Was ist LoRaWAN?

Moderne Technologien sorgen für die digitale Transformation von Städten, Industrie und Wohnwirtschaft. Dabei ist LoRaWAN eine effiziente Technik, Menschen, Maschinen und Geräte über das Internet of Things (IoT) zu verbinden. Denn LoRaWAN sendet die für die Kommunikation wichtigen Daten per Funk ins IoT. 

Was ist LoRaWAN?

LoRaWAN ist die Abkürzung von Long Range Wide Area Network. Mithilfe dieses Netzwerks können kleine Datenmengen über größere Reichweiten übertragen werden. Diese Netzwerkarchitektur basiert auf LoRa-Funktechnologie, welche die Übertragung äußerst energiesparend ermöglicht. Somit eignet sich LoRaWAN ausgezeichnet für die Verwendung im Internet of Things.

Dabei machen drei Komponenten das LoRaWAN aus: Sensoren (auch als Nodes oder Endpunkte bezeichnet), messen festgelegte Werte oder Parameter und senden die Daten per Funk an Gateways. Diese Gateways erfassen die Daten und geben sie über das Internet an Netzwerkserver weiter; als Empfänger und Sender zugleich erlauben Gateways bidirektionale Kommunikation. Die Server verarbeiten und verwalten schließlich die Daten, die über Applikationsserver auf Endgeräten wie PC, Tablet oder Smartphone bereitgestellt werden. 

Wie werden Messdaten erfasst?

Die Sensoren geben kleine Datenmengen in Intervallen über LoRa-Funk an die Gateways weiter. Der Energieverbrauch ist dabei so minimal, dass die Sensoren keinen Stromanschluss benötigen, sondern batteriebetrieben ihre Daten senden können. Die Lebensdauer der Batterie kann je nach Sendefrequenz und Anwendung bis zu 10 Jahre betragen.

Die Funkreichweite ist abhängig von der Besiedlungsdichte: In einer Stadt, wie zum Beispiel in Aachen, können die Gateways Sensorsignale aus Entfernungen von weit über 1 Kilometer störungsfrei empfangen. Im dünn besiedelten ländlichen Raum können Daten sogar über Entfernungen von 10 oder mehr Kilometer gesendet werden.

Wo wird LoRaWAN angewendet?

Es gibt schon viele Beispiele aus der Praxis, wo LoRaWAN zum Einsatz kommt. Um der Umstellung auf klimaneutrale Wärmeerzeugung bis 2030 begegnen zu können, binden zum Beispiel die Stadtwerke Aachen (STAWAG) kontinuierlich alle Hausübergabestationen mit LoRaWAN-Modulen an. So können die Betriebsparameter aus der Ferne überwacht und geregelt werden. Außerdem statten die Stadtwerke Aachen bislang nicht überwachte Bereiche des Netzes mit einer Leckageüberwachung aus. So wird die Betriebsführung des Netzes optimiert, die Effizienz gesteigert und gleichzeitig der Service gegenüber dem Kunden maßgeblich verbessert. Auch Zählerstände werden auf diesem Wege übertragen und müssen nicht länger händisch abgelesen werden.

Im Bereich Verkehr kommt LoRaWAN ebenfalls zur Anwendung. Im Förderprojekt Ac-DatEP der Stadt Aachen sollen in großen Teilen der Stadt 200 flexible Sensorboxen installiert werden. Diese sind in der Lage, über das Netzwerk den Verkehrsfluss und Umweltparameter wie Temperatur, Luftqualität oder Schadstoffkonzentrationen zu erfassen. Weitere Anwendungsfälle von LoRaWAN betreffen unter anderem die Überwachung von Parkplätzen, Füllständen oder Schließzuständen im Nahverkehr sowie die bedarfsgerechte Bewässerung von Grünflächen. Hier kann die effiziente Funktechnologie manuelle Überprüfungen ersetzen und somit Prozesse vereinfachen. Diese Beispiele zeigen, wie LoRaWAN und IoT eine ganze Stadt zu einer Smart City machen können.