Automatisierte Abläufe für intelligentere Smart Cities
Wir leben im digitalen Zeitalter. Früher suchten Stadtplaner nach Mustern, stellten Vermutungen an und verließen sich auf ihre Intuition, um zu Entscheidungen zu gelangen. Heutzutage werden Entscheidungen jedoch datengestützt getroffen. Seit vielen Jahren stellen Städte in aller Welt ihre Beleuchtung auf die LED-Technologie um. Der nächste Schritt ist die Investition in ein zentrales Managementsystem (CMS). Das System vernetzt Leuchten, Masten und andere mit Sensoren ausgestattete Hardware-Komponenten der Straßenbeleuchtung miteinander, sodass Entscheidungen auf der Grundlage von Echtzeitdaten getroffen werden können.
Städte können durch die Automatisierung von Entscheidungen, die auf solchen Erkenntnissen basieren, Strom sparen, Störungen vermeiden und die Lebensqualität verbessern. Die Helligkeit der Straßenleuchten wird automatisch an die gerade herrschenden Verkehrsverhältnisse und das Wetter angepasst, um Strom zu sparen und gleichzeitig die Sicherheit zu gewährleisten. Die Beleuchtungsanlagen können darüber hinaus selbst Störungen erkennen und bei Bedarf ein schnelles Eingreifen veranlassen, damit in der Stadt alles reibungslos läuft.
Durch die Wahl eines geeigneten CMS kann die Stadtverwaltung die Vorteile der Automatisierung in maximalem Umfang nutzen: Eine bedarfsgerechte Energienutzung und auf ein Minimum beschränktes menschliches Eingreifen begründen eine städtische Infrastruktur, die sich an Effizienz ausrichtet und die Umweltbelastungen minimiert.
Wir von Schréder haben das System Schréder EXEDRA geschaffen, das Simple (einfach), Modular, Automatisiert, Resilient (ausfallsicher) und Trustable (vertrauenswürdig) ist – wie es jede Lösung auf dem Markt sein sollte. In diesem Blog beschäftigen wir uns damit, warum für Städte auf dem Weg zur Smart City die Automatisierung so wichtig ist.
Intelligente Beleuchtung, intelligente Ergebnisse
Beleuchtungsanlagen sind ein ideales Mittel für die Bereitstellung intelligenter Dienste: Sie sind an das Stromnetz angeschlossen, müssen nicht erst gesondert installiert werden und sind bereits vertraute Elemente des Stadtmobiliars. Sobald die Anlagen und Sensoren miteinander vernetzt sind, liefern Daten den Städten ein bislang ungekanntes Maß an Effizienz und Innovationspotenzial. Schréder EXEDRA gestattet es den Betreibern, städtische Aktivitäten zu rationalisieren, die Ressourcenzuweisung zu optimieren und den Wartungsaufwand zu minimieren.
Schréder EXEDRA kann mit bereits vorhandenen Anlagen vernetzt werden und liefert detaillierte Informationen über auftretende Unregelmäßigkeiten. Das System erkennt auch Unregelmäßigkeiten, die in regelmäßigen Sequenzen auftreten. Anlagenbetreiber können anhaltende Probleme beheben, sich einen besseren Überblick über mögliche künftige Unregelmäßigkeiten verschaffen und sicherstellen, dass die Anlagen störungsfrei laufen.
Betrachtet man Daten als Rohmaterial, ist die Automatisierung die Struktur, die Komplexität in nahtlose Prozesse verwandelt, die Städte vorantreiben. Automatisierung ist die Kunst, technische Systeme in die Lage zu versetzen, Aufgaben selbstständig zu erledigen. Sie setzt menschliche Ressourcen für strategische Aufgaben frei und fördert Innovationen und Effizienz in städtischen Systemen. Dies wird mithilfe von Automation Engines erreicht: Sie erledigen die Aufgaben ohne menschliches Eingreifen und lassen sich dabei von datengestützten Erkenntnissen inspirieren.
Schréder EXEDRA basiert auf Microsoft Azure ML. Dieser Dienst ermöglicht es Datenwissenschaftler*innen und Entwickler*innen, qualitativ hochwertige Modelle für Machine Learning auf zuverlässige Weise zu erstellen und einzusetzen. Geeignete Machine-Learning-Verfahren können bereits genutzte Tools ergänzen und die Fusion von datengestützter Intelligenz und Automatisierung fördern. HTTP-Endpunkte stellen die Funktionalität bereit und zeigen, wie man innovative datengestützte Erkenntnisse und die Automatisierung miteinander verknüpfen kann, um den Bewohner*innen der Stadt Vorteile zu verschaffen.
Bad Hersfeld: richtige Entscheidungen dank Automatisierung
Die hessische Kurstadt Bad Hersfeld, die für die dort jährlich stattfindenden Festspiele bekannt ist, fasste den Plan, die Stadtbeleuchtung durch eine intelligente Beleuchtungstechnologie zu ersetzen. In Zusammenarbeit mit Hightech-Kooperationspartnern entwickelte die Stadtverwaltung ein System, mit dem die Beleuchtungsstärke an die Verkehrsdichte angepasst, die Farbtemperatur je nach Tageszeit geregelt und die Lichtverteilung je nach dem gerade herrschenden Wetter gesteuert werden kann.
Die Stadt hatte Schréder EXEDRA bereits zuvor auf dem Areal der Stiftsruine eingesetzt. 2021 wurde ein Pilotprojekt durchgeführt, bei dem 77 Straßenleuchten des Typs IZYLUM und 88 Leuchten des Typs FLEXIA FG Midi in zwei verschiedenen Stadtteilen installiert wurden. Diese Leuchten sind mit Sensoren ausgestattet, welche Daten zu Witterungsbedingungen, Verkehrsaufkommen, Geschwindigkeit und Umgebungsbedingungen erfassen und speichern. Die Daten werden an eine von unserem Kooperationspartner Urban Lighting Innovations GmbH [ui!] entwickelte Plattform gesendet. Die Plattform UrbanPulse analysiert die Daten und stellt diese für andere Anwendungen bereit.
