Entwicklung und Optimierung der SmartLighting Basistechnologie im Stadtgebiet Dessau-Roßlau – Ein Gemeinschaftsvorhaben der Hochschule Anhalt und Stadt Dessau-Roßlau –
Die technologischen Fortschritte bei LED-Leuchtelementen und die zunehmende Miniaturisierung moderner Rechen- und Kommunikationsmittel, zusammen mit der günstigen Preisentwicklung dieser Systeme und die Weiterentwicklung der Sensortechnik, ermöglichen eine wirtschaftlich sinnvolle Modernisierung der Beleuchtung von Straßen und öffentlichen Plätzen. Weiterhin ist damit eine Erhöhung der Mobilität in öffentlichen Räumen möglich und besitzt gleichzeitig sehr großes Einsparpotenzial beim Energieverbrauch, das zu einer nennenswerten Reduktion von CO2 -Emissionen durch Straßenbeleuchtungen führen kann. Die Hochschule Anhalt entwickelt am Future Internet Lab Anhalt (FILA) und im Embedded- Systems Lab eine intelligente Straßenbeleuchtung, die mit dem Straßenverkehr interagieren kann und zur Optimierung der Verkehrsflüsse beisteuern kann sowie Personen zum Umstieg vom Auto auf Fahrräder und Fußwege animieren kann. Das hier angestrebte Projekt SLBasis Dessau ist als nächste Entwicklungs- und Demonstrationsstufe zu sehen und geht technologisch und erheblich über die wenigen aktuell vorhandenen Prototypen und Tests hinaus. Unter intelligenter Straßenbeleuchtung verstehen wir eine Straßenbeleuchtung, die Straßen und öffentliche Plätze nur bedarfsgerecht ausleuchtet, anstatt nachts mit voller Leuchtleistung und entsprechendem Energieverbrauch und mit einem dahinterstehendem CO2 -Ausstoß zu erhellen. Sensoren werden Verkehrsteilnehmer identifizieren und die Laterne werden über Funk miteinander kommunizieren, um insbesondere eine vorausschauende Beleuchtung zu bieten. So wird beispielsweise ein Fußgänger eine weite Strecke vor sich und eine kurze Strecke hinter sich ausgeleuchtet sehen, sobald die Sensorik des Netzwerkes seine Bewegungsrichtung erkannt hat.
Die angestrebte Dynamisierung des Systems soll erfolgen, indem jede am SmartLighting (SL) System beteiligte Straßenlaterne mit einem Kleinrechner (SoC-System on Chip), einem Bewegungssensor und einer Kommunikationseinheit ausgestattet wird. Die SL Systeme bilden mittels eigener gesicherter Funkverbindung ein M2M (machine to machine) Netz, über welches die von den Sensoren aufgenommenen Ereignisse im Netz verteilt werden. Damit können ereignisgesteuert große Bereiche bei Bedarf ausgeleuchtet werden. Bleiben in bestimmten Bereichen Bewegungsaktivitäten aus, so wird die Beleuchtung voraussichtlich auf 10 % der maximalen Leistungsaufnahme gedimmt. Dies bietet ein Minimum an Beleuchtung auch dann, wenn ein Verkehrsteilnehmer z.B. direkt nach dem Verlassen eines Gebäudes noch nicht im Blickfeld eines Bewegungssensors ist, und vermittelt so der Bevölkerung die notwendige Sicherheit.
Durch die Aufspannung eines IPv6 (internet protocol version 6) Machine-to-Machine Netzwerks über die Straßenbeleuchtungen werden nicht nur essentielle Energieeinsparungen realisiert, sondern auch ein großer Bestand an Informationen für die weitere Verkehrsplanung und -führung gesammelt. Somit soll im Rahmen des Vorhabens die Modernisierung der Beleuchtung des öffentlichen Raumes viele nützliche Funktionen und Technologien mitbringen, anstatt nur einen Teil der Energieeinsparung mit technisch einfachen Lösungen wie dem Ersatz von Natriumdampf- und Quecksilberdampfleuchten durch LED-Leuchten zu erzielen. Die Forschung und Entwicklung für das Kommunikationsnetzwerk für die intelligente Steuerung und Überwachung der Straßenbeleuchtung stellt für einzelne Kommunen jedoch eine zu große finanzielle und personelle Last dar und ist darüber hinaus auch mit technologischen Risiken behaftet. Daher ist eine derartige Realisierung ohne eine öffentliche Forschungsförderung auf Landes- oder Bundesebene nicht möglich.