Smart City Wie eine vernetzte Straßenbeleuchtung helfen kann

Autor: Hendrik Härter

Eine vernetzte Straßenleuchte überwacht mit Sensoren den Verkehr, meldet verfügbare Parkplätze und kann die Luftqualität ermitteln. Wichtig sind offene Schnittstellen und Standards.

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Vernetzte Staßenlaternen passen sich ihrer Umgebung an und über Sensoren können sie außerdem auch Messwerte erfassen.
Vernetzte Staßenlaternen passen sich ihrer Umgebung an und über Sensoren können sie außerdem auch Messwerte erfassen.
(Bild: Signify)

In Deutschland gibt es zwischen 9 bis 9,5 Mio. Lichtpunkte [1], wie der korrekte technische Ausdruck einer Straßenleuchte ist. Dabei werden sukzessive die Straßenleuchten auf moderne LED-Leuchtmittel umgerüstet, was wiederum den Städten und Kommunen zugute kommt, da ihre Ausgaben für Energie sinken. Doch allein ein modernes Leuchtmittel genügt nicht.

Im nächsten Schritt sollen die Lichtpunkte mit Sensoren ausgerüstet werden, damit sie ihre Umgebung wahrnehmen können und somit das Licht an die entsprechenden Verhältnissen anpassen können. Bei den rund neun Mio. Lichtpunkten in Deutschland ist es über angepasste Beleuchtungszeiten möglich, rund 2,7 Mrd. kWh an Energie und jährliche Kosten von bis zu 400 Mio. Euro einzusparen [2]. Mit den Sensoren an den Straßenleuchten lässt sich aber nicht nur das Licht anpassen. Mögliche sinnvolle Erweiterungen sind unter anderem:

  • Sensoren melden verfügbare Parkplätze,
  • werden heller, wenn sich ein Radfahrer oder ein Fußgänger nähert,
  • enthalten Strom-Tankstellen für Elektroautos oder
  • messen Daten über Verkehrsströme, Lärm und Luftqualität.

Leuchtenhersteller setzen auf diese Trends, die unter dem Begriff einer Smart City gebündelt sind. So will Philips unter dem Namen seiner „Interact City-IoT-Plattform“ im Laufe dieses Jahres ein Produkt auf den Markt bringen, das verschiedene Sensordaten aufnehmen kann. Damit sollen Risiken im Straßenverkehr rechtzeitig erkannt und entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.

Sensor überwacht den Straßenverkehr

Möglich ist das durch die Parameter Neigungsdetektion, Vibrationsdetektion, Temperatursensor und Akustiksensor. Die mit dem Sensorknoten ausgestatteten Leuchten müssen allerdings auch den strengen Anforderungen der IT-Sicherheit Genüge leisten. Verwendet werden standardisierte Schnittstellen und ein offenes System. Hier kommt eine Zertifizierung nach Zhaga-D4i zum Einsatz. Der Standard deckt wesentliche Merkmale einer Außenleuchte ab:

  • mechanische Tauglichkeit,
  • digitale Kommunikation,
  • Datenberichte und
  • Leistungsanforderungen.

Dank des offenen Standards können beispielsweise die Antennen an den einzelnen Lichtpunkten auch von anderen Herstellern verwendet werden. Die Entscheider in den Städten und Kommunen sind nicht von einem Leuchtenhersteller abhängig. Außerdem bieten die offenen und sicheren Schnittstellen (APIs) die Möglichkeit, dass andere Stadtverwaltungs- und IT-Systeme zugreifen können. Dank des zentralen Zugriffs auf die Straßenbeleuchtung sind entweder definierte Lichtgruppen möglich oder die Leuchten lassen sich einzeln ansteuern. An Hotspots können so die LED-Leuchten mit 100 Prozent Lichtleistung leuchten. Ansonsten können sie herunter dimmen. So werden Straßen, Fußwege und Plätze ausreichend mit Licht versorgt.

Lebensdauer im Blick behalten

Eine vernetzte Straßenbeleuchtung ist nicht nur mit Hard-, sondern auch mit Software ausgerüstet. Hier gibt beispielsweise der Hersteller Signify zu bedenken, dass die Softwarezyklen mit den Leuchtzyklen in Einklang gebracht werden müssen.

Der Schritt vom Einsatz der LEDs hin zur smarten Beleuchtung sollte sich auf die jeweilige Gesamtsituation beziehen: Welche Anwendungsfälle sind wichtig, welche Daten und Gestaltung sind individuell vor Ort wichtig und wie lassen sich diese mit einem ganzheitlichen Konzept am besten realisieren? Ein nicht vernetzte Leuchte ist rund 4200 Stunden in Betrieb. Im Vergleich dazu ist eine smarte Leuchte permanent online. In der Folge spart der Betreiber der LED-Leuchten zunächst nur wenig Energie ein. Der Mehrwert einer smarten Leuchte ist, dass sich über sie zusätzliche Daten sammeln lassen.

Referenzen

[1], (abgerufen am 8.2.2021)

[2], (abgerufen am 8.2.2021)

(ID:47118176)