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Die Pilotphase von Bable@bw wird gefördert durch das Innen- und Digitalisierungsministerium Baden-Württemberg im Rahmen der Digitalalakademie@bw. Ziel ist die Unterstützung von Kommunen und Landkreisen bei Wissenstransfer und Innovationsprozessen für digitale Umsetzungsprojekte.

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Beschreibung

Smart Straßenlaternen ermöglichen die Reduzierung der Betriebskosten im Zusammenhang mit der öffentlichen Beleuchtung durch die Bereitstellung mehrerer Mehrwertdienste für Städte und Bürger.
Die Lösung ermöglicht die dynamische Anpassung der Helligkeit von Straßenlaternen an die saisonabhängige Tag- und Nachtzyklusdauer oder sogar an eine Kombination aus dieser und dem Geräuschpegel. Ein gutes Beleuchtungssystem erhöht sowohl die tatsächliche als auch die wahrgenommene Sicherheit. Darüber hinaus kann gerichtetes Licht das Wohlbefinden der Bewohner verbessern. Ein zugrundeliegendes Connectivity-Backbone verbindet die Pole (z.B. Glasfaser-Backbone) und dient der Bereitstellung digitaler Dienste über integrierte Straßenleuchten.

Nutzen

Hauptvorteile
  • Erhöhung der Sicherheit

  • Reduzierung der Betriebskosten

  • Verbesserung der Effizienz der Energienutzung

  • Reduzierung der Energiekosten

  • Förderung eines aktiven Lebens

Funktionen

Funktionen helfen Ihnen zu verstehen, was die Produkte für Sie tun können und welche Ihnen dabei helfen, Ihre Ziele zu erreichen.
Jede Lösung hat mindestens eine obligatorische Funktion, die erforderlich ist, um den grundlegenden Zweck der Lösung zu erreichen, und mehrere zusätzliche Funktionen. Diese Funktionen können hinzugefügt werden, um zusätzliche Vorteile zu bieten.

Obligatorische Funktionen
    öffentliches Licht steuern
    an das zentrale Steuerungssystem anbinden
    Umgebungshelligkeit überwachen
Mögliche Funktionen
    Richtlinienleuchten verwenden
    Lichtmuster zur Führung nutzen
    Konnektivität anbieten
    zusätzliche Sensoren und Signaleinrichtungen nutzen
    Geräuschpegel erfassen

Geschäftsmodell

Implementierung

Durchschnittliche Implementierungszeit: 1 - 2 Jahre

Anfangsinvestitionssumme: rund 2.000.000.000 Euro für ein System mit 400 Lichtmasten inklusive Fundament und WiFi-Funktionalität.

Marktübersicht

Der globale Markt für intelligente Beleuchtung wird bis 2022 voraussichtlich 9,47 Milliarden US-Dollar erreichen. (Märkte und Märkte, 2017) Durch die Umsetzung dieser Lösung können verschiedene marktfähige Vorteile erzielt werden. Dazu gehören z.B. Energieeinsparungen, verlängerte Lebensdauer, erhöhte Sicherheit und erhöhte Flexibilität. Im Rahmen der Implementierung eines intelligenten Beleuchtungssystems können weitere Anwendungen integriert werden. Beispiele für diese Anwendungen sind Verkehrsüberwachung, intelligentes Parken, Laden von Elektrofahrzeugen und Umweltüberwachung. (Castro et al., 2013)

Kosteneinsparungen

Kosteneinsparungen durch die Implementierung eines intelligenten Beleuchtungssystems haben zwei verschiedene Gründe. Ein Grund dafür sind die Energieeinsparungen, ein weiterer Grund sind die Betriebskosteneinsparungen. Aufgrund einer Berechnung der Silberfedernetze für 50.000 intelligente Straßenleuchten und einem Zeitraum von 20 Jahren wird die Gesamteinsparung mit 38,9 Mio. $ geschätzt. Mögliche Gründe für beide Zeiten der Einsparung sind die folgenden:

  •     Energieeinsparung: Niedrige Wattleistung, Dimmen, reduzierte Brenndauer
  •     Operative Einsparungen: Lange Lebensdauer, Fernüberwachung und -management, automatische Ausfallerkennung, proaktive Instandhaltung

 (European Expertise Center, 2013)

Treibende Faktoren

EU-Initiativen

EIP SCC-Initiative zum Thema bescheidener Laternenpfahl: Diese Initiative zielt darauf ab, eine offene, erschwingliche, komponentenbasierte Stadtbeleuchtungslösung zu entwickeln, die andere Smart City Initiativen ermöglicht; sie wird in Zusammenarbeit zwischen Städten und Industrie durchgeführt, um die integrierte, wertvolle Lieferung zu beschleunigen:

(Market Place of the EIP on Smart Cities and Communities, 2016)

licken Sie hier, um mehr über die  EIP SCC Humble Lamppost Initiative

 

Unterstützende Infrastruktur

- Eine bestehende Glasfaser-Backbone-Infrastruktur erleichtert die Implementierung von Smart Street Lighting, da sie eine hohe Qualität der bereitgestellten Dienste gewährleistet.

