INTELLIGENTE INFRASTRUKTUR ALS STANDORTFAKTOR UND SMARTER WEG IN DIE ZUKUNFT

Straßenbeleuchtung als Startpunkt und integraler Bestandteil intelligenter Vernetzung?

Die Smarte City nutzt digitale Technologien und stellt zugleich eine Reaktion auf die wirtschaftlichen, sozialen und politischen Herausforderungen dar. Für die Standortwahl vor allem junger Menschen und innovativer Unternehmen spielt es eine ganz wesentliche Rolle, welche digitale Infrastruktur zur Verfügung steht. Das schließt auch nicht-technische Innovationen mit ein, die zum besseren und nachhaltigeren Leben in Städten und Gemeinden beitragen. Die smarte City ist nicht nur der Weg in die Zukunft, sondern auch die Verbindung von Nachhaltigkeit, Vernetzung und Effizienz.

Intelligente Steuerungskonzepte und Dienstleistungen sind für alle Städte und Gemeinden Teil des Wettbewerbs der Standorte. Dabei gilt es, anstelle der Abwanderung und Erosion der Wirtschaftskraft eine Zunahme von gut ausgebildeten Arbeitskräften und innovativen, wirtschaftlich starken Unternehmen für die Neuansiedlung zu gewinnen. Hierzu bedarf es einer zukunftsorientierten Infrastrukturstrategie.

Ein erster sinnvoller Schritt ist die Errichtung einer intelligente Straßenbeleuchtungsinfrastruktur. Die Basisinfrastruktur ist in den meisten Städten und Gemeinden bereits vorhanden und kann vollumfänglich genutzt werden. Dabei ist es selbstverständlich, dass die Beleuchtung so differenziert und flexibel zu steuern ist, dass der Beleuchtungsbedarf optimal und so energieeffizient wie möglich betrieben wird.

Wird einmal davon abgesehen, dass sich weltweit ganz unterschiedliche Systeme zum Betrieb der Straßenbeleuchtung etabliert haben, wird klar, dass es keine andere Infrastruktur innerhalb der Städte und Gemeinden gibt, die ähnlich gut geeignet wäre, um sich für weitere Dienste zu qualifizieren. Sicherlich ist dies auch der Grund dafür, weshalb renommierte Unternehmen ihr Interesse an der Entwicklung von Systemen für die Straßenbeleuchtungsinfrastruktur fortlaufend bekunden. Der Vorteil ist, dass sich alle 25-30 Meter ein Beleuchtungsmast befindet und somit auch ein Energiezugang, mit dessen Hilfe man unterschiedliche Applikationen versorgen kann. Abgesehen von den energieintensiven Anforderungen der Ladesäulen für Elektromobilität von PKWs, die gesondert betrachtet werden müssen, eignet sich der Anschluss zur Versorgung von Multimedia-Applikationen wie z.B. Überwachungskameras, Werbeschilder oder Durchsageeinrichtungen. Ebenso eignet sich die Beleuchtungsinfrastruktur zum Aufbau eines Sensor- und Aktor-Netzwerks, welches die Basis für eine Effizienzsteigerung im Verkehr ist und sogleich der Luftüberwachung als auch z.B. dem Betrieb des zellularen 5G Mobilfunknetzes dient.

Funk- versus kabelgebundene Systeme

Für die Übertragungswege stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung, funkgebundene- und kabelgebundene Übertragungswege. Bei den funkgebundenen Übertragungswegen ist zu beachten, dass mit z.B. Regen, Schnee, Nebel und trockener Winterluft (bei niedriger relativer Luftfeuchtigkeit ergeben sich im Winter große Reichweiten) Umweltbedingungen zu erwarten sind, die ein sicheres Beherrschen der Technologien voraussetzen. Dazu gehört das Wissen über die Abschattung oder die Interferenz, die entstehen kann, wenn z.B. eine Straßenbahn oder ein LKW plötzlich die direkte Verbindung zwischen zwei Kommunikationsteilnehmern behindert oder Störsignale (z.B. Richtfunkstrecken), die die Kommunikation beeinflussen. Entgegen den normativen Voraussetzungen, welche in den USA sowie in Asien herrschen, bei denen je nach Bereich bis zu 0,5W Sendeleistung möglich sind, sind Funksysteme in der EU auf max. 0,01W begrenzt. Der daraus resultierende Anspruch an die Vermaschungstechnologie ist dementsprechend hoch.

