Marktblick IoT-Lösungen

In sehr großen Immobilien werden Heizung und Kühlung vollautomatisiert gesteuert. Und in kleineren Einheiten? Auch da können Nutzer manches bereits per Smart Phone regulieren. Dreh- und Angelpunkt sind die Mobilfunkanbieter. Eine Bestandsaufnahme.

Das Haus der Zukunft ist intelligent. Es weiß vieles selbst. Und das, was es nicht weiß, lässt sich von außen steuern, etwa per App. Ein Blick und ein Tippen aufs Handy reichen, um etwa für die absolute Wohlfühltemperatur zu sorgen. Oder um die Photovoltaikanlage auf dem Dach zu checken, die Ladesäulen für die Elektrofahrzeuge zu steuern oder die Sicherheitstechnik des Gebäudes mit einer Meldezentrale zu verbinden. Nötig für all das ist ein Telekommunikationsnetz. Alle großen Mobilfunkanbieter arbeiten deshalb seit Jahren an Lösungen. Erste Angebote für verschiedenste Einsatzgebiete sind zu haben. In den kommenden Jahren wird sich aber noch vieles entwickeln – und entwickeln müssen.

Insbesondere die Mobilfunkstandards 5G und 4G (LTE) bringen wichtige Eigenschaften für brauchbare IoT-Lösungen mit. Sie ermöglichen das Handling von sehr vielen Geräten innerhalb einer Funkzelle (5G zirka 1 Million Geräte pro Quadratkilometer, 4G zirka 10.000 Geräte pro Quadratkilometer). Außerdem kommen sie mit vergleichsweise wenig Energie aus. 5G ist etwa 100 Mal effizienter als LTE und LTE+. Der Energiebedarf für die Vernetzung im 4G-Standard kann durch Technologien wie Narrow-Band-IoT und LTE-M gesenkt werden. So lassen sich auch eine Vielzahl an Haustechnikkomponenten ohne Probleme datentechnisch miteinander verbinden.

Derzeit erfolgt der Smart-Meter-Rollout. Die Smart-Meter-Gateways können oft per Mobilfunk mit dem Messstellenbetreiber verbunden werden. Sie übertragen nicht nur Daten zum Stromverbrauch und gegebenenfalls zur Stromerzeugung etwa aus einer Photovoltaikanlage, sondern ermöglichen auch die Steuerung. Der Netzbetreiber Mainzer Netze sowie die Messstellenspezialisten co.met und GWAdriga nutzen beispielsweise den Mobilfunk von Telefónica Deutschland / o2 für die Vernetzung von Smart Metern.

Telefónica Deutschland/o2 schon mit vielen Ansätzen am Start

Das wohl umfassendste Konzept für Smartphone-Lösungen rund um Immobilien hat aktuell Telefónica Deutschland/o2. Hier werden viele Haustechnikkomponenten via Bluetooth, WLAN und ZigBee miteinander sowie mit einer Steuerung zentral verbunden. „Grundsätzlich ermöglicht Mobilfunk beides, die Vernetzung untereinander und die Anbindung ans Internet“, so Sven Koltermann, Leiter IoT bei Telefónica Deutschland/o2. Diese funktioniert in der Regel über die sonst üblichen Wege, etwa per DSL im Festnetz oder per Mobilfunk.

Monteur installiert Haustechnikanlage
Die Installation der für eine digitale Übertragung benötigten Hardware ist in der Regel kein Problem

Ist die entsprechende Hardware zum Messen, Steuern und Regeln installiert, stellt Telefónica Deutschland/o2 als digitaler Kommunikationsanbieter Festnetz- und Mobilfunktechnik zur Verfügung, die zum Teil auch für die Vernetzung von Haustechnik genutzt werden kann. Je nach Bauart und verwendetem -Material kann die Versorgung von ganzen Gebäuden durch Funknetze erschwert sein, etwa wenn viel Stahlbeton verbaut ist. Um dann die Mobilfunkversorgung innerhalb des Gebäudes zu verbessern, können Lösungen wie die Signal Box von o2 Business zum Einsatz kommen. Diese baut ein eigenes, lokales UMTS-Netz auf und übergibt Gespräche und Datenströme unterbrechungsfrei ans Mobilfunknetz von Telefónica Deutschland/o2.

