Freileitungsmast mit glühend orangen, elektrischen Freileitungen vor blauem Himmel

Smartes Energie Management

Modernste IoT-Technologien ermöglichen die Überwachung und Analyse von Energieflüssen in Echtzeit und schaffen die Grundlage für datenbasierte Optimierungen. Durch die nahtlose Integration intelligenter Sensoren, Aktoren und Steuerungssystemen wird eine präzise Steuerung des Energieverbrauchs ermöglicht.

Smartes Energie Management erweitert die Möglichkeiten, Energieflüsse transparent zu überwachen und gezielt zu steuern. In Gebäuden und industriellen Anwendungen unterstützen IoT-Lösungen Unternehmen dabei, Energieverbräuche und Energieverluste sichtbar zu machen sowie Optimierungspotenziale zu identifizieren. Dadurch entsteht eine belastbare Datengrundlage für Effizienz-, Kosten- und Nachhaltigkeitsmassnahmen.

IoT-Integration von Energiezählern

STEINEL Solutions hat Stromzähler eines bekannten Herstellers in die IoT-Welt integriert. In einem Entwicklungsprojekt entstand ein LoRa-Modul für die neue Generation der Produkte. Neben Beratung und Entwicklung hat die STEINEL Solutions auch bei der Zulassung für das Produkt unterstützt und fertigt die Module.

Die Applikationssoftware zur Visualisierung der Daten in der Cloud wurde in diesem Projekt bewusst durch den Kunden bereitgestellt, könnte jedoch ebenfalls durch die STEINEL Solutions umgesetzt werden.

Energieverbrauch und Effizienzanalyse

Energiezähler sollen künftig durch Fernzugriff abgelesen werden können. Mechanische Stromzähler in den Haushalten werden durch intelligente Messgeräte (Smart Meter) ersetzt, die Transparenz über Energieverbräuche und Datenbasis für Effizienzanalysen liefern.

Technologieentscheid

Die Wahl der Kommunikationstechnologie fällt nicht per Zufall auf LoRa. Die LoRA-Technologie erweitert die Erreichbarkeit der Zähler ohne eigene Infrastruktur.

IoT-System

Der Stromzähler sammelt Werte zu Spannung, Energie, Strom, Frequenz, etc. im internen Logbook (auf jeweiligen Phasen oder im Total). Das Modul fragt diese Daten über eine interne Schnittstelle ab und sendet diese per LoRa auf einen LoRa Application Server.

Was kann das LoRa-Funkmodul?

Die Einbausituation eines Stromzählers in metallischen Elektroschränken in Keller, Garagen oder Serviceräumen ist vielfach nicht optimal, um Daten per Funk zu einem öffentlichen Kommunikationsnetz zu übertragen. LoRa bietet durch das Sub-GHz-Band und Chirp Spread Spectrum (CSS) die optimale Technologie für diesen Anwendungszweck. Zusätzlich kann das LoRa-Netz durch zusätzliche Gateways einfach und kostengünstig erweitert werden.

Schematische Darstellung Übertragung von Smart Metern via LoRa WAN an Gateway, der wiederum via Application Server auf Application Software überträgt

Um eine stabile und performante Verbindung zum LoRa-Gateway zu gewährleisten, adaptiert die LoRa-Schnittstelle fortwährend die optimalen Sende- und Empfangsparameter. Das LoRa-Modul kann in die bestehenden Energiezähler eingebaut werden. Es sendet die Signale ohne merklichen Verlust aus dem engen Zähler.

Speziell an der Lösung ist das Antennendesign der STEINEL Solutions. Dieses ermöglicht es, neben der internen Antenne eine zusätzliche externe Antenne anzuschliessen, weshalb es in der Firmware zwischen externer und interner Antenne umschalten kann.

Highlights
✓ Datenübermittlung über weite Entfernungen
✓ Stabile Verbindung
✓ Übermittlung aus Gebieten ohne permanente Funknetzwerkabdeckung
✓ Erweiterte Erreichbarkeit

Florian Blöchlinger, Head of Sales bei STEINEL Solutions AG

«Durch den gezielten Einsatz von IoT-Technologien im Energie Management schaffen wir die Grundlage für eine effiziente Überwachung und Steuerung von Energieverbräuchen. So können unsere Kunden Energieflüsse transparenter analysieren und Optimierungspotenziale gezielt nutzen. Mit unserer Expertise in der Integration von Sensorik und Kommunikationstechnologien entwickeln wir zukunftssichere Lösungen für das Gebäudemanagement.»

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