{"id":2745,"date":"2018-12-04T00:00:00","date_gmt":"2018-12-04T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/amplify.webservices.de\/2018\/12\/04\/die-smarte-schoenheit\/"},"modified":"2025-06-03T08:50:05","modified_gmt":"2025-06-03T08:50:05","slug":"die-smarte-schoenheit","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/amplify-test.pepperl-fuchs.com\/de\/2018\/die-smarte-schoenheit\/","title":{"rendered":"Die smarte Sch\u00f6nheit"},"content":{"rendered":"

4. Dezember 2018<\/p>\n<\/div>

Die smarte Sch\u00f6nheit<\/h1><\/div>

Heidelberg befindet sich auf dem Weg zur \u201eSmart City\u201c und setzt dabei auf spezielle Ultraschallsensorik von Pepperl+Fuchs.<\/p>\n<\/div>

\"smart<\/span><\/div><\/div><\/div>

Historisch, malerisch, weltoffen, vertr\u00e4umt oder auch einfach nur romantisch\u00a0\u2014 so wird sie oft beschrieben: Heidelberg, die Sch\u00f6nheit am Neckar. Nun schickt sich ein weiteres Wort an, Einzug in die Liste dieser Attribute zu halten: \u201esmart\u201c! Denn trotz seiner so pittoresken Kulisse ist Heidelberg doch eine Gro\u00dfstadt \u2014 mit allen zugeh\u00f6rigen infrastrukturellen und administrativen Aufgaben. Diese sollen im Interesse von 160 000 B\u00fcrgern und fast zw\u00f6lf Millionen Besuchern pro Jahr zuk\u00fcnftig m\u00f6glichst smart, also st\u00e4rker digitalisiert und vernetzt, gel\u00f6st werden.<\/p>\n

\u201eWir m\u00fcssen dahin kommen, dass die digitale Infrastruktur ein Bestandteil der kommunalen Daseinsvorsorge wird \u2014 genau wie bei Strom, Gas oder Wasser\u201c, formuliert Heidelbergs Oberb\u00fcrgermeister Prof. Dr. Eckart W\u00fcrzner die Zielsetzung. Um die Entwicklung zu dieser, vom Konzept eines \u201eInternet of Things\u201c inspirierten, \u201eSmart City\u201c zu forcieren, schuf die Stadt Heidelberg 2017 mit der Digital-Agentur Heidelberg GmbH sogar eine eigene Institution. Sie treibt im aktiven Austausch mit Partnern aus Forschung und Wirtschaft nun diverse Projekte im Heidelberger Stadtgebiet voran.<\/p>\n<\/div>

\"SAP<\/a><\/span>

In der kreativen Arbeitsumgebung des SAP AppHaus in Heidelberg wurden erste Smart-City-Szenarien diskutiert. (Bildquelle: SAP)<\/p><\/div><\/div><\/div>

F\u00fcr noch mehr Lebensqualit\u00e4t<\/h2>\n

Zur Identifizierung, Analyse und Bewertung erster konkreter Anwendungen arbeitete die Digital-Agentur eng mit den Experten der SAP Digital Business Services zusammen. In der kreativen Arbeitsumgebung des SAP AppHauses fand in Heidelberg ein Design-Thinking-Workshop statt, bei dem verschiedene Szenarien diskutiert und auf Komplexit\u00e4t und Machbarkeit hin analysiert wurden.<\/p>\n

Im Ergebnis entschied sich die junge Agentur f\u00fcr ein Pilotprojekt zur Digitalisierung eines Bereichs der Abfallentsorgung. \u201eMit den Entsorgern REMONDIS und AVR Kommunal GmbH stehen uns zwei sehr zukunftsorientierte Dienstleister zur Seite, die das Gedankenspiel direkt mitgegangen sind. Wenn es uns gelingen w\u00fcrde, Daten wie den F\u00fcllstand aus dem Inneren von Entsorgungsbeh\u00e4ltern zu gewinnen und zu interpretieren, k\u00f6nnten die Fahrtrouten von Entsorgungsfahrzeugen im Heidelberger Stadtgebiet wesentlich effizienter geplant werden. Das k\u00e4me B\u00fcrger, Stadt und Entsorger zugute\u201c, berichtet Sebastian Warkentin, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der Digital-Agentur von den anf\u00e4nglichen \u00dcberlegungen.<\/p>\n