Technologien wie flächendeckendes High Speed WLAN, ein engmaschiges Netz von Ladesäulen für die zunehmende Elektromobilität, weitere Systeme zur Verkehrs- und Parkplatzsteuerung und zum Detektieren von Umweltbedingen etc. sind schon bald ein wesentlicher Bestandteil öffentlicher Infrastruktur.

Versorgung mit öffentlichem WLAN

Zur Installation von WLAN Access Points werden höher gelegene Standorte benötigt, welche durch die Masten der öffentlichen Beleuchtungsanlagen bereits vorhanden sind. Da die unterirdischen Medien zum großen Teil parallel verlegt sind, ist mit Kommunikationskabeln z.B. Glasfaser- oder Kupferkabel in der Nähe des Beleuchtungskabels zu rechnen. Damit hält sich der Investitionsaufwand für die Anbindung an solche Systeme durch Tiefbauarbeiten in Grenzen.

 

Ladestationen für Elektroautos und E-Bikes

Die Elektromobilität hat in den letzten Jahren einen starken Zuwachs erfahren. Kommunen sind dadurch gezwungen, frühzeitig ein ausreichendes Netz an Ladestationen vorzuhalten. Ideale Standorte dafür sind die Versorgungslinien entlang der Straßenbeleuchtung. Hier ist jedoch die begrenzte Leistungskapazität der Straßenbeleuchtungskabel gerade bei einer PKW Ladeinfrastruktur zu beachten.

Der Beleuchtungsmast als Multifunktionsträger

Weitaus mehr Funktionalitäten, mit denen Masten bisher für Beleuchtung ausgestattet wurden sind heute möglich:

Als Träger von Umweltsensoren können sie Wetterdaten liefern und Emissionswerte übermitteln, Sensoren können auch als Basis intelligenter Verkehrssteuerungen dienen.

Ausgerüstet mit Lautsprechern sind sie Teil eines intelligenten Passanten-Informationssystems oder können durch das Push-to-Talk-System für Notrufe und Informationen eine direkte bidirektionale Kommunikationsmöglichkeit eröffnen.

Der Einsatz von Kameras erhöht die Sicherheit im öffentlichen Raum und hilft Verkehrsströme zu leiten oder Parkräume effizient auszulasten.

Nicht alles ist überall möglich oder sinnvoll.

Im Zusammenhang mit der „Smart-City“-Thematik ist u.a. bei der Datenerhebung eine Vielzahl datenrechtlicher Fragen zu beachten. Abgesehen davon ist für die Entscheidung, in welche Systeme und Komponenten man als Kommune investieren sollte, von erheblicher Bedeutung, ob die entsprechenden Technologien als zukunftssicher gelten können. Wir sind im ständigen Austausch mit den renommierten  Herstellern und beobachten die Marktentwicklungen sehr genau. Auf dieser Basis werden von uns Empfehlungen ausgesprochen, welche Technologien einsetzbar, nicht ausgereift oder inkompatibel zu anderen Systemen sind. Kompatibilitäten sollen dauerhaft bestehen und nicht lediglich einem Trend folgen. Gerade hierauf sollte ein besonderes Augenmerk gelegt werden. In einer schnelllebigen technologischen Welt sollten Systeme für einen Betrieb, mit einer Ersatzteil- und Softwareunterstützung von mind. 10 Jahren ausgelegt und für eine Langlebigkeit in rauen Umgebungen geeignet sein. Diese Orientierung vermeidet Fehlinvestitionen, zumal es für viele Systeme noch keine einheitliche Norm nach DIN EN gibt und es sich deshalb lediglich um Pseudo-Standards handelt.

Zu Fragen zum Thema „Smart City“ bzw. „Intelligente Kommune“ beraten wir Sie gerne.