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Digitale Fernauslesung von Wasserzählernmit LoRaWAN

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Autor: Barbara Pflamm

Digitale Fernauslesung von Wasserzählernmit LoRaWAN
Mit LoRaWAN ausgestattet: Der Ultraschall-Großwasserzähler IUW. (Quelle: ZENNER)

Wasserzähler automatisiert auslesen und überwachen, Fehlfunktionen und Leckagen frühzeitig erkennen – das Internet of Things (IoT) mit dem Funkstandard LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) bietet Wasserversorgern und Stadtwerken viele Vorteile und die Möglichkeit, neue Services zu entwickeln. Versorger halten mit der Digitalisierung neue Werkzeuge in der Hand, die den Prozess der Verbrauchsplanung,
-erfassung und -abrechnung von Grund auf verändern. Dies gilt z. B. für die automatisierte Zähler-Ablesung aus der Ferne. Der Saarbrücker Messgerätehersteller Zenner bietet inzwischen bereits nahezu sein gesamtes Wasser- und Wärmezählerprogramm mit LoRaWAN-Funkmodulen an. Dazu gehören mechanische und Ultraschall-Großwasserzähler, verschiedene Typen von Wasserzählern für den Hausanschluss sowie
Wohnungswasserzähler. Zudem unterstützt Zenner seine Kunden beim Aufbau und Betrieb eigener LoRaWAN-Netze. Mit LoRaWAN lassen sich die Daten tausender Zähler und Sensoren kosten- und energiesparend in kürzester Zeit und über weite Strecken hinweg übertragen. Wie hoch der Effizienzgewinn bei der automatisierten Auslesung von Zählern sein kann, zeigt sich beispielsweise bei Zählern, die in Schächten installiert
sind, Die manuelle Ablesung von Schachtzählern stellt Wasserversorger regelmäßig vor große Herausforderungen. Die Schächte, die sich oft dort befinden, wo der Wasserabgabepunkt an der Grundstücksgrenze eingerichtet wurde, sind meist nicht unmittelbar zugänglich. Laut geltenden Arbeitsschutzrichtlinien müssen zudem aus Sicherheitsgründen immer zwei Personen gemeinsam die Schachtzähler ablesen und den geöffneten Schacht absichern, damit kein Dritter zu Schaden kommt, z. B. durch einen Sturz. Die Messdaten manuell abzulesen, ist also aufwändig und kostenintensiv. Der Arbeitsaufwand ist umso größer, je häufiger die Zähler ausgelesen werden müssen. Die hohen Kosten und der enorme Personalaufwand für das Ablesen und Auswechseln der Zähler sind für viele Versorger der Antrieb, nach moderneren Lösungen zu suchen.
Mit LoRaWAN gehört dieses umständliche Verfahren der Vergangenheit an. Zähler und Sensoren, die an unzugänglichen Orten installiert sind, lassen sich damit einfach und zuverlässig funkbasiert auslesen. Die Zählerdaten können jederzeit abgerufen werden und stehen online am PC, am Tablet oder auf dem Smartphone zur weiteren Bearbeitung zur Verfügung. Weil der hohe Aufwand der manuellen Ablesung entfällt, macht sich die Investition in den Aufbau eines LoRaWAN-Systems bereits nach kurzer Zeit bezahlt. Die Schachtzählerauslesung per LoRaWAN ist für Wasserversorger zudem ein ideales Einstiegsszenario in die IoT-Welt mit unmittelbar spürbarem Nutzeffekt. Viele ZENNER-Kunden haben zunächst einen „Härtetest“ durchgeführt, indem sie die Reichweite des Netzes am Beispiel des Schachtzählers ermittelt haben. Die  Rückmeldungen der Tester bezüglich der Leistungsfähigkeit der LoRaWAN-Technologie waren durchweg positiv.

Smarte Anwendungen mit LoRaWAN

LoRaWAN ist eine Internet of Things (IoT)-Technologie und eignet sich vor allem für die Übertragung kleiner Datenmengen wie Messdaten über weite Entfernungen. Die Funkfrequenzen durchdringen sogar dicke Gemäuer, weshalb LoRaWAN für den Einsatz in Städten, in Kellerräumen und eben auch in Zählerschächten optimal ist. Dafür werden Verbrauchszähler und Sensoren mit besonders effizienten, batteriebetriebenen Funkmodulen ausgestattet, deren Batterien mehrere Jahre lang halten. Die Messwerte werden per Funk von den Zählern zu einem IoT-Gateway und von dort via Mobilfunk oder Telefonfestnetz in die Backenend-Systeme von Versorgern oder Abrechnungsdienstleistern übertragen, wo die Daten zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung stehen.

Ein Netz für viele Anwendungen

Das LoRaWAN-Funknetz kann der Versorger je nach Bebauungsdichte selbst ausgestalten und mit Erreichbarkeitstests prüfen, indem er die IoT-Gateways bedarfsgerecht im Stadtgebiet platziert. So können Versorger in ihren Städten schnell und einfach flächendeckende LoRa-WAN-Funknetze aufbauen. Das ist nicht zuletzt deshalb sinnvoll, weil mit der LoRaWAN-Technologie viele andere smarte Anwendungen im Bereich der  Fernüberwachung und Fernsteuerung möglich sind, etwa um Messstellen von Großverbrauchern zu überwachen. Werden Wasserzähler tages- oder sogar stundenaktuell ausgelesen, können Leckagen viel früher erkannt und damit Schäden begrenzt oder sogar vermieden werden.

Schäden durch Wasserrohrbruch vermeiden

Die smarte und LoRaWAN-basierte Leckage-Prävention, die ZENNER gemeinsam mit der Aachener  regio iT GmbH entwickelt hat, ist ein weiteres Beispiel, wie mit Hilfe der LoRaWAN-Technologie datenbasiert Mehrwerte und Nutzeffekte realisiert werden können. Bei der smarten Leckage-Prävention wird ein  LoRaWAN-fähiger Wasserzähler mit einem smarten Ventil vernetzt. Stellt das Backend-System fest, dass ein voreingestellter Durchfluss-Maximalwert verletzt wird, sendet die Plattform ein Signal an das smarte Ventil, das darauf hin automatisch schließt und den Wasserfluss stoppt. So lassen sich im Falle eines Defektes oder Rohrbruchs kostspielige Wasserschäden und Nutzungsausfälle durch Reparaturen vermeiden. Das Alarm- und Störmanagement meldet den Vorgang per E-Mail und SMS an die im System hinterlegten Personen. Wasserversorgern, die in die Digitalisierung des Messwesens einsteigen, bieten sich zahlreiche Vorteile in punkto Effizienz und Kostenoptimierung. Mit den entsprechenden Sensoren haben Wasserversorger auch Grundwasserstände immer im Blick oder können aus der Ferne Anlagenteile von Kläranlagen und  Regenbecken überwachen. Perspektivisch lassen sich mit den Internet of Things-Technologien nicht nur Verbrauchszähler fernauslesen, sondern eine ganze Reihe smarter Services in den Bereichen Smart Metering, Smart Building oder Smart City realisieren und zu Geschäftsmodellen ausbauen.

Kontakt: ZENNER International GmbH & Co. KG, Saarbrücken, Patrik Sartor, Tel. 0681 996 76-31 57, patrik.sartor@zenner.com, https://www.zenner.de/

Mit LoRaWAN lassen sich auch Schachtzähler aus der Ferne auslesen. (Quelle: ZENNER)

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