Insbesondere für die Kommunikation im Internet der Dinge (IoT) bietet Telefónica Deutschland/o2 für Geschäftskunden spezialisierte Lösungen. Die sogenannte Global SIM (M2M-SIM-Karte) wird für die Kommunikation von Sensoren, Aktoren und anderen Geräten per Mobilfunk mit nationalem und internationalem Roaming genutzt. IoT Connect erfüllt als Mobilfunktarif die Erfordernisse im Internet der Dinge. Telefónica Kite ist die Plattform für Administration, Betrieb und Analyse von Konnektivität und IoT-Funktionalität.

Solaranlagenbetreiber können an virtuellem Kraftwerk partizipieren

In Deutschland geht das Unternehmen noch einen Schritt weiter. Es will nicht nur, dass viele kleine Stromproduzenten sehen, wie viel sie gerade mittels ihrer Photovoltaik-Anlage produzieren, sondern dass diese zu einem großen, virtuellen Kraftwerk zusammengeschlossen werden. Dafür arbeitet das Unternehmen mit NEXT Kraftwerke zusammen. Das Projekt heißt M2M. „Regelbarkeit oder, anders gesagt, eine bedarfsgerechte, flexible Stromerzeugung ist sehr wertvoll, da sich hierüber für unsere Kunden Mehrerlöse erzielen lassen“, erklärt Norman Gentges, stellvertretender Leiter des virtuellen Kraftwerks von NEXT Kraftwerke.

Gateway_Simkarte
Die gemessenen Daten werden via Mobilfunknetz weitergegeben

Man leistet also einen Beitrag zur Netzstabilität und kann gleichzeitig den eigenen Strom gewinnbringender vermarkten. Dafür bedarf es einer Next Box, ein 30 mal 30 Zentimeter großes Kästchen, das aus einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), einem Modem mit eingebauter M2M-SIM-Karte sowie einer Antenne besteht. Es wird in den dezentralen Anlagen installiert und stellt eine bidirektionale, eigens abgesicherte GPRS-Verbindung zum zentralen Leitsystem in Köln her. Zu den Steuerungsvorgängen gehören das Hoch- und Herunterfahren der regelbaren Anlage – je nachdem, wie viel Strom am Regelenergiemarkt benötigt wird. Zugleich fließen in Echtzeit und verschlüsselt Betriebsdaten von den Anlagen an den Betreiber zurück, die dieser unter anderem für die viertelstundengenaue Vermarktung des produzierten Stroms benötigt.

Swisscom bietet Wärmepumpenregelung per Mobilfunk

Das größte Schweizer Telekommunikationsunternehmen  Swisscom hat etwa mit dem Softwarespezialisten Meier Tobler eine IoT-Lösung entwickelt, mit der Wärmepumpen automatisch effizienter arbeiten sollen. Dieser „Smart Guard“ wartet und optimiert die Geräte kontinuierlich und automatisiert aus der Ferne. Bei Funktionsstörungen, die nicht von fern behoben werden können, wird Kontakt aufgenommen.

Die Wärmepumpen sind über das Mobilfunknetz mit dem Diagnostikzentrum von Meier Tobler verbunden und werden rund um die Uhr überwacht. Hausbesitzer können so bis zu 15 Prozent Energiekosten und 35 Tonnen CO2 pro Jahr einsparen. Zudem verlängert sich durch die Überwachung und die bessere Taktung der Anlagen deren Lebensdauer.

Deutsche Telekom mit Lösungen für Heizungssteuerung

Beim deutschen Telekommunikationsriesen Deutsche Telekom erfolgt die Überwachungen von energetischen Anlagen über SmartHome und Magenta SmartHome, das etwa Funk-Heizkörperthermostate ansteuert und so den Energieverbrauch reduziert.


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Schlagworte zum Thema:  Smart Metering, Smart Home