Neue Perspektiven für Bestandsanlagen: Warum Interoperabilität für Smart Cities wichtig ist
Städte wachsen organisch. Im Laufe der Jahrtausende haben städtische Zentren vielfältige Infrastrukturen entwickelt, um den Bedürfnissen ihrer Bürger*innen, Wirtschaftsunternehmen und Besucher*innen gerecht zu werden. Im Zuge ihres Wachstums haben Innovationen wie der öffentliche Nahverkehr, das Auto und das Internet in unser Leben Einzug gehalten. Bei der jüngsten Entwicklung, Smart Cities, wird das sogenannte Internet der Dinge (IoT) dazu genutzt, den Alltag der Bürger*innen zu verbessern.
Die öffentliche Straßenbeleuchtung gibt es seit mehr als hundert Jahren. Auch sie bleibt von diesen Veränderungen nicht unberührt: Die Beleuchtung tritt in ein neues Zeitalter des Fernmanagements und der Energieoptimierung ein. Hinter jedem intelligenten Beleuchtungssystem steht ein zentrales Managementsystem (CMS) wie beispielsweise Schréder EXEDRA.
Wir von Schréder haben das System Schréder EXEDRA entwickelt, das Simple (einfach), Modular, Automatisiert, Resilient und Trustable (vertrauenswürdig) ist - wie es jede Lösung auf dem Markt sein sollte. In diesem Blog erläutern wir, was Modularität bedeutet und warum sich Städte immer für interoperable Lösungen entscheiden sollten.
Warum modular?
Städte sind die Geburtsstätte von Innovationen. Die Verantwortlichen sollten nach Infrastruktursystemen Ausschau halten, die Wahlmöglichkeiten bieten, statt diese einzuschränken. Modularität bedeutet, dass sich bereits vorhandene Beleuchtungs- und Steuerungssysteme nahtlos mit Neuanschaffungen und mit Schréder EXEDRA integrieren lassen.
Sowohl Behörden als auch Bürger*innen schätzen die Vorteile der Interoperabilität. Laut der EU-Strategie für ein interoperables Europa bietet die Interoperabilität „dem öffentlichen Sektor bedeutende Möglichkeiten für dessen Effizienz, das Wirtschaftswachstum, die Kundenzufriedenheit und für Innovationen”. Der Kampf gegen den Klimawandel ist eine der größten Aufgaben von Städten. Daher wäre es eine große Verschwendung, neue Anlagen zu erwerben, statt bereits vorhandene Anlagen zu integrieren.
Für eine nachhaltige Zukunft ist die Zusammenarbeit ein entscheidender Faktor. Leuchten, Sensoren, Glasfasernetze, Ladestationen für Elektrofahrzeuge, Sicherheitssysteme, Kabel und Versorgungsleitungen - nichts davon existiert isoliert für sich allein. Eine Smart City ist per Definition eine vernetzte Stadt. In vollständig modulare, interoperable IoT-Systeme können sämtliche Geräte, von historischen Leuchten bis hin zu Ladestationen für Elektrofahrzeuge, eingebunden werden. Wir von Schréder EXEDRA bieten unseren Kund*innen individuell zugeschnittene Lösungen – von einer Plattform, die bereits vorhandene IoT-Geräte miteinander vernetzt, bis hin zu neuen Leuchten und Controllern, die in vorhandene Straßenbeleuchtungssysteme anderer Hersteller integriert werden können.
Zukunftsfähige Lösungen für wachsende Städte
Mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung lebt derzeit in Ballungsräumen. Im Jahr 2050 werden es laut Prognosen der UNO sogar 68 Prozent sein. Die Städte müssen in der Lage sein, mit diesem Bevölkerungswachstum zurechtzukommen. Der größte Vorteil eines offenen, interoperablen Systems ist seine Zukunftsfähigkeit.
Systeme wie Schréder EXEDRA basieren auf Standards, die von großen Verbänden und Allianzen wie beispielsweise TALQ unterstützt werden. TALQ wurde 2012 gegründet und hat einen weltweit anerkannten Schnittstellenstandard für Netzwerke mit Smart-City-Geräten herausgegeben, der von einem Anbieterkonsortium für intelligente Außenbeleuchtung unterstützt wird, welchem auch Schréder angehört.