 

Rechtliche Anforderungen

Intelligente Beleuchtung wird durch die Vorschriften zur Energieeinsparung beeinflusst, wie die folgenden:

  •     Richtlinie 2009/28/EG: enthält nationale verbindliche Ziele für EU-Länder. Diese gehen davon aus, dass bis 2020 mindestens 20% des Endenergieverbrauchs der EU aus regenerativen Energiesystemen stammen sollten. Darüber hinaus ist jeder Mitgliedstaat verpflichtet, bis 2020 einen Anteil von 10 % Biokraftstoffen an der Gesamtnutzung von Kraftstoffen zu erreichen (Europäisches Parlament, 2009).
  •     Richtlinie 2006/32/EG: regelt den Einsatz intelligenter Zähler zur Steigerung der Energieeffizienz und zur besseren Information der Kunden über ihren Verbrauch (Europäisches Parlament, 2009).

Smart Lighting wird aber auch von den Datenschutzbestimmungen beeinflusst, da die Datenerfassung zur Optimierung der Lösung erfolgt.

  •     Richtlinie 95/46/EG zum Schutz natürlicher Personen bei der Verarbeitung personenbezogener Daten und zum freien Datenverkehr (Europäisches Parlament, 2009)

Eine Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates zu diesem Thema (2009/125/EG) legt Ökodesign-Anforderungen für energiebetriebene Produkte fest, die sich auf den Energieverbrauch während des gesamten Produktlebenszyklus einschließlich Produktion, Transport, Verschrottung und Recycling konzentrieren. Daher unterstützen die meisten Kommunen die Implementierung von intelligenter Beleuchtung oder setzen sie sogar selbst um. (Europäisches Kompetenzzentrum, 2013)

EU-Normen

  •     DIN SPEC 91347 - Integrierter multifunktionaler Lampenständer (imHLa): Diese Norm wurde auf der Grundlage des EIP SCC marketplace Action Cluster on Integrated Infrastructures entwickelt und im März 2017 veröffentlicht. (Marktplatz des EIP für intelligente Städte und Gemeinden, 2016)
  •     DIN EN 40 - Lichtmasten
  •     ISO/IEC-Richtlinie Teil 1 Ergänzung JTC 1:2016, spezifische Verfahren für JTC 1

Anwendungsfälle

Intelligente Beleuchtung in Strijp-S - Eindhoven

Im Rahmen des Projekts wurden Lichtmasten mit mehrfarbigen LEDs ausgestattet, die eine interaktive Steuerung der einzelnen Leuchten ermöglichen. Dies ermöglicht eine Vielzahl von Dienstleistungen wie: Menschenführung durch verschiedene Beleuchtungen, saisonale Beleuchtungsprogramme für mehr Komfort, Sicherheitssteuerung über Schallsensoren.

Unidirektionale Funktionsbeleuchtung bei Eckart

Auf einem Gehweg an einem Teich in Eckart wurde eine unidirektionale Funktionsbeleuchtung installiert. Die spezielle Art der Beleuchtung leuchtet nur zum Weg und nicht auf dem Teich, um die lokale Fauna nicht zu stören.10 der 30 Pole sind mit Sensoren ausgestattet, die das Licht entsprechend der Nutzung des Weges dimmen.

Intelligente Straßenbeleuchtung in Tartu

Die Stadt Tartu ersetzte 320 bestehende Natriumdampflampen im Stadtzentrum von Tartu durch energieeffiziente LED-Beleuchtung. Die neue Beleuchtung, die Verkehrs- und Umweltsensoren bilden zusammen mit den von der OU Cityntel entwickelten Funksteuergeräten ein intelligentes Straßenbeleuchtungsnetzwerk.

Humble Lamppost - Integrated Multifunctional Smart Lamppost

Die Infrastruktur der Laternenmasten und die Straßenbeleuchtung als Ganzes sind prädestiniert, den Städten und ihren Bewohnern zusätzliche Dienstleistungen und Technologien anzubieten. Die Straßenbeleuchtung ist fast überall in einem gleichmäßigeren Muster und an den Strom angeschlossen.

Ferngesteuerte LED-Straßenbeleuchtung

Im Rahmen der Smart Lighting-Maßnahme des Grow Smarter-Projekts sollen drei verschiedene Technologien für die intelligente Straßenbeleuchtung demonstriert und getestet werden: ferngesteuerte, selbstgesteuerte und sensorgesteuerte LED-Beleuchtung. In diesem Anwendungsfall liegt der Fokus auf einem ferngesteuerten System, das an ein CMS angeschlossen ist.

Intelligente Straßenbeleuchtung in Ludwigsburg

Als Teil des Innovationsnetzwerkes "Living LaB" in Ludwigsburg ist dieser Use Case ein Beispiel dafür, wie Städte in Zukunft "intelligenter" werden können.

Intelligente interaktive Bodenleuchte zum Gehen und Laufen in Eckart

Um Spaziergänger, Jogger und Läufer zu ermutigen, sind interaktive Leuchten in einen Fußweg um zwei Teiche in Eckart eingebettet.

Intelligente Lichtmasten

Mailand erforscht, wie eine Reihe von Sensoren und Dienstleistungen an Lichtmasten angebracht werden können, um sie in eine intelligente Infrastruktur für die Stadt zu verwandeln, und zeigt, wie intelligente Technologien das Leben der Menschen bereichern können. Ziel war es, die Effizienz der Energienutzung in der öffentlichen Beleuchtung zu verbessern.

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