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Flughafen setzt auf Narrow-Band-IoT in BWK 11/2018

Erst kürzlich schloss einer der größten, deutschen Flughäfen erfolgreich ein Pilotprojekt für ein smartes Energiedatenmanagement ab. Die Bausteine: Das Aufrüsten der vorhandenen, analogen Stromzähler im Rahmen einer Retrofit-Strategie, NB-IoT für die Datenübertragung sowie die Anbindung an eine IoT-Plattform.

Flughafen:

Hohe Herausforderungen an Mensch und Technik Ein smartes Energiedatenmanagement ist für viele Flughafenbetreiber zu einem wichtigen Themenfeld avanciert. Denn nicht selten haben sie die Hoheit über tausende Stromzähler, die in zahlreichen Gebäuden und auf einer großen Fläche verteilt sind. In diesem Kontext ist nicht nur die Einhaltung immer strengerer, gesetzlicher Pflichten relevant. Vor allem gibt es hier enorme Effizienzgewinne und erhebliche Kostenersparnisse zu heben. Gelingen kann dies nur mit einem modernen Energie-Monitoring – mit Hilfe digitaler und vor allem auch vernetzter Geräte. Doch genau hier gibt es für die meisten Flughafen-Betreiber noch viel zu tun. Denn in aller Regel sind es vor allem analoge Zähler, die zur Erfassung von Energiedaten zum Einsatz kommen. Auch an einem der größten Flughäfen Deutschlands war das bis vor Kurzem noch der Fall. Mindestens einmal im Jahr, manchmal sogar monatlich mussten die Zähler manuell ausgelesen werden. Ein Mitarbeiter stieg also ins Auto, fuhr zu den verschiedenen Gebäuden, lief zu den Zählern und dokumentierte für jeden einzelnen den Verbrauchswert. Angesichts der Anzahl an Zählern sowie der Gesamtfläche von über 1.500 Hektar ist dies mit einem enormen Zeitaufwand verbunden, bei aller Sorgfalt fehleranfällig und zudem teuer. Auch Abweichungen konnten durch die fehlenden Zeitreihen, die mit einer regelmäßigen Ablesung in kurzen Zeitabständen dokumentiert werden, hierdurch selbstredend nicht erkannt werden – ein rechtzeitiges Eingreifen – perspektivisch auch im Sinne von Predictive Maintenance – war dadurch schlicht nicht möglich.

Retrofit: Analoge Zähler werden smart

Um genau das zu ändern, lancierten die Verantwortlichen ein Pilotprojekt, das Teil einer umfassenden Digitalstrategie ist. Dabei kam aus Zeit- und Kostengründen der Austausch der Zählerinfrastruktur nicht in Frage. Auch ein neues Datensilo sollte dabei auf keinen Fall entstehen. Es bedurfte folglich einer alternativen Strategie sowie einer Vernetzungstechnik, die große Distanzen versorgen kann, auch in Gebäuden und ihren Untergeschossen uneingeschränkt verfügbar ist und zu keinem Zeitpunkt Störungen der Flugsicherungssysteme auslöst. Die Wahl fiel schließlich auf einen Retrofit-Ansatz, mit dem eine Auswahl vorhandener, analoger Zähler aufgerüstet und in eine IoT-Infrastruktur eingebunden wurde. Hierfür rüstete das Projektteam die Stromzähler mit einem eigens für diesen Anwendungsbereich entwickelten und bereits praxsibewährten Kamerasystem, sogenannten EnergyCams aus. Diese machen in definierten Zyklen eine Aufnahme des Zählerstandes auf dem Rollenzähler, digitalisieren diesen durch eine integrierte Software und übertragen die Daten an eine angebundene IoT-Plattform.

NB-IoT: Ein neuer Mobilfunkstandard punktet

Für die (Echtzeit-) Übertragung der Daten kommt die neue Mobilfunktechnologie Narrow-Band-IoT (NB-IoT) zum Einsatz. Mit ihr ist die kostengünstige Übertragung von kleinen Datenmengen über lange Zeiträume hinweg möglich. Zudem punktet der neue Kommunikationsstandard mit einer hohen Reichweite und Gebäudedurchdringung, mit einer hohen Netzwerksicherheit und Zuverlässigkeit in der Datenübertragung sowie mit einem extrem geringen Energieverbrauch. So können die Kameras als Stromquelle Batterien nutzen – mit einer Lebensdauer von bis zu sechs Jahren. Dieser Effekt wird noch verstärkt, da die Kameras nicht permanent Daten übermitteln, sondern nur zu den definierten Zyklen. Nicht nur, weil das Verlegen eines externen Stromanschlusses wegfällt, auch die minimalen Wartungsaufwände sorgen für eine enorme Flexibilität des Systems.

Pilotprojekt: Basis für die „Smarte Airport City“

Das Ergebnis überzeugt daher aus verschiedenen Blickwinkeln: Mit Hilfe des Retrofittings ist ein automatisches Auslesen des Stromverbrauchs möglich. Die Daten stehen digitalisiert zur Verfügung und bilden die Basis für ein effizientes Energiedatenmanagement. Die Flughafen-Betreiber profitieren folglich von einer maximalen Transparenz über die Verbrauchsdaten und sind jederzeit in der Lage im Falle von plötzlich auftretenden Verbrauchsänderungen ad-hoc geeignete Maßnahmen einzuleiten. Besonders charmant: Die Gesamtarchitektur eines solchen Systems ermöglicht jederzeit die Einbindung weiterer Zähler oder neuer NB-IoT-Anwendungen – mit positivem Effekt auf den TCO (total cost of ownership). Zukünftig könnten z. B. Anwendungsfälle wie das sogenannte Asset Tracking für die optimierte Einsatzplanung von Transporteinheiten, Geräten oder Werkzeugen interessant sein. Auch Anwendungen aus dem Umfeld der „Smart City“ sind für den Einsatz in Flughäfen denkbar, z. B. Beleuchtungskonzepte für Parkplätze, Hallen und Fahrwege, eine optimierte Bewirtschaftung und Steuerung von Parkraum (Parkraummanagement), das Monitoring von Flüssigkeitsständen oder Gasen in Schächten und Kanälen oder die Überwachung der Luftqualität innen und außen. Retrofit und NB-IoT: Für zahlreiche Unternehmen ist ein smartes Energiedatenmanagement längst zu einer zentralen Herausforderung avanciert – auch für Flughäfen. Um ad-hoc die gesamte, nicht IoT-fähige-Infrastruktur auszutauschen, fehlen jedoch in aller Regel die notwendigen Mittel.

Ein erfolgreiches Pilotprojekt an einem renommierten, deutschen Flughafen zeigt, wie es dennoch geht – in diesem konkreten Beispiel dank NB-IoT, einem Retrofit mit Q-loud EnergyCams und dem Anschluss an eine IoT-Plattform. Diese ebnet schließlich sogar den Weg für weitere Ausbaustufen der „Smarten Airport City.

 

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