Netze nachrüsten in Stadtwerken: Zustand per Funk statt Kontrollfahrten

Weniger Kontrollfahrten, mehr Transparenz. Wie Stadtwerke ihre Netze datenbasiert betreiben können. Zu Gast ist WIKA, ein Unternehmen, das viele aus der klassischen Messtechnik kennen. Druck, Temperatur, Füllstand, Durchfluss. Heute schauen wir darauf, wie diese Messpunkte in IoT-Lösungen eingebunden werden. In Fernwärmeschächte, Wasserverteilung oder Pegelmessung. Und die zentrale Frage dabei ist: Wie wird aus einem Messwert im Feld eine bessere Entscheidung im Netzbetrieb?

Heute sprechen wir über IoT bei Stadtwerken und Netzbetreibern. Also über Infrastruktur, die oft verteilt, schwer zugänglich und trotzdem kritisch für den Betrieb ist. Bei mir ist Philipp Lausberger. Er ist IoT Application Specialist bei WIKA. Philipp, lass uns direkt einsteigen. Wenn du auf Stadtwerke und Netzbetreiber schaust, welches Problem begegnet dir da am häufigsten?

Philipp

Ja, hi Peter, danke nochmal für die Einladung. Also prinzipiell, wenn man jetzt so auf die Probleme von Stadtwerken und Netzbetreibern trifft – wir fokussieren uns hier auch viel auf deutsche Kommunen oder Zentraleuropa – haben wir oft das Problem, wie überall auch in der Industrie: Ich habe ein Bestandsnetz, das ist nicht alles nach dem neuesten Standard gebaut. Wenn man sich vorstellt, wir haben tolle Altstädte in ganz Deutschland.

Die haben Fernwärmenetze, Gasversorgung, die sind teilweise jahrzehntelang alt. Eine Info, wie geht es dem Netz, was für einen Zustand hat das Netz, bekomme ich oft nur durch eine visuelle, physische Inspektion. Das heißt, es fährt jemand lokal hin, geht einen Fernwärmeschacht oder einen allgemeinen Wartungsschacht runter, liest einen Wert ab, geht wieder hoch. Also ich habe dann relativ hohen Aufwand, und durch all die Alterung – wir kennen sie alle. Irgendwo steht der Bagger in der Straße, geplatzte Wasserleitungen. Das ist immer der Best Case. Gasleitungen und so weiter haben wir da auch noch alles mit dabei. Es geht einfach so ein bisschen um das Thema Retrofit. Wie kann ich ein Netz transparenter im ersten Schritt machen? Und nach der Transparenz kommt da natürlich auch die Datenverwertung. Was kann ich damit alles anstellen, um einfach mehr Effizienz daraus zu holen?

Ich fand es auch super spannend, im Vorfeld mal überhaupt darüber nachzudenken, wie viele von diesen Schächten es gibt. Es gibt fernwärmebezogene Schächte, also dass es da in Metropolen die tausend Schächte gibt in jeder Metropole. Deutschlandweit gibt es irgendwas mit 4000 Fernwärmenetze und dementsprechend hunderte, tausende von diesen Schächten, die dann von Personen kontrolliert werden müssen. Kannst du mal ein bisschen beschreiben, wie so eine Kontrolle abläuft? Also was passiert da?

Philipp

Natürlich gibt es einmal die Fernwärmeschächte, aber im Prinzip muss man einfach nur bisschen mit offenen Augen – sei es mal heute Abend oder morgen früh – über die Straße laufen. Im Prinzip besteht die Straße fast auch nur aus Schachtdeckeln, wenn man mal genau darauf achtet. So ein Schacht ist ja aufgebaut: Wir haben den klassischen Gullideckel und dann geht es oft eine kleine Leiter runter. Teilweise geht es dann bis zu sechs Meter unter die Erde, und da verläuft erst einmal eine Leitung, also eine Gasleitung, eine Fernwärmeleitung, eine Wasserleitung, was auch immer. Da habe ich heute aktuell oft ein analoges Manometer drin gesetzt. Also sprich wirklich ein mechanisches Messgerät. Im besten Fall von WIKA oder sehr wahrscheinlich von WIKA. Und es funktioniert natürlich nach 40, 50 Jahren immer noch. Aber ich habe da erst einmal relativ viel Aufwand. Bis ich da hinfahre, muss ich erst einmal anfangen, das Ganze zu planen.