Sein Kollege Ruben Roque, zust\u00e4ndig f\u00fcr das Strategic Business Development der Agentur, f\u00fchrt die Vorteile eines Smart-Waste-Managements weiter aus: \u201eEffizientere Fahrtrouten bedeuten eingesparte Fahrzeiten bei unseren Entsorgern und weniger Verschlei\u00df an deren Fahrzeugen. Der gesamte Prozess kann wesentlich exakter vorausgeplant werden. Die Stadt Heidelberg und ihre B\u00fcrger profitieren von bedarfsorientierter Leerung, reduziertem L\u00e4rm, geringeren Abgasemissionen und weniger \u00fcberf\u00fcllten Recyclingbeh\u00e4ltern.'<\/p>\n<\/div>

Geb\u00fcndeltes Know-how aus Baden-W\u00fcrttemberg<\/h2>\n

Die gemeinsame Projektleitung der Digital-Agentur und der SAP Digital Business Services entschied sich bei der Umsetzung dieses ambitionierten Vorhabens f\u00fcr einen in Innovationsprojekten typischen agilen Ansatz. \u201eKennzeichnend f\u00fcr diese Projektmethode sind Iterationszyklen rund um das Prinzip \u201afail early and fail often\u2018, erkl\u00e4rt Pascal Matt, Solution Architect der SAP Digital Business Services. Auf der Suche nach weiteren f\u00fcr das Projekt ben\u00f6tigten Partnern wurden die umtriebigen Netzwerker der Digital-Agentur direkt in der Heidelberger Nachbarschaft f\u00fcndig: \u201eF\u00fcr die Gewinnung von Zustandsdaten aus dem Inneren der Entsorgungsbeh\u00e4lter brauchten wir einen ausgewiesenen Spezialisten f\u00fcr Sensorik und sind mit Pepperl+Fuchs in Mannheim in Kontakt getreten. Diese Sensordaten werden \u00fcber ein spezielles, neues Sensor-Funknetzwerk der Stadt Heidelberg transferiert. Die Smart City Solutions GmbH aus Karlsruhe hat ihre Praxiserfahrung bei der Integration solch versorgerspezifischer Anwendungsf\u00e4lle in das Projekt eingebracht\u201c, schildert Warkentin. Nach der Ausleitung \u00fcber diesen Kanal werden die Daten schlie\u00dflich in Softwarel\u00f6sungen der Walldorfer SAP SE verarbeitet, interpretiert und den Anwendern aller beteiligten Partner zur Verf\u00fcgung gestellt. \u201eDiese Kooperation untermauert eindrucksvoll, welche hohe technische L\u00f6sungskompetenz beim Thema Internet of Things am Wirtschaftsstandort Baden-W\u00fcrttemberg beheimatet ist und wie unternehmens\u00fcbergreifend im Interesse der Stadt zusammengearbeitet wird\u201c, erl\u00e4utert der Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der Digital-Agentur.<\/p>\n<\/div>

\"Wolfgang<\/a><\/span>

Global Industry Manager Wolfgang Weber und Produktmanager Till Hoffmeyer von Pepperl+Fuchs erarbeiteten im Zusammenspiel mit den Projektpartnern das Anforderungsprofil f\u00fcr die Sensorikl\u00f6sung.<\/p><\/div><\/div><\/div>

