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Minol ZENNER Fachartikel in der DW Die Wohnungswirtschaft 10/2017: LPWAN - das Internet der Dinge für die Wohnungswirtschaft

Cloud-basierte Anwendungen: Niedrigenergie-Netzwerke mit hoher Reichweite (LPWAN) machen die Daten von Verbrauchszählern und vielen anderen Geräten für Cloud-Lösungen nutzbar.

Oktober 2017 – Das Internet der Dinge (englisch Internet of Things, kurz IoT) ist mittlerweile auch in der Wohnungswirtschaft hochaktuell. Das Prinzip: Dinge werden so vernetzt, dass sie ohne unmittelbare menschliche Interaktion Informationen austauschen und sich teilweise sogar gegenseitig steuern können. Durch die Anbindung an die Cloud entstehen konkrete Anwendungen für Szenarien wie Smart Metering, Smart Energy, Smart Living, Smart Care und Smart City. Zur Datenübertragung im IoT wird ein Netz benötigt, das mehr Reichweite bietet als ein lokales WLAN, aber energieeffizienter und günstiger ist als der traditionelle Mobilfunk. Low Power Wide Area Networks (LPWAN) schließen diese Lücke (siehe Abbildung 1). Die Marktforscher von Beecham Research schätzen, dass LPWAN im Jahr 2020 bereits über ein Viertel des gesamten IoT-Connectivity-Markts abdecken werden, das entspräche rund 345 Mio. verbundener Geräte.

Abbildung 1: Vergleich der Technologien für ein notwendiges Netz | Quelle: Minol

Vom Endgerät zur Anwendung

Ein LPWAN ist ein drahtloses Funknetz, das für Übertragungen mit relativ geringen Datenraten ausgelegt ist und Daten über weite Entfernungen von bis zu 15 km energiesparend übertragen kann. Wegen der niedrigen Datenrate von maximal 50 kbit/s benötigen die Sensoren keinen Stromanschluss und kommen bis zu zehn Jahre mit der Leistung einer Batterie aus. Die erfassten Daten werden an ein zentrales Gateway und weiter in die Cloud übertragen (siehe Abbildung 2). Dort stehen sie zur Auswertung und für konkrete Lösungen bereit. Als Kommunikationsstandard für LPWAN etabliert sich LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), ein offener Standard der internationalen Non-Profit-Organisation LoRa-Alliance. LoRa-fähige Endgeräte verschiedener Hersteller können in das gleiche Netz (LoRaWAN) eingebunden werden. Ähnlich wie Bluetooth oder WLAN nutzt ein LoRaWAN das frei verfügbare Frequenzspektrum. Zudem zeichnen sich LPWAN-Technologien durch eine hohe Gebäudedurchdringung aus. Diese Eigenschaften machen LPWAN und speziell LoRaWAN zur passenden IoT-Technologie für die
Wohnungswirtschaft. Damit lassen sich herstellerübergreifend Objekte einbinden, die für die Bewirtschaftung, den Komfort und die Sicherheit in Wohngebäuden relevant sind.

Abbildung 2: Zähler und Sensoren senden ihre Informationen an LPWAN-Gateways und können umgekehrt Daten empfangen sowie Befehle ausführen. Cloud-basierte Datenbanken speichern die Daten und stellen sie zur weiteren Auswertung bereit. Das ermöglicht zahlreiche smarte Services für Verwalter und Bewohner | Quelle: Minol

Erste Lösungen für die Wohnungswirtschaft

Über die Start-up-Szene hinaus ist LPWAN in Deutschland bisher noch nicht weit verbreitet. Doch mittlerweile nutzen Unternehmen die Technologie für konkrete Leistungen und Projekte in der Energie- und Immobilienwirtschaft. Dazu wurde eine sichere, in Deutschland betriebene Cloud eingerichtet. Ein erstes Einsatzgebiet ist die Heiz- und Betriebskostenabrechnung. Hier könnte LPWAN in den nächsten Jahren die bisher eingesetzten lokalen Funksysteme ablösen. Ein LPWAN hat eine deutlich höhere Reichweite und erreicht Zähler, Sensoren und Geräte in Kellern besser. Die Verbrauchswerte ganzer Stadtteile können in kürzester Zeit erfasst werden. Darüber hinaus funktioniert die Technologie bidirektional. Das bedeutet, dass die Endgeräte nicht nur Informationen weiterleiten, sondern sich auch aktiv ansteuern lassen, um beispielsweise einen Ablesestichtag umzuprogrammieren, den Gerätestatus abzufragen oder den Bewertungsfaktor für die Abrechnung zu ändern. Neben Verbrauchsinformationen sind auch Statusinformationen wie die verfügbare Batterieleistung der Messgeräte abrufbar. Die Verbrauchsinformationen sind wiederum die Grundlage für ein kontinuierliches Energiemonitoring von Immobilien. Analysen und Auswertungen zeigen dem Verwalter die Verbrauchsentwicklung seiner Liegenschaften im Jahresverlauf und im Vergleich zu den Vorjahren. Er hat damit die Faktenbasis, um Wohnungseigentümer und Mieter über ungewöhnliche Verbrauchsentwicklungen aufzuklären und Rückfragen zur Abrechnung zu beantworten. Hausbewohner können perspektivisch in Form von Onlineportalen oder Apps die Verbrauchswerte ihrer Wohnung abrufen. Bereits jetzt sind Gesetze absehbar, die solche regelmäßigen Verbrauchsinformationen (Informative Billing) für Mieter vorschreiben könnten. Weitere Einsatzmöglichkeiten für LPWAN sind die Ferninspektion von Funk-Rauchwarnmeldern und die Überwachung des Raumklimas mit Hilfe von Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren, um so Schimmelbildung vorzubeugen oder auch Leckagen schneller zu erkennen.