Interoperable Systeme sind zudem leichter zu integrieren. Nehmen wir an, dass in der Stadt bereits seit Jahren ein CMS-System genutzt wird, das die Mitarbeitenden bereits sehr gut kennen. Die Anlage soll um weitere Komponenten ergänzt werden, doch die eigentliche IoT-Plattform wird dadurch stark verlangsamt und kann ohne eine komplett neue Architektur nicht optimiert werden. Hier kommt eine andere Möglichkeit ins Spiel, die mehr Modularität bietet.
Interoperabilität bedeutet, dass der CMS-Anbieter eine IoT-Lösung anbieten kann, mit der die von der Stadt genutzten Komponenten über eine TALQ Cloud-to-Cloud-Bridge oder eine ähnliche Vorrichtung mit einer Plattform wie Schréder EXEDRA vernetzt werden können. Mit dieser Plug-and-Play-Lösung kann eine hochmoderne IoT-Plattform mit einem bereits vorhandenen, vertrauten CMS kombiniert werden, was Prozessänderungen und Schulungskosten reduziert und die Funktionalität enorm verbessert.
Offen und interoperabel: London
Der Stadtbezirk Haringey nördlich des Londoner Stadtzentrums erbringt für seine 270.000 Einwohner*innen eine Reihe von Leistungen, zu denen auch die Straßenbeleuchtung zählt. Nachdem in den letzten zehn Jahren auf LED-Beleuchtung umgestellt und von Energie- und Kosteneinsparungen profitiert wurde, wollte die Bezirksverwaltung von Haringey die Möglichkeiten des Internets der Dinge (IoT) ausloten und entschied sich für eine intelligente Beleuchtungslösung, die mit Schréder EXEDRA gesteuert wird.
Bei rund 20.000 Leuchten und Straßenschildern von verschiedenen Herstellern benötigte man ein hundertprozentig interoperables System. Die Herausforderung bestand darin, neue Optionen für die Kommunikation, den Datenaustausch und die verbesserte Transparenz an mehreren vernetzten Endpunkten zu entwickeln, mit denen Haringey seine kurz- und langfristigen Smart-City-Ziele erreichen konnte.
Mithilfe des offenen TALQ-Protokolls haben wir im gesamten Stadtbezirk für echte Interoperabilität zwischen Schréder Produkten und den Controllern und Anlagen von anderen Anbietern gesorgt. Wir haben umfangreiche, wertvolle Erkenntnisse gesammelt und die Integration mit Wartungs- und Energieberichtsoftware anderer Anbieter unterstützt. Mit der in Haringey geschaffenen interoperablen hardwareseitigen und digitalen Basis werden Technologien optimal aufeinander abgestimmt, was die gemeinsame Nutzung und Analyse von Daten ermöglicht.
Dies war für die beeindruckende Senkung der CO2-Emissionen in Haringey um 69 Prozent entscheidend. Sie trägt wesentlich dazu bei, dass London das Ziel von Netto-Null-Emissionen erreichen kann. Die Anwohner*innen sind zufrieden, und die Straßen sind gut beleuchtet.
Flexibel, agil, sicher
Aufgrund des offenen, interoperablen Systems sind die Kund*innen nicht durch Kompatibilitätsprobleme an eine bestimmte proprietäre Technologie gebunden. Dies wirkt sich in mehrfacher Hinsicht positiv auf die Nachhaltigkeit der Akteure aus.
Sie können sich auf den Austausch und Ersatz von Komponenten konzentrieren, was die Kosten erheblich senkt und die Umweltbelastung verringert. Im Idealfall sollten die Leuchten mit universell nutzbaren Anschlussbuchsen ausgestattet sein, an die für einen nahtlosen Betrieb auch Steuergeräte von anderen Anbietern angeschlossen werden können. Das CMS sollte auch mit Steuergeräten von anderen Anbietern kompatibel sein. Die Betreiber haben dadurch die Möglichkeit, ihre bereits vorhandenen Leuchten weiterhin zu nutzen, neue Steuergeräte zu installieren, Systeme von anderen Anbietern (z. B. Asset-Management-Systeme) zu integrieren oder eine beliebige Kombination dieser Funktionen zu wählen. Dies senkt die Gesamtkosten und ermöglicht den schrittweisen Übergang zur Smart City.