Leichte Integration dank flexibler Sensorik<\/h2>\n

Als \u201eTestgel\u00e4nde\u201c dienen diesem interdisziplin\u00e4ren Team nun verschiedene Standorte sowohl im innerst\u00e4dtischen Bereich als auch in den Au\u00dfenbezirken der Stadt Heidelberg. Viele der dort ans\u00e4ssigen B\u00fcrger ahnen noch nicht, dass sie beim routinem\u00e4\u00dfigen Gang zum Altglasbeh\u00e4lter indirekt bei der Gestaltung des zuk\u00fcnftigen digitalen Heidelberg mitarbeiten. \u201eDie in zehn Altglasbeh\u00e4ltern eingesetzte Sensorikl\u00f6sung bleibt dem Auge von au\u00dfen v\u00f6llig verborgen. Und wer nun neugierig wird und auf die Idee kommt, dort mal nach Verkabelung zu schauen, den muss ich leider entt\u00e4uschen: Sie arbeitet batteriebetrieben und somit v\u00f6llig kabellos\u201c, gibt Wolfgang Weber von Pepperl+Fuchs schmunzelnd zu Protokoll. Der erfahrene Global Industry Manager versteht sich darauf, die Anforderungen bestimmter Branchen und Anwendungen zu erfassen und sie dann gemeinsam mit seinen Kollegen aus Entwicklung und Produktmanagement bei Pepperl+Fuchs in spezifische L\u00f6sungen umzusetzen.<\/p>\n

Im Falle der Altglascontainer ist deren Herzst\u00fcck der UCC*-50GK. \u201eDieser modulare, auf extrem flexible und einfache Integration ausgerichtete Ultraschallsensor wird durch weitere Komponenten flankiert, die passgenau f\u00fcr die Smart-Waste-Management-Anwendung ausgew\u00e4hlt wurden\u201c, erl\u00e4utert Till Hoffmeyer, Produktmanager im Bereich Ultraschallsensorik bei Pepperl+Fuchs. So erg\u00e4nzen den UCC*-50GK unter anderem eine Batterieeinheit, ein energiesparsames Funkmodul und ein robustes Geh\u00e4use. Diese Komplettl\u00f6sung bezeichnet Pepperl+Fuchs als \u201eIoT-Sensor\u201c. \u201eDer UCC*-50GK ist, im Gegensatz zu \u00fcblichen industriellen Sensoren, f\u00fcr den Einsatz im IT-Umfeld optimiert. Die Kollegen von Smart City Solutions aus Karlsruhe bewegen sich bei der Integration des Sensors in die Anwendung innerhalb der ihnen vertrauten Konfigurationsumgebung und k\u00f6nnen ihre St\u00e4rken voll ausspielen, ohne sich zus\u00e4tzlich mit aufw\u00e4ndiger SPS-Programmierung auseinandersetzen zu m\u00fcssen\u201c, umrei\u00dft Weber den Vorteil f\u00fcr den Kooperationspartner. \u201eEinmal parametrierte Sensoren k\u00f6nnen anschlie\u00dfend direkt ihre Daten \u00fcber das Funkmodul in die IoT-Cloud senden\u201c, erg\u00e4nzt Hoffmeyer. Mit LIN Bus, UART und PWM stellten die Entwickler von Pepperl+Fuchs den Kollegen bei Smart City Solutions drei applikationsspezifische Schnittstellen f\u00fcr die Integration der Ultraschallsensoren bereit.<\/p>\n<\/div>

Das Herzst\u00fcck der L\u00f6sung von Pepperl+Fuchs ist der Ultraschallsensor UCC*-50GK, der f\u00fcr den Einsatz im IT-Umfeld optimiert wurde.<\/p><\/div><\/div>

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Die Kombination aus UCC*-50GK und weiteren Modulen wird zum \u201eIoT-Sensor\u201c, der insgesamt acht Funktionen bietet.<\/p><\/div><\/div>

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In-House-Entwicklung f\u00fcr Smart-City-Anwendung<\/h2>\n