Welche Schächte oder Messpunkte müssen heute überwacht werden? Ist der Messpunkt unter einer viel befahrenen Straße? Kann ich das alleine machen? Oft sind es zwei Mitarbeiter, die dann zur Messstelle hinfahren. Der eine sichert oben quasi den Eingangsbereich vom Schachtdeckel, vom Gullideckel ab, dass niemand reinfällt, dass er, wenn sich der Kollege unten im Schacht vielleicht verletzt, ihm helfen kann und so weiter. Es ist relativ viel Aufwand. Nur, ob ich jetzt wirklich so einen Snapshot von meinem Fernwärmenetz, von meinem Wassernetz erhaschen kann, weil ich gucke drauf und jetzt ist vielleicht alles in Ordnung. Dann gehe ich aus dem Schacht hoch, schließe den Deckel, fahre weiter, und dann fünf Minuten später passiert was, und das bekomme ich einfach heute sehr schwer mit. Oder erst, wenn irgendwo die Beschwerde kommt oder das Wasser aus der Straße rausquillt und es dann vielleicht zu spät ist.

Und was für Auswirkungen können da alle passieren? Ich meine, das eine ist sehr extrem, dass praktisch das Wasser komplett ausbricht, aber es gibt ja noch andere Varianten. Gerade bei Fernwärme ist Isolation ganz wichtig als Thema. Also welche Schadenstypen, welche Schadensfälle trifft man da an?

Philipp

Genau, also prinzipiell, der am häufigsten auftretende Schaden ist natürlich erst einmal eine Leckage. Das kennen wir auch alle aus dem Wasserbereich. Wenn der Bagger da steht, ist es noch relativ unkritisch. Aber im Zuge dessen, dass zukünftig auch Wasser eine immer wichtigere Ressource wird, müssen wir da halt auch immer damit umgehen. Klar, Thema Gasleitung, da muss man nur mal in die Nachrichten gucken. Das geht oft nicht sehr glimpflich aus, wenn da mal was undicht wird. Und im Beispiel von der Fernwärmeleitung – ja, das Phänomen, dass eine Leckage auftritt in der Fernwärmeleitung, das ist erst mal der Worst Case. Wir haben da bis zu 100 Grad warmes Wasser oder dann noch mal heißer Dampf mit drin dabei. Also sprich, ich habe da wirklich einen Suppentopf dann quasi im Schacht drin, wo kochendes Wasser teilweise drin ist. Und wenn jetzt zum Beispiel der Mitarbeiter runtergeht von den Stadtwerken, von einem Fernwärmenetz, ist das natürlich ein –

extremes Verletzungsrisiko. Ja, das ist bezüglich Leckage, aber es kann natürlich auch einfach sein, dass durch die Erdbeschichtung oder allgemein die Nähe zum Fluss, wie auch immer, Starkregenereignisse der Schacht so voll läuft, dann ist meine Messtechnik vielleicht unter Wasser, muss ich wieder auspumpen. Also das sind erst einmal so zwei Szenarien. Und wir haben jetzt auch bei WIKA so eine kleine Nische, wo wir quasi über Stahlmantelrohre sprechen. Das ist so ein bisschen das Thema Isolation.

Das bedeutet, damit es der Hörer sich besser vorstellen kann, was ein Stahlmantelrohr ist: Das ist im Prinzip ein Rohr in einem Rohr. Zwischen den zwei Rohren ist ein Vakuum. Also eins zu eins, wie eine Thermoskanne daheim funktioniert, bloß in Form von einem Rohr, wird oft bei schweren, komplizierteren Geometrien verwendet. Oder wenn ich über eine Brücke fahren muss und am Fluss durchfahren muss mit der Fernwärmeleitung. Das bedeutet, hier ist quasi ein Vakuum drin und das Vakuum verschwindet einfach über die Zeit. Beziehungsweise es dringt Luft von außen ein, wenn man es jetzt genau nehmen will. Und dementsprechend verschlechtert sich zum Beispiel für den Abschnitt die Isolationswirkung. Und das bedeutet, es strahlt halt extrem viel Wärme ins Erdreich ab. Also wenn man jetzt sieht, welche Maulwürfe man da drin hat, die außen, in mehr warme Regionen kommen, die freuen sich vielleicht. Die haben dann quasi eine inklusive Fußboden- und Deckenheizung mit drin dabei. Aber den Netzbetreiber freut es nicht oder die Stadtwerke, weil im Endeffekt viel mehr Energie reingebuttert werden muss, um wieder quasi auf den richtigen Vorlauf zu kommen.

Dann lass uns mal ganz konkret an so einem Beispiel anschauen, wie läuft denn das ab, dass dann keine Kontrollfahrten oder reduzierte Kontrollfahrten notwendig sind. Wir haben ja schon Sensoren verbaut, teils von WIKA, meistens, hast du gesagt, aber genau auch von anderen, und jetzt haben wir eine Palette an Sensoren und wollen die eigentlich zentral in so einer Leitwarte irgendwie zusammenführen und da vielleicht irgendwelche Grenzwerte festlegen. Kannst du mir da mal eine typische Strecke beschreiben, sozusagen vom Sensor bis hin zur zentralen Leitwarte, wie läuft das ab oder was sind die Varianten, die es da unterwegs gibt?