Menschen, Umwelt, Anbieter: alle profitieren
Von interoperablen Systemen profitieren Städte, Bewohner*innen und die Umwelt gleichermaßen. Sie bieten eine zukunftsfähige Möglichkeit, Anlagen zu vernetzen, zu steuern und zu überwachen. Laut Statista gibt es weltweit rund 15,14 Milliarden vernetzte IoT-Geräte, rund doppelt so viele wie Menschen auf der Erde leben. In einem offenen System profitieren öffentliche Einrichtungen von jedem Datenpunkt: Es ist möglich, Datenquellen problemlos zu integrieren und bessere Entscheidungen auf der Grundlage tatsächlicher Verwendung zu treffen.
Besucher*innen und Einwohner*innen profitieren gleichermaßen von einer attraktiven Umgebung nach Einbruch der Dunkelheit. Straßen, die sicher und gut beleuchtet sind (was nicht unbedingt hell erleuchtet bedeuten muss), machen die Stadt attraktiver und fördern die lokale Wirtschaft. Die Nutzung vorhandener Anlagen statt des Einbaus neuer Anlagen bedeutet weniger Betriebsunterbrechungen auf den Straßen.
Interoperable Systeme sind für die Umwelt und die Kreislaufwirtschaft ein großer Gewinn. Ein effizientes Management verlängert die Lebensdauer der Anlagen. Weltweit gibt es fast 350 Millionen Leuchten, von denen nur die Hälfte mit LEDs ausgestattet ist. Obwohl die Anzahl der intelligenten Leuchten zunimmt, stellen sie immer noch einen kleinen Prozentsatz der weltweiten Lichtpunkte dar. Wenn man bedenkt, dass die LED-Beleuchtung eine Energieeinsparung von ca. 70 Prozent ermöglicht und eine intelligente Leuchtentechnologie den Stromverbrauch der LED-Leuchten im Schnitt um weitere 30 Prozent senkt, dürfen diese Energieeinsparungspotenziale nicht ungenutzt bleiben. Diese Einsparungen sind unerlässlich um Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und um mehr Mittel für andere intelligente Szenarien freizusetzen.
Modularität macht‘s möglich
Die Vernetzung zu Regierungs- und Versorgungsunternehmen kann das Rückgrat einer mehrschichtigen Informationsdatenbank bilden. Auf diese Weise können Städte ihre Infrastruktur mit einem intelligenten System vernetzen, das die Bürger*innen besser unterstützen kann. Die Beleuchtung zu modernisieren, ohne die Leuchten austauschen zu müssen, ist für Städte, die den Alltag ihrer Bewohner*innen erleichtern und gleichzeitig ihren Teil zum Erreichen der Klimaziele beitragen wollen, ein großer Vorteil.
Lesen Sie unser Whitepaper, um mehr darüber zu erfahren, weshalb Interoperabilität so wichtig ist.
Weitere Informationen darüber, was Schréder EXEDRA zu bieten hat, erhalten Sie bei Ihrer Vertriebsmitarbeiterin bzw. Ihrem Vertriebsmitarbeiter vor Ort.
Über den Autor
José Costa, ein sehr erfahrener Softwareingenieur, arbeitet seit 2019 bei Schréder Hyperion und ist auf das Design und die Entwicklung cloudbasierter Lösungen spezialisiert. Er kennt die Herausforderungen, mit denen Stadtverwaltungen beim Umstieg auf eine intelligente Infrastruktur konfrontiert sind. Seine Aufgabe besteht darin, Ihre Anforderungen durch die Entwicklung erweiterbarer und nachhaltiger Systeme zu erfüllen.
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