Neben der Sensorintegration kamen weitere Faktoren zum Tragen, die den Marktf\u00fchrer f\u00fcr Ultraschallsensorik bei der Entwicklung besch\u00e4ftigten. Schlie\u00dflich ist das Innere eines Entsorgungsbeh\u00e4lters eine spezielle Umgebung. \u201eDass unsere L\u00f6sung f\u00fcr einen wirklich zuverl\u00e4ssigen Betrieb in dieser Anwendung Schutzart IP66\/67 gen\u00fcgen muss, war uns schnell klar. Zus\u00e4tzlich haben wir den Wandler des UCC*-50GK mit einer PTFE-Schutzfolie \u00fcberzogen, wodurch er gegen chemisch aggressive Stoffe resistent ist, die in einem Entsorgungsbeh\u00e4lter entstehen k\u00f6nnen. Er l\u00e4sst sich im Umgebungstemperaturbereich von -25 \u00b0C bis +70 \u00b0C einsetzen und eine eingebaute Temperaturkompensation verhindert eine Beeinflussung des Sensors durch Temperaturschwankungen. Zudem verlangt die undefinierbare Messumgebung in einem Entsorgungsbeh\u00e4lter dem Sensor eine hohe Flexibilit\u00e4t ab. Diese Herausforderung hat unser Projektleiter Ernst Luber mit seinem Team erfolgreich gemeistert. Der Sensor passt sich durch adaptive Messprofile an die Randbedingungen an, um innerhalb von wenigen Messzyklen einen stabilen F\u00fcllstandwert zu gewinnen\u201c, berichtet Hoffmeyer \u00fcber die neue L\u00f6sung aus dem in Amberg angesiedelten Ultraschall-Kompetenzzentrum von Pepperl+Fuchs.<\/p>\n<\/div>

\"LoRa-Logo\"<\/a><\/span>

Zur \u00dcbermittlung der Sensordaten setzt man in Heidelberg auf ein Long Range Wide Area Network (LorRaWAN). (Bildquelle: LoRa Alliance)<\/p><\/div><\/div><\/div>

LoRa vernetzt Heidelberg<\/h2>\n

Doch die von den Ultraschallsensoren erfassten F\u00fcllst\u00e4nde sind nicht die einzigen Informationen, die der IoT-Sensor zur Verf\u00fcgung stellt. Insgesamt acht Funktionen k\u00f6nnen genutzt werden, darunter zum Beispiel GPS-Daten und Temperaturwerte. Wie all diese Daten zur weiteren Analyse in die Software-L\u00f6sungen der SAP gelangen, erkl\u00e4rt Robert Koning, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der Smart City Solutions GmbH: \u201eWir sind in Heidelberg dabei, ein Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) zu erproben, \u00fcber das der Datentransfer digitalisierter kommunaler Dienste, wie hier im Pilotprojekt bei der Altglasentsorgung, abgewickelt werden kann.\u201c Der gro\u00dfe Vorteil daran: LoRa-WAN-Netzwerke sind \u00e4u\u00dferst energieeffizient und g\u00fcnstig in Einrichtung und Betrieb, wie Koning ausf\u00fchrt: \u201eMit einem einzigen Gateway oder einer Basisstation k\u00f6nnen Sie einen enormen Bereich der Stadt abdecken. Das ist gar kein Vergleich zu konventioneller WiFi-Technologie. Damit ist LoRa bestens geeignet f\u00fcr solche IoT-Applikationen im \u00f6ffentlichen Raum. Die gesendeten Datenmengen sind gering und der Energieaufwand auf Seiten des verbundenen Endger\u00e4ts f\u00e4llt entsprechend niedrig aus.\u201c Tats\u00e4chlich kann ein IoT-Sensor von Pepperl+Fuchs dank der LoRa-WAN-Technologie und des intelligenten Energiemanagements des UCC*-50GK, bestehend aus Energiesparmodus, Bootloader und Sleep-Mode, jahrelang ohne einen einzigen Batteriewechsel und Wartungstechniker selbstst\u00e4ndig auskommen.<\/p>\n<\/div>