Philipp

Im klassischen Fall haben wir heute eine analoge Messtechnik drin gesetzt. Wir haben oft keine Verbindung irgendwie über ein Kabel zum Thema, ich möchte das Ganze irgendwie in eine Leitwarte führen über klassische Bus- oder analoge Datenübertragung. Sehr schwierig. Und dann kommt so ein bisschen dieser IoT-Ansatz. Da sehe ich dieses Thema mit Funkübertragung.

Batteriebetriebene Geräte kommen zum Einsatz, also sprich, ich möchte eine sehr einfache Installation haben. Ich möchte keinen Strom hinlegen, ich möchte kein Kabel hinlegen. Deswegen setzen wir da auf batteriebetriebene Geräte mit unterschiedlichen Funktechnologien. Da sage ich jetzt mal, viel im Bereich Stadtwerke, Netzbetreiber oder allgemeiner Industrie. Immer mehr kommt zum Beispiel LoRaWAN oder mioty.

Dann gibt es natürlich noch mobilfunkbasierte Technologien, NB-IoT, LTE-M und so weiter. Und im Endeffekt habe ich jetzt eine Funktechnologie kombiniert mit einem Sensor plus einer Batterie und habe jetzt eigentlich schon alles da, was ich brauche, um quasi vielleicht von einem Messwert im Jahr oder im halben Jahr zu vielleicht einem Messwert pro Stunde oder einem Messwert am Tag zu kommen. Und jetzt haben wir erst einmal den Sensor.

Im Anschluss müssen die Daten natürlich übertragen werden. Habe ich jetzt eine Mobilfunktechnologie, nutze ich das bestehende Handynetz. Ich kann mir als Netzbetreiber, als Stadtwerk auch über ein privates Netz bauen. Das hat einfach einen Vorteil, ist gerade für eine große Skalierung sehr günstig. Die Daten kann ich relativ gut verwalten, habe da relativ viele Möglichkeiten, das sowohl zu designen, wie ich das möchte. Und schlussendlich, wenn dann die Daten weitergeleitet werden zu der Leitzentrale. Da ist natürlich auch wieder wichtig, dass wir auf standardisierte Schnittstellen setzen, wie eine REST-API, MQTT, OPC UA und so weiter, um da wirklich auch in der obersten Schicht zu sagen, wir können die Daten schnell integrieren und verursachen daher kein extra Projekt, sondern es soll eigentlich mit einem IIoT-Ansatz Plug and Play funktionieren.

Lass uns da mal so ein paar dieser Komponenten auf dieser Strecke genauer anschauen. Also die Sensoren wäre sicherlich auch sehr spannend und du von WIKA könntest da sicherlich auch viel erzählen. Aber lass mich nochmal die Batterie abklopfen, weil das ist ja schon so: Jetzt sagt man, da muss niemand hinfahren, und plötzlich baut man eine Batterie ein, und dann intuitiv würde man sagen, jetzt muss man ja ständig hinfahren, um die Batterien zu wechseln. Kannst du da nochmal sagen, wann weiß ich denn, wann die Batterie leer ist, und was sind da so die Wartungs- und Austauschzyklen?

Philipp

Prinzipiell liefern die Geräte normalerweise immer einen Batteriestatus mit. Also sprich, ich habe dann eine Spannung und sehe dann im Endeffekt, ob meine Batterie leer wird. Ganz allgemein gesagt. Man kann das aber auch ein bisschen vergleichen, vielleicht einfach mal mit einer Wanduhr, die man vorher manuell aufgezogen hat. Dann musste ich wirklich täglich am Strick ziehen, dass meine Uhr am Leben bleibt. Eine Wanduhr hat eine kleine Batterie drin, hält jahrelang.

Und im Endeffekt, wieder als Analogie, so ist es eigentlich auch bei den ganzen IoT-Technologien, Funktechnologien, die wir nutzen, weil es sind quasi Low-Power-Protokolle. Das bedeutet, wir brauchen halt sehr, sehr wenig Energie. Ich kann jetzt vielleicht keine Streaming-Daten, also kein Netflix mit einem Drucksensor abspielen, aber das muss jetzt vielleicht auch nicht sein in dem Fall. Und damit kann ich schon Batterielebensdauern von bis zu zehn Jahren erreichen im Feld, was dann, den Batterieaustausch oft nach hinten anstellt in der Prio.