Dies hat zur Folge, dass die Beleuchtung in diesen Bereichen in Echtzeit an das Verkehrsaufkommen und die tatsächliche Straßennutzung angepasst wird. Dadurch genießen Fußgänger*innen und Autofahrer*innen zu den Hauptverkehrszeiten mehr Schutz und Sicherheit. Wenn wenig oder gar kein Verkehr herrscht, wird Strom gespart. Dank der leistungsstarken Automatisierung des Systems Schréder EXEDRA konnte die Stadt ihren Stromverbrauch um mehr als 70 Prozent senken. Dies trug zum Erreichen ihrer Nachhaltigkeitsziele bei und spart Geld.
Das System ist wegweisend. Es ist ein wahrhaft entscheidender Schritt hin zur Klimaneutralität, die sich die Stadt für 2035 als Ziel gesetzt hat.
Daten und Automatisierung: eine Welt voller Möglichkeiten
Automatisierungsvorgänge sind so konfiguriert, dass sie eine Aktion (bzw. eine Reihe von Aktionen) unter bestimmten vordefinierten Bedingungen ausführen. Automatisierungsvorgänge können bei Schréder EXEDRA bestimmte Probleme erkennen und beheben, beispielsweise Störungen im Schaltschrank, nicht mehr funktionierende Befehle zur Inbetriebnahme, Temperatur- und GPS-Ortungsprobleme oder falsche Spannungswerte. Diese Probleme können allesamt ohne menschliches Eingreifen ferngesteuert behoben werden.
Das CMS ermöglicht es dem Anlagenbetreiber auch, Alarmmeldungen, Berichte und Arbeitsaufträge einzurichten und mit Systemen anderer Anbieter zu kommunizieren. Das System kann den Ausfall eines Segments durch die Konsolidierung von Alarmmeldungen über ausgefallene Controller automatisch erkennen und dabei die Abschaltzeit am Morgen sowie die Position der Anlagen am Stromkabel berücksichtigen. Wird ein Segmentausfall erkannt, sendet das System per SMS oder per E-Mail eine Alarmmeldung, synchronisiert die CMS-Alarmmeldungen mit dem Asset-Management-System des Kunden und erstellt im System des Kunden ein Ticket zur Erfassung der Störung. Diese Vorgänge erfolgen alle automatisch ohne Zutun der Mitarbeitenden.
Automatisierung: die Zukunft von Smart Cities?
Schréder EXEDRA schöpft das Potenzial von Daten, Machine Learning und Automatisierung voll aus. Die Synergien von datengestützten Erkenntnissen und Automatisierung nehmen immer weiter zu. Auch die Städte gehen einer Zukunft entgegen, die von strategischen langfristigen Planungen geprägt ist. Dadurch wird die Lebensqualität verbessert und eine Stadt geschaffen, die sich zusammen mit ihren Bewohner*innen weiterentwickelt.
Die Umstellung auf LED-Beleuchtung ermöglicht im Vergleich zur Nutzung herkömmlicher Entladungslampen eine Energieeinsparung von 70 Prozent. Ein gutes CMS kann den Stromverbrauch von LED-Leuchten im Durchschnitt um weitere 30 Prozent senken. In Zeiten, in denen sich Städte Netto-Null-Emissionen zum Ziel setzen, dürfen diese Energieeinsparungspotenziale nicht ungenutzt bleiben. Die Automatisierung spielt dabei die entscheidende Rolle.
Unsere gemeinsame Vision: Städte zukunftsfähig machen
Schréder EXEDRA kann als Basis für eine nachhaltige Umgestaltung von Städten dienen. Die Daten werden sorgfältig in die Innovationskanäle eingearbeitet und mit Automatisierungsfunktionen kombiniert, damit die städtische Infrastruktur besser, reibungsloser und nachhaltiger funktioniert. Die Vertriebsmitarbeitenden von Schréder können Ihr Beleuchtungsnetz unter die Lupe nehmen und nach einem geeigneten CMS Ausschau halten, damit diese Umgestaltung auch in Ihrer Stadt bzw. in Ihrer Kommune gelingt.
An der Schnittstelle von Daten, Automatisierung und Beleuchtung zeigt sich eine Zukunft, in der Städte florieren und dabei auf die Synergien von Innovationskraft, Nachhaltigkeit und intelligenter Prognose bauen. Systeme, welche KI und Automatisierung nutzen, machen sich die Leistungsfähigkeit der Daten zunutze, um Betriebsabläufe zu optimieren, Dienste zu verbessern, die Nachhaltigkeit zu steigern und datengestützte Entscheidungen zu treffen. Dadurch können die komplexen Herausforderungen der modernen Welt auf intelligentere, zuverlässigere und effizientere Weise bewältigt werden.
Weitere Informationen finden Sie in unserem White Paper.
Über den Autor
Mauricio Celso arbeitet seit 2019 bei Schréder Hyperion, wo er seine Fachkompetenz und sein Gespür für Details in die Entwicklung von Prozessen, Abläufen und Datenerfassungsverfahren für unsere Schréder EXEDRA Plattform einbringt. Er unterstützt unsere Kund*innen bei der Automatisierung von Maßnahmen zur Optimierung von Betriebsabläufen und bei der Gewinnung wertvoller datengestützter Erkenntnisse, um die richtigen Entscheidungen zur Steigerung der Lebensqualität in unseren Städten zu treffen.
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