnetz Hamburg es nennt – sich dauerhaft als Geschäftsmodell etabliert, hänge allerdings von der Marktentwicklung ab, so der Geschäftsbereichsleiter. „Wir stehen jedenfalls handlungsbereit in den Startlöchern.“

Weitere Anwendungsfälle

Submetering ist übrigens nicht der einzige Bereich, in dem die LoRaWAN-Technologie von ZENNER zum Einsatz kommen wird. „LoRaWAN wird bei der Überwachung von Parkplätzen mit Ladesäulen für Elektromobile zum Einsatz kommen“, berichtet Kallmeyer. „In Hamburg planen wir den Einsatz der Parkplatzsensorik bei circa 800 öffentlichen Ladepunkten und den entsprechenden Parkplatzflächen für Elektrofahrzeuge.“ Ganz offensichtlich kann man sich beim Netzbetreiber vorstellen, bei der Entwicklung der Stadt zur Smart City eine zentrale Rolle zu spielen. Ob das so kommt, sei abhängig von zukünftigen Entwicklungen und externen Einflussfaktoren, auf die man keinen Einfluss habe, sagt Kallmeyer. „Wir betrachten die LoRaWAN-Technologie jedoch als geeigneten Baustein, diese Entwicklung zu unterstützen.“

Kontakt: ZENNER International GmbH & Co. KG, René Claussen, 66121 Saarbrücken,Tel. +49 (0) 681-99676-0, info@zenner.com

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