Das ist schon ziemlich beeindruckend, zehn Jahre. Okay, dann hätten wir die Batterie erst mal hakend dran und jetzt kommen wir mal zu den Funkstandards. Also Mobilfunk, glaube ich, kann sich auch jeder schon bisschen was drunter vorstellen. Das ist da relativ ähnlich mit dem, wie man ja tagtäglich arbeitet. Aber lass uns mal LoRaWAN nochmal genauer anschauen. Das ist ja, wie du gesagt hast, man kann sich dann ein eigenes Netz aufbauen. Was heißt denn das? Und hast du da vielleicht mal auch ein Beispiel, ein Kunde oder so, der sich mal so ein Netz aufgebaut hat, auch mit –

was kann denn da schiefgehen und was kann funktionieren? Weil LoRaWAN wird jetzt immer wieder auch mal im Podcast diskutiert aus unterschiedlichen Bereichen, selten auch in der Größe einer ganzen Kommune. Wo siehst du sozusagen die Möglichkeiten, so was zu skalieren auch? Wie baut man so was auf?

Philipp

Fangen wir vielleicht mal mit dem Thema Aufbau an. Im Endeffekt benötige ich eigentlich nichts außer – wenn ich einen professionellen Netzwerkbetreiber habe – einmal quasi einen Netzwerkserver, relativ einfach über Cloud gehostet in den meisten Fällen, und ich brauche ein Gateway. Dann nehme ich das Gateway, montiere das jetzt mal plakativ gesagt einfach irgendwo an einer guten Stelle, Strom rein. Im einfachsten Fall ist noch eine SIM-Karte drin für die Internetverbindung oder ich stecke einfach ein –

Internetkabel rein und dann ist das Ding mit dem Internet verbunden und das war quasi das physische Setup für ein LoRaWAN-Netzwerk. Also ich muss eigentlich nur ein Gateway installieren und das Gateway kommuniziert dann automatisch mit dem Netzwerkserver, und genau das ist der zentrale Punkt und quasi das Wichtigste, dass man hier auf eine wirklich professionelle Lösung setzt, auf einen professionellen Partner, weil für ein, zwei Geräte ist es – der Fall, dass ich da vielleicht noch relativ gut selbst was bauen kann. Aber im Endeffekt, ich möchte mich als Netzbetreiber zum Beispiel nicht mit dem Thema LoRaWAN-Netzwerke beschäftigen, sondern mit meinem Fernwärmenetz oder Wassernetz. Und deswegen ist es umso wichtiger, dass man da auf einen stabilen Partner setzt, wie zum Beispiel LORIOT oder auch andere Netzwerkbetreiber. Und dann habe ich im Prinzip eigentlich schon alles geschaffen für einen Sensor bis hin zu mehreren Zehntausend Sensoren im Feld, weil die Infrastruktur das relativ einfach hergibt mit einer Plug-and-Play-Lösung dann.

Ich glaube, man kann sich gut vorstellen, dass so ein Gateway sozusagen wie die Spinne im Netz ist, die dann halt ihre Fäden ausschickt zu den jeweiligen kleinen Sensoren, die halt überall im Feld verbaut sind. Die senden dann alle an dieses Gateway, was dann zentral und gebündelt auch über Internet, im Mobil, die Daten dann an den Server weiterleitet. Okay.

Und die Schwierigkeiten beim Skalieren sind ja auch vielfältig. Was ich so mitbekommen habe, sind die ganzen Updates, die dann immer wieder auch notwendig sind, die man einspielt, unterschiedliche Arten von Geräten und Sensoren, die man dann verknüpft. Welche Wachstumsschmerzen siehst du da? Oft ist es ja so, man fängt erst mal an zu basteln, so ein bisschen wie Smart Home, und sagt, na ja, zu Hause habe ich es auch hinbekommen, dass ich jetzt meine Wetterstationen und dann meine Rollläden oder so verknüpft habe. Wo siehst du da jetzt die Schwierigkeiten, dass man das eben nicht auf eine Stadt übertragen kann?

Philipp

Ja, das kam dann – mal so jemand kam auf die Idee, hat gesagt, ja, können wir ein bisschen was machen. Oft wurde es von der Historie bei vielen Stadtwerken irgendwie durch die IT-Abteilung betreut. So ganz klassisch haben wir ein paar Kunden gesehen, die dann gesagt haben, ja, Studentenprojekt und so weiter. Dann ist es halt gewachsen. Und dann wurde vielleicht sogar eine eigene Software irgendwie zusammengestrickt. Und da haben wir auch einen konkreten Fall, wo dann der Kunde quasi gesagt hat, ja, hier Stadtwerk, wir haben jetzt unsere eigene Plattform.

