Smartes Management der Straßenbeleuchtung Bis zu 80 % Energie spart der sizilianische Ort Giardinello durch den Einsatz von bedarfsorientierter Beleuchtung ein.

Straßenbeleuchtung in Giardinello

Kundenprofil

Straße mit historisch anmutender Beleuchtung in Giardinello

Giardinello, Sizilien

Wie die meisten Privathaushalte versuchen die Kommunen Energieverbräuche jeglicher Art zu senken und Kosten zu sparen, die letztendlich durch die steuerzahlenden Bürgerinnen und Bürger getragen werden müssen. Das war auch einer der Gründe, die den kleinen sizilianischen Ort Giardinello mit seinen rund 2300 Einwohnenden dazu veranlasst haben, über smarte Lösungen für die öffentliche Infrastruktur nachzudenken.

Herausforderung

Leuchte mit LoRaWAN-fähigen Steuergerät

Effizientere Straßenbeleuchtung

Neben den öffentlichen Gebäuden sowie der Wasserver- und -entsorgung gehört die Straßenbeleuchtung zu den großen Verbrauchern in der Kommune. Daher hat Giardinello die Beleuchtung bereits in jüngerer Vergangenheit auf LED-Technik umgerüstet. Auf dieser Grundlage sollte eine modernere und digitalere Lösung für das Management der öffentlichen Straßenbeleuchtung umgesetzt werden. Ziel der Erneuerung war ein flexibles Konzept mit der Möglichkeit zur weiteren Energieeinsparung. Außerdem sollte der Zustand jeder einzelnen Leuchte einsehbar sein und die Lösung auf einer weit verbreiteten und skalierbaren Technologie basieren, was die Abhängigkeit von einem Hersteller ausschließt sowie für Zukunftssicherheit sorgt. Da es bei der Beleuchtung ebenso um das Thema Sicherheit geht, musste die Applikation entsprechend ausgelegt respektive geschützt sein. Eine besondere Herausforderung stellten die unterschiedlichen Leuchtentypen (modern/historisch) dar.

Lösung

Intelligente Beleuchtung mit LoRaWAN

Moderne Leuchte in Giardinello mit LoRaWAN-fähigen Steuergerät
Leuchte in Giardinello mit LoRaWAN-Gateway
Icon IoT-Plattform grovez.io
Software-Screen Smart Lighting Service
Moderne Leuchte in Giardinello mit LoRaWAN-fähigen Steuergerät

Nach der Beachtung sämtlicher Anforderungen und Voraussetzungen entschieden sich die Verantwortlichen hinsichtlich der Kommunikationstechnologie für den relativ neuen LoRaWAN-Standard. Dazu werden die Leuchten mit einem Steuergerät, der Luminaire Controller Unit (LCU), ausgestattet. Bei den modernen Leuchten kommt eine LCU mit Zhaga-Schnittstelle zum Einsatz. Ist kein Sockel vorhanden, werden LoRaWAN-fähige Universalsteuergeräte verwendet, die sich direkt im Gehäuse für die Schaltelektronik verbauen lassen. Beide Varianten nutzen das Dali-2-Protokoll zur Datenübertragung. Auf diese Weise können sie neben einfachen Schaltbefehlen weitere Betriebs- und Diagnosedaten mit dem LED-Treiber austauschen.

Leuchte in Giardinello mit LoRaWAN-Gateway

Die einzelnen Steuergeräte kommunizieren mit einer zentralen Komponente, die das Routing übernimmt. Um eine qualitativ hochwertige Ausleuchtung sicherzustellen sowie alle angebundenen Leuchten zu erreichen, werden in Giardinello zu diesem Zweck drei LoRaWAN-Gateways eingesetzt. Die LCUs senden ihre Daten an das an der besten Position befindliche Gateway, das mit einem integrierten Modem als Verbindungselement zwischen der Feldebene und dem Internet bzw. dem Netzwerk-Server fungiert.

Icon IoT-Plattform grovez.io

Abgesehen von den beschriebenen Hardware-Komponenten verwendet die sizilianische Kommune die IoT-Plattform grovez.io für die neue Lösung. grovez.io bietet einen eigenen Applikations-Server zur Nutzung von Software im Rahmen einer Software-as-a-Service-Dienstleistung (SaaS). Der Betreiber der Straßenbeleuchtung setzt nun statt der klassischen Steuerung in einer Leitwarte den Smart Lighting Service als SaaS ein. Hierzu loggen sich die Mitarbeitenden mit Zugangsberechtigung über einen Webserver ein. Danach können sie die Straßenbeleuchtung manuell aus der Ferne steuern. Durch die Kombination aus moderner LED-Technik und der LoRaWAN-basierten Steuerungstechnik lässt sich jede einzelne Leuchte ansteuern und diagnostizieren. Tritt eine Funktionsstörung auf, wird der Anwendende automatisch über ein Alarmmanagement informiert.

Software-Screen Smart Lighting Service

Über den Smart Lighting Service als Beleuchtungsmanagement-Software können verschiedene Dimmstufen eingestellt werden. Das hat einen direkten Einfluss auf den Energieverbrauch und die Lebensdauer der Leuchten. Zur komfortablen Verwaltung kompletter Gebiete lassen sich Gruppen bilden und zusammenschalten. Während die Leuchten in der Nacht in einigen Teilen des Orts zur Einsparung von Energie und Kosten heruntergedimmt werden, leuchten andere aus Sicherheitsgründen weiterhin zu 100 %.

Vorteile

  • Einsparung von 80 % der Energiekosten aufgrund einer bedarfsgerechten Beleuchtung
  • Reduzierung der IT-Kosten durch die Nutzung des Smart Lighting Service
  • Sichere Datenübertragung, u. a. durch eine doppelte AES-Verschlüsselung
  • Potenzielle Integration weiterer Sensoren, etwa aus den Bereichen Verkehr und Umwelt

Kontakt

Ihr Ansprechpartner Fabian Pasimeni
Fabian Pasimeni
Global Industry Manager Urban Infrastructure
Gern unterstütze ich Sie auf dem Weg zu einer effizienten Smart City-Beleuchtung.

Fazit

Straße in Giardinello

LoRaWAN-Infrastruktur als Basis für weitere smarte Anwendungen

Nachdem das Projekt abgeschlossen ist, denken die Verantwortlichen in Giardinello über den weiteren Einsatz der installierten LoRaWAN-Infrastruktur nach. Erste Ideen kreisen um die Integration von Verkehrssensoren von Fahrzeugen, perspektivisch vielleicht als Signalgrundlage für eine adaptive, verkehrsabhängige Steuerung der Beleuchtung. Denkbar ist außerdem der Aufbau eines Umwelt-Monitoring-Systems auf Basis von LoRaWAN-fähigen Sensoren.

Egal, in welche Richtung sich Giardinello weiter entwickelt: Die Gemeinde ist jetzt schon smarter als so manche Großstadt.

Fabian Pasimeni - Phoenix Contact, Director Global Industry Management Urban Infrastructure | Smart City
Director Global Industry Management Urban Infrastructure, Fabian Pasimeni