Die elektrische Straßenbeleuchtung
Vieles hat sich geändert. Um die Wende des 20. Jahrhunderts war die elektrifizierte Straßenbeleuchtung auf dem besten Weg und fiel unter die Autorität von Elektrizitätsversorgern und Gemeinderäten. Dies bedeutete, dass die Beleuchtung von einer einzigen Quelle aus ferngesteuert und mit saisonabhängigen Zeitplänen verknüpft werden konnte, sodass nur die Anwohner oder der Gemeinderat die Störungen melden mussten.
Diese Fortschritte waren bedeutsam und einer der ersten großen Schritte bei der Automatisierung der elektrischen Infrastruktur auf Stadtebene, führten jedoch auch zu Problemen. Zum Beispiel bedeuteten Defekte wie defekte Glühlampen, Sturm- oder Wetterschäden oder sogar regelmäßige Wartung die Mobilisierung von Arbeitskräften, was zeitaufwendig und teuer war. Mit dem 20. Jahrhundert und der zunehmenden Automatisierung von Produktion und Management wurden sowohl der Arbeitskostenfaktor als auch die Zeit zu Herausforderungen .
Nicht funktionierende Straßenlaternen wirkten sich weit mehr aus als nur auf das Endergebnis eines Versorgungsunternehmens, sie wirkten sich jedoch noch stärker auf die Gesellschaft aus. Eine beschädigte Straßenbeleuchtung würde die Sicherheit von Fußgängern und Autofahrern beeinträchtigen und den Geschäftsbetrieb beeinträchtigen.
Straßenbeleuchtung ist auch einer der schwersten Stromverbraucher - und die Rechnung für diesen „ungezählten Verbrauch“ liegt letztendlich beim Kunden. Bis vor kurzem konnte ein solcher Verbrauch nur periodisch und meist ungenau gemessen werden.
Die bis vor kurzem verwendeten Lampen waren ineffizient - sie erzeugten große Mengen an verlorener Wärmeenergie und werden durch eine viel effizientere LED-Beleuchtung ersetzt. Diese Faktoren führten zu Mehrkosten.
Bis vor zehn Jahren waren diese Probleme global, aber das Aufkommen einer fortschrittlicheren Netzkommunikation, bei der eine bidirektionale Kommunikation zwischen Versorgungsunternehmen und Anlagen möglich wurde, hat den Weg für künftige intelligente Städte und intelligentere Versorgungsunternehmen geebnet.
Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) bedeutet, dass fast jedes elektronische Gerät mit anderen Vermögenswerten oder der Verwaltung von Versorgungsunternehmen oder Kommunen kommunizieren kann. Die Einführung von Smart Metering war ein Beispiel für ein modernes Stromnetz, in dem Verbrauchsdaten dank Technologien wie Sigfox, LoRa und Wi-Fi drahtlos und sofort ausgetauscht werden.
Die Vorteile für Städte, Versorgungsunternehmen und Bürger weltweit:
Die Energieversorger erkannten schnell, dass diese Art der automatisierten Netzkommunikation ein größeres Potenzial birgt - sie könnte wichtige Elemente der städtischen Infrastruktur auf jeder Ebene verbinden, auf der die Energieversorger die Kontrolle haben, und neue Bereiche mit potenziellem Wachstum. Wassermanagement, Stromausfallmanagement, Mikronetze, in denen Verbraucher Strom an das Versorgungsunternehmen zurückgeben könnten, und Straßenbeleuchtung sind nur die unmittelbaren Möglichkeiten. Tatsächlich könnten reaktive oder proaktive, aber arbeitsintensive und zeitkritische Aufgaben rationalisiert und kostengünstiger gestaltet werden, wodurch sowohl der Versorger als auch damit der Kunde Geld sparen.
Beispielsweise kann eine beschädigte Straßenlaterne automatisch melden, dass bei der Stromlieferung ein Fehler aufgetreten ist, sodass die Netzverwaltungssoftware die Stromversorgung der Straßenlaterne als Teil eines „selbstheilenden“ Netzes umleiten kann.
Im Falle einer beschädigten Leuchte benachrichtigt der Vermögenswert sofort das Arbeitsteam , sodass Reparaturen mit weniger Aufwand und Kosten in kürzerer Zeit geplant und durchgeführt werden können. Dies minimiert auch die Auswirkungen eines solchen Fehlers auf die Gesellschaft.
Diese Technologien und Lösungen sind allesamt die Voraussetzungen für den nächsten Schritt, den moderne Siedlungen unternehmen: Sie werden zu wirklich intelligenten Städten, in denen der Straßenverkehr, intelligente Gebäude, Elektrofahrzeuge und Ladeinfrastrukturen sowie die Überwachung der Luftverschmutzung Teil des Versorgungsökosystems sind.
Laut Forschern von Navigant Research führt ein Viertel der 221 Städte weltweit, die mit dem Smart City Tracker verfolgt werden, Initiativen zur intelligenten Straßenbeleuchtung ein.
In einem kürzlich durchgeführten Webinar haben wir untersucht, welche Rolle die Versorgungsunternehmen bei der Einführung dieser neuen Technologien spielen und welche zentrale Rolle die Versorgungsunternehmen in den Smart Cities der Zukunft spielen werden. Aber welche wichtige Infrastruktur wird all diese Technologien ermöglichen? Intelligente Straßenbeleuchtung.