Ihr vom Netz müsst quasi auch die Plattform nutzen, aber haben sich damit auch übernommen, weil das ist einfach was, das man nicht mit zwei Leuten irgendwie managen kann, und dementsprechend haben sie jetzt quasi das Problem bei der Skalierung, weil im Prinzip die interne Kommunikation nicht funktioniert, weil die Kapazitäten nicht ausreichen. Und deswegen ist es eigentlich umso sinnvoller zu sagen, ja, man hostet das Ganze auf einer Cloud. Das heißt, es wird halt –

täglich eigentlich geupdatet. Es geht ja auch hier im Bereich IoT nicht nur um reine Datenübertragung, die ich möchte, sondern auch um das Thema Security. Und im Prinzip nutzen ja alle heute Cloud-Services im Unternehmen. Das ERP-System läuft nicht mehr auf dem Rechner und so weiter. Also es ist ja alles sicher, aber auch nur dadurch, dass ich halt quasi permanent nachupdate. Und das ist etwas, wie gesagt, wo ich sage, wenn ich jetzt selbst betreibe, möchte ich mich nur um mein Netz kümmern und nicht darum, dass meine Software irgendwie durch Programmierer geupdatet wird und dass das alles irgendwie mit Klebeband hier und Klebeband da zusammenhält, sondern ich will einfach, dass es funktioniert.

Gerade Thema Sicherheit und Cloud. Ich war ja in meiner Zeit bei Siemens noch – also das ist schon ein paar Jährchen her dann auch – wo wir diese Cloud-Diskussion auch immer geführt haben. Viele, gerade in den Fabriken, wollten natürlich maßgeblich und wollen nach wie vor lokal bleiben, on the Edge und Ähnliches. Weil Cloud war immer so ein bisschen mit Unsicherheit verbunden. Wie nimmst du wahr, hat sich diese Diskussion verschoben, vielleicht generell im Bereich IoT auf der einen Seite und dann aber auch vielleicht die Abgrenzung zwischen – ich meine, die Daten aus einem Schacht sind ja definitiv eben nicht so kritisch und relevant wie jetzt direkt aus einer Fabrik raus. Wie siehst du diese Diskussion Cloud und Lokal und Sicherheit?

Philipp

Also ich kann es auf jeden Fall auch verstehen, wenn ich jetzt einfach die Daten bei mir im Unternehmen auf dem Server haben, also hosten möchte. Es gibt ja auch die Möglichkeit – der Netzwerkserver, es ist ja ein Stück Software, das entweder auf einer Cloud laufen kann, kann aber auch natürlich auf einem Firmenserver laufen. Also das hindert jetzt erst mal die Skalierung nicht und da ist es natürlich auch immer wichtig, auf die Kundenbedürfnisse einzugehen. Trotzdem habe ich das Gefühl, dass vor allem in Deutschland das Ganze sehr kritisch beäugt wird. Und, wo ich jetzt mal als 30-Jähriger so ein bisschen skeptisch entgegenblicke, weil ich würde da auch wieder sagen, andere Länder hängen uns ab, weil die machen es einfach. Die sind deutlich schneller. Thema Digitalisierung. Ich glaube, das wissen wir alle, dass Deutschland kein Musterbeispiel ist. Und wenn wir uns halt selber im Weg herumstehen und unnötige Diskussionen führen über – vor allem Menschen, die sich eigentlich mit dem Thema noch nicht beschäftigt haben, verlangsamen einfach auch die Digitalisierung. Und ja, es ist einfach gesagt: Wenn wir wollen, dass andere immer schneller sind, dann müssen wir die Skepsis beibehalten. Vielleicht mal eine kritischere Aussage, aber ich verstehe alles und es hat auch alles seinen Sinn und Zweck. Und es gibt natürlich auch Anwendungen, da macht das Sinn. Aber ich rede jetzt eher über das Thema, wenn ich einfach permanent skeptisch bin und eigentlich gar nicht weiß, wie die Technologien funktionieren, ist es natürlich dann im Endeffekt eine Entscheidung, die jeder für sich treffen muss.

Ich gebe dir da recht auf jeden Fall, weil meine Beobachtung ist auch, dass es eher aus Unwissenheit ist oder, wenn man nicht differenziert, wenn man undifferenziert sagt, Cloud kommt für mich nicht in Frage. Aber ich finde da ja das Beispiel mit den Schächten jetzt so schön, weil da ist es offensichtlich, dass es kein kritisches Wissen ist oder so, was dann irgendwie abfließt. Also da ist es überhaupt eigentlich gar keine Frage, dass man versucht, sich möglichst einfach zu machen, halt einfach den Betrieb dieses Netzes sich leichter zu gestalten.