\"SAP<\/a><\/span>

In SAP Connected Goods werden die F\u00fcllst\u00e4nde aus Altglasbeh\u00e4ltern sichtbar gemacht.<\/p><\/div><\/div><\/div>

Intelligente Altglasabholung mit Cloud-Technologie<\/h2>\n

Als Empf\u00e4nger der Daten aus dem LoRa-WAN-Netzwerk kommt die Cloud-basierte IoT-Standardl\u00f6sung \u201eSAP Connected Goods\u201c zum Einsatz, die hier genau f\u00fcr die Verwendung durch die Entsorgungsdisponenten der AVR Kommunal GmbH eingerichtet wird. \u201eDie AVR ist ein langj\u00e4hriger Kunde von SAP und nutzt bereits \u201aSAP Waste and Recycling\u2018, unsere Branchenl\u00f6sung f\u00fcr die Entsorgungswirtschaft. Das uns entgegengebrachte Vertrauen und die gemeinsame Neugier auf die Zukunft bilden eine ausgezeichnete Basis, um ein solches IoT-Projekt konsequent zu implementieren\u201c, kommentiert Dr. Frank Rambo, Produktmanager f\u00fcr IoT-L\u00f6sungen bei der SAP, die Zusammenarbeit mit dem Entsorger.<\/p>\n

Der Blick auf den Bildschirm zeigt dem Anwender eine klar aufbereitete Dashboard-Oberfl\u00e4che, deren diverse Funktionalit\u00e4ten Rambo gerne erkl\u00e4rt: \u201eNach dem Onboarding des Containers sehen wir in SAP Connected Goods den F\u00fcllstand der Beh\u00e4lter als Prozentwert dargestellt und \u00fcber die GPS-Daten die genaue Lokation einzelner Container auf der Karte. Wir k\u00f6nnen Regeln definieren, nach denen Altglasbeh\u00e4lter als voll erkannt werden und durch Integration in unsere Branchenl\u00f6sung SAP Waste and Recycling eine zeitnahe Entleerung durch den Entsorgungsdienstleister automatisiert veranlassen. So lassen sich die Fahrtrouten der Entsorgungsfahrzeuge dynamisch nach Bedarf festlegen.\u201c<\/p>\n

Des Weiteren erlaubt SAP Connected Goods, Trends und Spitzenphasen in der Container-Auslastung zu erkennen und zu bewerten, denn einzelne Messungen werden mit Zeitstempeln versehen dargestellt. \u201eWenn beispielsweise ein bestimmter Altglascontainer aufgrund eines regelm\u00e4\u00dfigen Sportereignisses immer an Samstagen \u00fcberm\u00e4\u00dfig bef\u00fcllt wird, bleibt das in SAP Connected Goods nicht verborgen. Die Entsorger sind dann in der Lage, entsprechende Ma\u00dfnahmen zu ergreifen\u201c, f\u00fchrt Rambo an und geht auch auf das Thema der Zuverl\u00e4ssigkeit eines solchen Systems ein. \u201eWir haben hier mit den Partnern ein \u00e4u\u00dferst belastbares Konstrukt geschaffen. Der IoT-Sensor von Pepperl+Fuchs ist robust ausgelegt und sorgt mit seinen erweiterten Features f\u00fcr mehr Sicherheit im Versorgungsablauf. Ein Brand in einem Container l\u00e4sst sich zum Beispiel fr\u00fchzeitig detektieren. Daf\u00fcr sorgt der integrierte Temperaturf\u00fchler. In SAP Connected Goods k\u00f6nnen wir dementsprechend Grenzwerte f\u00fcr Temperaturen definieren und automatisierte Alarmmeldungen an hinterlegbare Ansprechpartner absetzen. Zudem stellen wir auch Batterieladezust\u00e4nde dar und zeigen m\u00f6gliche, durch Verdeckungen des Ultraschallsensors bedingte Abweichungen an.\u201c<\/p>\n<\/div>