„Mit geringeren Hardwarekosten, neuen Tarifstrukturen für Straßenbeleuchtung und innovativen Finanzierungsmechanismen erreicht die LED- und intelligente Straßenbeleuchtungstechnologie jetzt auch kleine und mittlere Städte. Intelligente Straßenlaternen sind auf dem besten Weg, das Rückgrat größerer Smart-City-Initiativen zu bilden. “ - Ben Gardner, Präsident der NorthEast Group
Das Potenzial:
Intelligente Straßenbeleuchtung wird als das Rückgrat angesehen, von dem diese Technologien dank IoT stammen können. In Hongkong wurde kürzlich ein Pilotprojekt zur intelligenten Straßenbeleuchtung gestartet, bei dem mehrere der Technologien auch in andere globale Initiativen einfließen, beispielsweise:
IoT-fähige intelligente Sensoren können Stadtdaten wie Wetter, Luftqualität, Temperatur und sogar Fuß- und Fahrzeugverkehr an Versorgungsunternehmen und Kommunen übermitteln.
Das Aufladen von Elektrofahrzeugen kann in Straßenlaternen integriert werden und ermöglicht ein einfaches und bequemes Aufladen, da Elektrofahrzeuge bereits die gleichen Preise wie Benzin- oder Dieselfahrzeuge aufweisen und Länder den fossilen Verkehr anstelle von E-Mobilitätslösungen für den öffentlichen und den privaten Verkehr verbieten .
Zu den Diensten zählen auch WLAN-Hotspots zur Nutzung durch Verbraucher oder die Verfügbarkeit von Parkplätzen sowie öffentliche Bekanntmachungen und Werbung.
Schließlich können intelligente Straßenlaternen aus erneuerbaren Quellen wie Sonnen- oder Windenergie gespeist werden, was bedeutet, dass sie vollständig aus eigener Kraft gespeist werden und sogar überschüssigen Strom an das Versorgungsunternehmen zurücksenden, um die Nachfrage auszugleichen und das Netz widerstandsfähiger zu machen.
Straßenbeleuchtungsprojekte weltweit:
Eine der sich am schnellsten entwickelnden Regionen ist Ozeanien , wo Australien und Neuseeland über einen Zeitraum von zehn Jahren bis zu 780 Millionen US-Dollar in Straßenlaternen investieren. Über 95% der Straßenlaternen in Ozeanien werden auf LEDs umgestellt, während 70% bis 2027 vernetzt sein werden.
Laut Ben Gardner, Präsident der Northeast Group: „Die neuseeländische Regierung finanziert jetzt 85% der Kosten für Straßenbeleuchtungsprojekte, und die australischen Bundesstaaten haben neue Finanzierungsmechanismen und Beleuchtungskodizes entwickelt, die den Einsatz fördern. In Neuseeland sind bereits über 25% der Straßenlaternen vernetzt. “
Der Schritt Australiens zur Entwicklung einer intelligenten Netzinfrastruktur war ein wesentlicher Treiber. Die Mehrheit der Straßenlaternen befindet sich in erster Linie im Besitz von Versorgungsunternehmen. Mit zunehmenden Plänen für intelligente Städte wird jedoch die intelligente Straßenbeleuchtung eine wichtige Grundlage bilden.
In den USA werden laut einer neuen Studie der Northeast Group im Laufe des nächsten Jahrzehnts fast 90% der US-Straßenlaternen auf LEDs umgestellt, während 38% vernetzt sein werden.
Die überwiegende Mehrheit der 306 größten Städte des Landes hat bereits begonnen oder erwägt, sowohl LED- als auch intelligente oder vernetzte Straßenlaternen einzusetzen.
ComEd in Illinois hat angekündigt, 140.000 Straßenlaternen auf intelligente Einheiten auszurüsten , und Tampa Electric in Florida ist diesem Beispiel kürzlich gefolgt.
Es wird geschätzt, dass die ComEd-Initiative Chicago in der Größenordnung von 10 Millionen USD pro Jahr retten könnte.
Tampa Electric wird bis 2024 260 000 intelligente Fotozellen von Itron installieren.
In New York hat die städtische Energiebehörde kürzlich 7,5 Millionen US-Dollar für die Finanzierung intelligenter Straßenbeleuchtung bereitgestellt. Die Stadt Syracuse ist die erste große Stadt in New York, die neue Straßenlaternentechnologien testet. Im Rahmen des Pilotprojekts wurde die Installation von Geräten geplant, mit denen die Straßenlaternen Wi-Fi, 4G- und 5G-Internetverbindungen erweitern und andere digitale Verbesserungen installieren können stadtweite Dienstleistungen.
Eurelectric hat berichtet, dass europäische Städte bis 2025 10 Millionen intelligente Straßenlaternen installieren wollen.
In Frankreich testet Enedis, das örtliche DSO, die Nutzung der Straßenbeleuchtungsinfrastruktur und das Laden von Elektrofahrzeugen. Laut Domonique Lagarde, Leiter des Elektromobilitätsprogramms des Energieversorgungsunternehmens, haben wir kürzlich einen Pilotversuch abgeschlossen, bei dem wir das öffentliche Beleuchtungsnetz als Ladestation genutzt und die richtige Lösung gefunden haben, um dies sowohl aus technischer als auch aus vertraglicher Sicht zu realisieren um die Ladeinfrastruktur effektiv bereitzustellen, ohne dass neue Netze speziell für das Laden entwickelt werden müssen. Wir wollen dies nun auf einen größeren Bereich übertragen. “
Der Weg in die Zukunft wird von intelligenter Straßenbeleuchtung beleuchtet - das Rückgrat von Technologien, mit denen Städte durch neue Effizienz, sauberere und nachhaltigere Städte und durch den Klimawandel gesetzte Ziele geprägt werden.