Wenn die Daten irgendwie ganz offen und transparent auf dem Bürgersteig visualisiert werden würden, wird ja auch niemand Schaden nehmen oder so. Da anzufangen und dann zu überlegen, Schritt für Schritt, ab wann wird es denn kritisch, ab wann ist es denn wirklich unternehmenskritisch und relevant. Ich glaube, da machen sich wenige so richtig den Kopf, welche Daten ja oder welche nein.

Philipp

Ja, und dann hat man natürlich auch einfach das alltägliche Leben im Office, speichert irgendwelche Produktionsdaten, Medikamentenzusammensetzungen auf einem Cloud-Server, da denkt man irgendwie gar nicht drüber nach, aber dann, wie du schon sagst, dann wird es quasi wegen einem Druckwert, der ja trotzdem verschlüsselt ist. Es ist ja auch jetzt nicht so, dass ich einen Fingerschnips habe und da reinkann, nur weil es auf einer Cloud ist, aber wir nutzen es täglich, man telefoniert darüber täglich, das Handy hört einen permanent ab, und ich glaube, da ist ein Druckwert, den man auch jetzt nicht so einfach entschlüsseln kann, glaube ich, das geringste Problem, was wir heute beim Thema Security haben.

So weit zur Security. Man sollte sich damit nicht aufhalten lassen. Sich damit beschäftigen, klar, aber nicht aufhalten lassen. Das ist immer, glaube ich, eine Meinung. Absolut. Jetzt aber noch mal zu einer IoT-Thematik, also gerade für dann auch maßgeblich so Netzbetreiber und Stadtwerke. Wo könnten die das noch einsetzen? Fernwärme war ein tolles Beispiel. Du hast von Wasser und Ähnlichem gesprochen. Wenn man so ein LoRaWAN einmal aufbaut, zum Beispiel, kann man das ja in alle möglichen Richtungen erweitern. Also welche Anwendungsfälle drumrum siehst du dann noch?

Philipp

Also klar, so Druckmessstellen, wo es vor allem um Abzweigungen geht. Und ich kann dadurch so Langzeitdaten aufzeichnen. Wann ist der Wasserdruckabfall am höchsten und so weiter, mit historischen Daten. Einfach um das Netz wieder effizienter zu betreiben. Dann haben wir natürlich Verteilstationen. Da ist quasi einmal die Möglichkeit, dass man das Ganze mit einer Pumpe wieder erhöht, den Druck, dass ich da irgendwo in meinem Sollbereich bin. Ich kann aber auch vielleicht den Druck wieder runterregeln mit dem Druckregelventil. Und das ist zum Beispiel so ein Druckregelventil, das ist ja auch eine mechanische Komponente, da sitzt eine Feder drin, die quasi den Druck mehr oder weniger regelt. Und das kann natürlich auch wieder zu Verschleiß führen. Dann hat man falschen Druck im Netz. Irgendwann kann dann das Druckregelventil anfangen zu schwingen und irgendwann habe ich dann quasi – eine komplette Schwingung auf einem kompletten Netz, weil das überträgt sich dann irgendwann ja auch auf den nächsten Druckregler oder das nächste Druckregelventil. Aber auch Wasserüberwachung von Flüssen, also Pegelstände, Grundwassermessungen, also ganz klassische Themen. Gestern hatten wir bei der Feuerwehrübung wieder eine Diskussion darüber, wie wird eigentlich das Wasser bei uns im Ort überwacht. Und da sitzt ja quasi im Feld irgendwo so ein kleines Wasserhäuschen.

Da fährt einmal in der Woche der Stadtmitarbeiter hoch, und da ist jetzt quasi wieder aufgefallen, bei uns direkt, ja, das Ding ist ja leer auf einmal. Wo man halt einfach nach zwei Wochen das erst festgestellt hat. Und das sind so relativ simple Sachen, wo ich halt eine relativ große Wirkung habe. Und das Ganze lässt sich auch pauschal wieder aufs Gasnetz übertragen. Da sind wir natürlich im explosionsgefährdeten Bereich, aber mehr oder weniger funktioniert hier so ein Netz oft relativ ähnlich. Es sind Rohrleitungen und da ist eine Flüssigkeit drin, ein Gas. Das muss ich hoch- und runterregeln, habe Verbraucher, Leckagen. Dementsprechend ist das oft analog zu sehen vom einen Bereich zum nächsten Bereich.

