Straßenbeleuchtung als eierlegende Wollmilchsau?

Smart City ist ein ganzheitliches Konzept für eine nachhaltige und zukunftsorientierte Stadtentwicklung. Um smart zu werden, kommt eine Stadt nicht um die intelligente und digitalisierte Erneuerung ihrer Infrastruktur herum. In der Stadt der Zukunft sind die Dinge (z.B. Stadtmöbel, Straßenlaternen, Abfalleimer, Ampeln....) miteinander über physische Infrastrukturen, also mit Datenleitungen, über Funkverbindungen und im Internet vernetzt und werden damit Teilnehmer*innen im Internet der Dinge (IoT). Mit Sensorik werden Daten erhoben, die beispielsweise den Zustand eines Bauteils beobachten oder die Umwelt vermessen. Das ermöglicht ihnen, energieeffizienter zu arbeiten, sichere Funktionen zu gewährleisten und flexibel auf veränderte Anforderungen zu reagieren. Diese Dinge konnten in Zukunft weit mehr, als nur ihre ursprüngliche Funktion erfüllen.

Die Straßenlaterne als Alleskönner

Schon 2014 wimmelte es auf der Leitmesse für Smart City in Barcelona nur so von smarten Produkten für die intelligente Straßenbeleuchtung. Auch in Berlin wird in einem aktuellen Projekt getestet, wie neue Beleuchtungstechnik intelligent genutzt werden kann. Straßenlaternen sind ein naheliegender Anknüpfungspunkt für Sensorik aller Art:  Sie sind Endpunkte in einem Netz und sie sind erstens bereits vorhanden und zweitens funktionieren sie bereits als Teilnehmerinnen in einem vorhandenen Stromnetz. Sie können über Sensoren und Gateways miteinander Daten austauschen und sich über das Internet vernetzen. Die Beleuchtung des öffentlichen Raumes, also der Straßen, Plätze und Bürgersteige, kann damit bedarfsgerecht gesteuert werden. Das spart Energie und schont die Umwelt. Gleichzeitig können Unfallschwerpunkte und Gefahrenzonen entschärft werden.

Smart City und die intelligente Straßenleuchte

Unsere Stadt möchte smart werden? Die Anwendungspalette ist reichhaltig, wie alleine das Beispiel der Straßenbeleuchtung zeigt. Eine vorausschauende Instandhaltung bei Straßenlaternen kann mittels Sensorik effizienter eine Zustandserfassung ermöglichen und ehrenamtliches Bürgerengagement ersetzen.

Nicht zuletzt die Zustandserfassung eines Bauteils (z.B. einer Straßenlaterne), wie sie z.B. bereits bei Bahnhofsuhren erprobt wird, ist ein ideales Anwendungsgebiet für das IoT. Für die technische Umsetzung  wird derzeit eine Kombination aus einer dezentralen Lösung mit einer zentralen Zugriffsmöglichkeit favorisiert. Zum einen werden erhobene Daten im lokalem Gateway mit Speicher direkt vor Ort, z.B.  an der Straßenlaterne gespeichert und verarbeitet. Zum anderen gibt es die Möglichkeit zur Fernsteuerung oder Wartung von zentraler Stelle,  also den Zugriff von einer Stelle, z.B. einer Leitwarte.  Sensoren können die Funktion monitoren und eine vorausschauende Instandhaltung ermöglichen oder relevante Daten für Verkehr und Umwelt erheben. Und: Wäre nur an jeder 10. der rund 224 000 Straßenleuchten ein Gateway mit einem öffentlichen WLAN Zugang, könnte problemlos eine Abdeckung des gesamten Stadtraumes angeboten werden.

Aber wie kommen diese Anwendungen in die Fläche? Ein derzeit häufig gewählter Lösungsansatz besteht in dem Zerlegen des Anwendungsgebietes in ein Modellareal wie es bereits im Campus Adlershof vorbildlich umgesetzt wird.

Berlin kann sich ein Beispiel nehmen… oder auch mehrere

  • Die Stadt Kansas City sammelt Daten mit Sensoren an Straßenlaternen, um einen effizienteren Service für den Bürger anzubieten. Mehr
  • Santander hat im Zentrum der Stadt 2000 Sensoren an Straßenlaternen, Abfallbehältern und Gebäudefassaden installiert, um unterschiedlichste Messungen der Umgebung zu erheben. Gemessen werden CO2, Lärm, Fahrzeugaufkommen, Beleuchtungsstärken und Füllmengen. Erreicht wurde eine effizientere Auslastung von Parkraum, Straßenreinigung und Müllabfuhr und damit signifikante Kosteneinsparungen. Mehr auf der Projektseite sowie unter http://www.daserste.de/information/politik-weltgeschehen/weltspiegel/sendung/santander-spanien-smart-100.html
  • Die Städte Rüsselsheim, Kelsterbach und Raunheim bauen gemeinsam ein sogenanntes Urban Operation Center auf, in dem sie zum einen die für Infrastrukturmaßnahmen gesammelten Metadaten verarbeiten,  diese aber auch  Unternehmen und Bürgern zu Verfügung stellen. Bei den Daten handelt es sich z.B. um Messungen zur Parkraumbewirtschaftung,  zum Energieverbrauch von Gebäuden und zu Beleuchtungsstärken von Straßenleuchten. Mehr
  • Die Smart Light Straßenleuchten eines Projektes in Amsterdam können ihre Beleuchtungsstärke situativ anpassen, ferngesteuert oder automatisch über Sensoren. Auch Messungen zu Verkehrs- oder Fußgängeraufkommen können die Beleuchtungsstärke beeinflussen. Energieeinsparungen, WLAN Service oder Messungen der Luftqualität sind weitere Funktionen dieses Public-Privat-Partnership Projektes. Ein weiteres Projekt hat entlang einer 2 km langen Strecke Straßenlaternen mit Sensoren ausgestattet, die über ein lokales Netz miteinander verbunden sind. Der Zugang steht Startups und Entwicklern offen, um Smart City Lösungen im Internet der Dinge auszuprobieren. Mehr auf der Projektseite sowie unter iotlivinglab.com/projects/amsterdam-beacon-mile/

Angereichert mit neuen Funktionen wird die althergebrachte Straßenlaterne zum intelligenten Multitalent  für die Smart City. Diese Anwendungen müssen auch in Berlin aus der prototypischen Anwendung in die Fläche kommen, damit die Stadt als Infrastrukturbetreiber skalierbare Ergebnisse erzielen kann. Die Stadtverwaltung kann so Daten selber erheben, um den Zugriff für sich und auch für Bürger und Unternehmen sicherstellen. Stadtplanungsabteilungen und Bezirksämter haben damit Informationen in der Hand, die strategische Planungen ermöglichen. Nicht alles ist technisch oder rechtlich möglich, aber viele dieser neuen Funktionen sind sinnvoll.

Warum also nicht jede Straßenleuchte, nach und nach, smart aufrüsten? Das machen andere Städte und das wollen wir auch hier, in Berlin!

TIPP: Mehr zu IoT in unserem neuen Report „IoT in Berlin