Infrastruktur überwachen

Cloud-Lösungen auf LPWAN-Basis können Wohnungsunternehmen entweder von Dienstleistern beziehen oder selbst entwickeln und bereitstellen. Dafür gibt es drei wesentliche Motivationen: effizientere interne Prozesse, eine bessere Kommunikation mit den Mietern und die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle. Je nach Ziel lässt sich ein passendes LPWAN aufbauen oder ein bestehendes Netz für neue Anwendungen erweitern. Im Kommunalbereich werden LPWAN beispielsweise zum laufenden Monitoring von Umweltdaten wie Luftverschmutzung oder Wasserstände, zur Überwachung von Trafostationen oder zur smarten Steuerung der Straßenbeleuchtung eingesetzt. Eine weitere Anwendung sind intelligente Parksysteme, bei denen mittels App verfügbare Parkplätze oder freie Ladestationen für Elektroautos angezeigt werden.

Smart Living und Smart Care

Weitere Anwendungsgebiete für die LPWANTechnologie sind die Bereiche Smart Home/Smart Living und Smart Care, auch als Ambient Assisted Living (AAL) bezeichnet. Die intelligente Vernetzung von Geräten in Gebäuden gilt als eines der größten Technologie-Wachstumsfelder der kommenden Jahre. Eine Studie der SmartHome Initiative Deutschland e. V. in Zusammenarbeit mit dem Beratungsunternehmen Mm1 und dem GdW Bundesverband deutscher Wohnungs- und Immobilienunternehmen e. V. kommt zu dem Ergebnis, dass 40 % der Wohnungs- und Immobilienunternehmen Smart-Home- oder AAL-Technologien in ihren Liegenschaften einsetzen wollen. Sowohl Smart-Home- als auch Smart-Care-Lösungen sind in das LPWAN integrierbar. Das Internet der Dinge gibt Gebäuden damit neue Funktionen. Sie sind nicht nur Wohn- oder Gewerbeimmobilie, sondern auch Energiezentrale und Gesundheitsstandort. Die Wohnungswirtschaft steht vor der Herausforderung, sektorenübergreifend zu denken und ein finanziell tragfähiges Gesamtkonzept für diese vielfältigen Gebäudefunktionen zu entwickeln. Dazu empfiehlt sich die Zusammenarbeit mit Unternehmen, die komplette IoT-Lösungen anbieten: LoRaWAN-fähige Zähler und Sensoren, die technische Infrastruktur zur Übermittlung der Daten, also Netze und Gateways, eine sichere IoT-Daten-Cloud inklusive Big-Data-Management, Beratung beim Aufbau individueller IoT-Netze und schließlich Softwareplattformen und Applikationen zur konkreten Nutzung der Daten.

Über die Minol ZENNER Gruppe

Die familiengeführte Minol-ZENNER-Gruppe produziert und vertreibt Messtechnik und bietet Mess- sowie IoT-Dienstleistungen für globale Märkte. Die Minol Messtechnik W. Lehmann GmbH & Co. KG ist ein weltweit führender Dienstleister für die Immobilienwirtschaft. Hauptsitz von Minol ist Leinfelden-Echterdingen, 20 Niederlassungen sichern die Präsenz in ganz Deutschland. Rund um die Abrechnung der Energiekosten bietet Minol eine Reihe von Services, um die Betriebskosten zu minimieren und Immobilien rechtssicher zu verwalten – darunter die Legionellenprüfung des Trinkwassers und ein Service rund um Rauchwarnmelder. ZENNER gehört zu den weltweit führenden Anbietern innovativer Messtechnik und Systemlösungen. Minol und ZENNER haben weltweit mehr als 3.200 Mitarbeiter, sind mit mehr als 40 Gesellschaften international präsent und exportieren in mehr als 100 Länder.

Mehr Informationen: minol.de | zenner.de

Pressekontakt

Borislav Stöckermann
Leiter Geschäftsfeldentwicklung
Digitale Strategien
Minol-Zenner-Gruppe
Saarbrücken

Heidrun Rau
Communication Consultants GmbH
Engel & Heinz
Breitwiesenstr. 17
70565 Stuttgart
Telefon (0711) 9 78 93-28
E-Mail: rau@cc-stuttgart.de

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