Was kann man aus deiner Sicht einfach übertragen und was ist vielleicht eher auch so standortabhängig? Also ich kann mir vorstellen, manchmal diese Fernwärmeschächte, die sind ja sehr tief. Das heißt, es ist wahrscheinlich schwierig, da irgendwie rauszufunken. Andere Themen sind eher standardisiert. Sag mal, wenn du unterschiedliche Kunden betrachtest, dein Heimatdorf zum Beispiel im Vergleich zu einer großen Stadt, wo sind da die Unterschiede und was lässt sich einfach übertragen und was ist da vielleicht dann auch immer spezifisch bei jedem Kunden so ein bisschen individuell?

Philipp

Ein sehr wichtiger Punkt ist wirklich auch die Signalqualität oder quasi die Reichweite, die ich erzielen kann mit so einem Netzwerk. Und das ist natürlich sehr kritisch, wenn ich jetzt sechs Meter unten auf der Erde bin, da kann ich den besten IoT-Sensor, LoRaWAN-Sensor reinschrauben. Der wird nicht mehr hochkommen an die Erdoberfläche. Faktisch bringt mir der dann quasi so nichts. Und deswegen ist es zum Beispiel wichtig, dass man auch noch eine Alternative hat, vielleicht eine absetzbare Antenne, dass ich einfach unten im Schacht meine Messtechnik habe, dann fahre ich hoch mit einem Kabel und installiere dann die Antenne oder die Funkeinheit. Allgemein lässt sich das übertragen, dass ich wirklich überall – egal ob es im ländlichen Bereich ist, sei es vielleicht unkritischer mit Straßensperren, aber dafür habe ich längere Strecken, die ich fahren muss – habe ich quasi in der Stadt dafür vielleicht kürzere Strecken, aber kompliziertere Zugangsmöglichkeiten und natürlich auch eine viel höhere Dichte. Und im Endeffekt, der Benefit ist egal, ob in der Stadt oder auf dem Land, der gleiche. Man spricht natürlich oft von Smart-City-Projekten, aber in Deutschland wohnen ja doch noch sehr viele Menschen aktuell noch auf dem Land. Und ja, das ist quasi immer eine größere Herausforderung, wirklich dann diese alten Netze im Betrieb zu halten. Und je weniger Aufwand ich damit habe, desto besser ist es dann im Endeffekt für mich als Betreiber.

Kannst du was zu den Kosten sagen? Wenn jetzt eine Dorfgemeinschaft sich entscheidet, jawoll, so was wollen wir auch haben, ist das überhaupt realistisch? Können das nur Städte bezahlen, so ein Überwachungssystem? Also für wen ist das geeignet und was kostet so was?

Philipp

Geeignet ist es, würde ich sagen, für die meisten. Kostentechnisch haben wir jetzt bei uns einen Vorteil einfach. Wir sind ein Industrieunternehmen und wir produzieren zum Beispiel Losgrößen von einem Stück für eine pharmazeutische Industrie – das ist jetzt mal ein Druckmessgerät – bis halt hin zu tausenden Drucksensoren, die irgendwo in einen Traktor oder in eine Maschinenbauanlage reingesetzt werden. Und deswegen können wir da wirklich eine sehr effiziente Umsetzung machen. Also da geht man auf weniger als 100 Euro, was so eine Messstelle kostet. Natürlich mit steigender Quantität wird es natürlich immer günstiger, wie es so ist. Und das Schöne ist, dadurch, dass wir auch auf so zentrale Lösungen setzen, wie jetzt Netzwerkserver, der dann einfach auch basierend auf den Geräten, die ich habe, oder den Daten, die darüber laufen, funktioniert, kann ich das Ganze dann natürlich auch kosteneffizient gestalten. Da denke ich, der Kunde muss jetzt keine 2000 Euro im Monat bezahlen, sondern kann das einfach nach Geräten machen, also quasi Geräteanzahl.

Und wenn ich mir das jetzt einfach mal vergleiche: Eine Messstelle irgendwo in der Stadt, die fahre ich jetzt zum Beispiel dreimal im Jahr an oder viermal im Jahr, brauche ich immer zwei Leute, um da hin, da ist mal mindestens eine halbe Stunde Zeit, die da draufgeht. Das Ganze sind dann zwei Stunden im Jahr, mal zwei Leute. Wenn man das jetzt dann auch hochrechnet, ist so ein Sensor doch relativ schnell –

und wenn ich jetzt sage, ich fahre jetzt auch raus aufs Dorf, dann fährt man zu uns erst einmal vom Bauhof, 20 Minuten. Und ja, es ist, glaube ich, sinnvoller zu sagen, ich stecke die Ressourcen eher in Richtung Wartungsarbeiten, also wirklich aktiv das Netz instand zu halten, statt halt irgendwelche Informationen mir zu holen. Also das eine kann man so machen, und beim anderen ist der Mensch einfach unersetzbar.

Und das ist so weit dahin eigentlich das, warum es eigentlich für jeden passt und warum sich das, sei es jetzt mal, in 90 Prozent der Fälle auch lohnen wird.

Würde es nicht Sinn machen, übergreifend Netzvorgaben zu treffen, wie so was zu tun ist, mit wem so was zu tun ist? So eine Art Rahmenbedingungen. Gibt es sowas in der Richtung, dass es so etablierte Standards gibt, oder ist es wirklich noch so ein bisschen Wilder Westen? Jedes einzelne Stadtwerk, jeder Netzbetreiber, ob Wasser, Gas oder so, muss sich selber überlegen, wie er das jetzt mit diesem IoT dann macht und mit der Überwachung.

Philipp

So schlimm ist es zum Glück nicht. Also im Prinzip, das Negativbeispiel oder diese Insellösung ist zum Glück eher die Ausnahme und das sind halt auch oft so Projekte, die dann wirklich schon vielleicht vor zehn Jahren losgegangen sind, wo das auch noch so in den Kinderschuhen war. Aber es gibt halt mittlerweile auch sehr viele Plattformbetreiber oder so jetzt auch bei uns. Im Endeffekt ist eigentlich schon alles gegeben. Ja, es ist auch eine Diskussion natürlich, welche Technologien immer für was verwendet werden. Vor allem Richtung LoRaWAN wird auch oft jetzt im IoT zum Thema Zählerauslesen benutzt, wo es auch noch nicht zu 100 % geregelt ist. Wie wird es in der Zukunft sein? Ist das eigentlich überhaupt erlaubt? Aber mittlerweile ist es, sage ich jetzt mal, too big to fail. Und das ist, sage ich jetzt mal, auch oft so der größte Painpoint, dass wir mal dieses Thema mit dem Zählerauslesen haben, und dann im zweiten Schritt – das ist sowohl das, was WIKA – den Rücken stärkt – ist, wie kann ich jetzt wirklich das Netz auch optimieren, wenn ich eigentlich die Informationen schon mal alle habe und die ganzen Parameter, die da mit einhergehen.

Super. Was kann man denn jetzt mitnehmen? Also wenn jetzt da draußen uns jemand zuhört, bei den Zuhörerinnen und Zuhörern, sind von diesen Netzbetreibern, diesen Stadtwerken, oder die sind auch vielleicht irgendeine Fabrik, Campus oder Ähnliches, die anfangen wollen in Richtung IoT zu gehen. Was würdest du denen mitgeben? Was dürfen sie nicht falsch machen am Anfang, weil es vielleicht häufiger mal falsch gemacht wird? Damit sie wirklich effizienter durchkommen und möglichst schnell zu einem guten Ergebnis.

Philipp

Es ist immer so, das deutsche Sprichwort, Schuster, bleib bei deinen Leisten. Das sagt eigentlich schon alles, und in dem Fall ist es eigentlich ein professioneller Partner. Zum Beispiel wie WIKA, aber auch andere Unternehmen, die im Prinzip da auch beratend zur Seite stehen, wo ich sagen kann, ich habe dieses Problem, ich brauche eine Lösung. Dann gibt es genug Unternehmen, die einfach das wirklich sehr gut umsetzen können. Und deswegen ist es wichtig, einfach nicht auf eine zentrale Lösung jetzt im ersten Schritt zu setzen, sondern wirklich auch auf was Skalierbares. Und dann kann man sich einfach auch auf das Tagesgeschäft konzentrieren, auf die Wartung und Instandhaltung vom Netz, und das Ganze einfach outsourcen, zu sagen, ihr kümmert euch drum und ich habe meine Ruhe, ich kriege einfach meine Daten und dann können die Experten die Daten weiterverwerten. Und ich denke, es muss nicht kompliziert sein. Man braucht einfach nur einen zuverlässigen Partner. Dann klappt das.

Sehr gut. Partner gibt es auch bei IoT Use Case auf der Homepage. Und wir werden in dem Podcast noch über viele verschiedene von diesen Elementen reden. LoRaWAN, mioty und Ähnliches. Das heißt, abonniert gerne den Podcast, wenn ihr da einfach aktuell bleiben wollt, wie sich das Ganze weiterentwickelt. Ihr könnt Philipp sicherlich über LinkedIn richtig gefunden kontaktieren, wenn da was gebraucht wird, die WIKA-Homepage oder Ähnliches. Von meiner Seite, vielen Dank, Philipp. Vielen Dank, liebe Zuhörerinnen und Zuhörer.

Ich wünsche euch einen schönen Tag und bis zum nächsten Mal.

Philipp

Vielen Dank, Peter, hat mir wieder viel Spaß gemacht. Bis zum nächsten Mal. Macht's gut. Ciao.