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27.09.2018     Lena Wostal

Wie gut Tunnels, Brücken, Straßen und andere wichtige öffentliche Bauwerke tatsächlich in Schuss sind, wird regelmäßig überprüft. Versäumnisse können zu entsetzlichen Tragödien führen, wie aktuell der Einsturz der Morandi-Brücke in Genua zeigt. Auf Basis der neuen Funktechnologie NarrowBand IoT (NB-IoT) hat das BS2 Sicherheitssysteme mithilfe von Deutsche Telekom und T-Mobile Austria ein System entwickelt, das den Zustand von Bauwerken permanent überwachen und Schäden erkennen kann, noch bevor diese zu sehen sind.

Mehr als 25 Millionen Fahrzeuge passierten die Morandi-Brücke in Genua jährlich. Am 14. August 2018 um 11.36 Uhr stürzte ein 250 Meter langes Teilstück während eines starken Gewitters innerhalb weniger Sekunden plötzlich ein. 43 Menschen verloren ihr Leben, mehrere wurden schwer verletzt. Die Bewohner, die unweit der Autobahnbrücke lebten, können bis heute nicht in ihre Wohnungen zurück. Die Gründe dieser Tragödie werden noch untersucht - Gutachter bezeichnen das Bauwerk als "schwer krank". Zurückzuführen ist die Katastrophe auf Versäumnisse der zuständigen Stellen. Funktionierende Frühwarnsysteme hätten das Unglück auf jeden Fall verhindern können.

Die neue Funktechnologie NarrowBand IoT (NB-IoT) ermöglicht es beispielsweise, Frühwarnsysteme zu entwickeln, die den Zustand von Gebäuden in Echtzeit überwachen. Denn die Technologie wurde speziell für das Internet der Dinge entwickelt. Typische Eigenschaften von NB-IoT sind:

  • Hohe Reichweite und starke Gebäudedurchdringung
  • Niedriger Energieverbrauch
  • Es eignet sich für die Übertragung von geringen Datenmengen, so wie sie bei vielen M2M- sowie Smart-City-Anwendungen anfallen
  • NB-IoT ist auf das bestehende Telekommunikationsnetz aufgebaut und deshalb sehr zuverlässig
  • Die Kosten für das schmalbandinge IoT-Netz sind sehr niedrig

T-Mobile betreibt Österreichs erstes flächendeckendes NB-IoT-Netz

Seit Juni 2018 versorgt  T-Mobile Austria die gesamte Alpenrepublik mit einem flächendeckenden NB-IoT-Netz - als einziger österreichischer Mobilfunkanbieter. Driton Emini, Abteilungsleiter Radio Network bei T-Mobile, meint: "Mit der österreichweiten Versorgung von NB-IoT sind wir international Vorreiter und sehr stolz darauf, dass wir mit dem Netzausbau bereits fertig sind. Selbst innerhalb unseres Konzerns, also der Deutschen Telekom, sind wir Vorzeigeprojekt und neben den Niederlanden das einzige Land, das NB-IoT bereits landesweit anbieten kann."

Auf Basis dieses NB-IoT-Netzes lassen sich nun ganz unterschiedliche Anwendungen - gerade in Städten - realisieren. Wie vielfältig die Use-Cases sein können, hat etwa der Hackathon gezeigt, den T-Mobile Austria gemeinsam mit der Fachhochschule St. Pölten im März 2018 veranstaltet hat. Die Lösungen reichten dabei von intelligenten Stadtautobussen, die nur bedarfsorientiert fahren bis hin zu einer Straßenraumbeleuchtung, die nur dann Licht spendet, wenn sie auch gebraucht wird. Aber NB-IoT eignet sich auch dafür,  den Zustand von Gebäuden zu überwachen.

Frühwarnsystem erkennt Änderungen in Bauwerken sofort

Mit Unterstützung des Inkubators Hubraum der Deutschen Telekom hat das Unternehmen BS2 Sicherheitssysteme ein Frühwarnsystem auf Basis von NB-IoT entwickelt, das Gebäude sicherer macht. Dabei überwachen Sensoren kritische Faktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit und Korrosion - und das nahezu in Echtzeit. Die Lösung kann also Veränderungen an einem Bauwerk erkennen, noch lange bevor sie für das menschliche Auge sichtbar sind. Bisher konnte man solche Schäden nur im Rahmen der regelmäßigen Kontrollen und Prüfungen erheben. In der Zeit, die zwischen dem Auftreten und Erkennen eines Makels vergeht, kann am Bauwerk schon einmal ein irreparabler Schaden entstanden sein. Dann sind gröbere Wartungsarbeiten oder überhaupt ein Neubau notwendig.

Durch das Frühwarnsystem erkennen die zuständigen Stellen die Schäden sofort und können umgehend eingreifen. Ein intelligentes Frühwarnsystem auf Basis von NB-IoT macht ein Gebäude also nicht nur sicherer, sondern hilft Schäden gering zu halten und damit Kosten zu sparen. So leistet es auch einen wichtigen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit. Denn die Gebäude erreichen eine längere Lebensdauer und da die Schäden so klein wie möglich gehalten werden, fallen auch die Sanierungsmaßnahmen viel geringer aus.

Deutsche Telekom testet Intelligente Brücke

Gemeinsam mit der Deutschen Telekom entwickelt BS2 Sicherheitssysteme die Lösung weiter. Am Testgelände der deutschen Bundesanstalt für Straßenwesen am Autobahnkreuz Köln-Ost in Nordrhein-Westfalen befindet sich eine Brücke, die dank Sensoren und NB-IoT über Intelligenz verfügt. Etwa 50 Sensoren sind in die Fahrbahnoberfläche und in den Brückenkappen eingebaut. Sie messen genau jene kritischen Faktoren wie Temperatur, Feuchte und Korrosion, die zu irreparablen Schäden an der Konstruktion führen können. Die Sensoren lassen sich übrigens auch in bestehende Bauwerke installieren. Sie benötigen keine Batterien und halten bis zu 70 Jahre lang. Die Daten, die die Sensoren messen, werden dann über NB-IoT an ein Backend übermittelt, dort analysiert und übersichtlich dargestellt. Somit lässt sich der Zustand der Brücke aus der Ferne überwachen, ohne den laufenden Verkehr zu beeinträchtigen.

T-Mobile Austria fungiert innerhalb des Konzerns Deutsche Telekom als M2M-Kompetenzzentrum. Das flächendeckende NB-IoT-Netz des Mobilfunkanbieters spielt dabei eine Schlüsselrolle. Mit BS2 Sicherheitssystemen arbeitet man auch direkt zusammen. Benedikt Seuss, Geschäftsführer von BS2 Sicherheitssysteme meint: "Mit T-Mobile haben wir einen kompetenten Technologiepartner an der Hand, der uns dabei hilft, unsere Lösungen noch sicherer und effizienter zu machen."

Fazit: Wie NB-IoT wichtige öffentliche Bauwerke sicherer machen kann

Dank moderner Sensorik lassen sich Daten an allen möglichen und auch unmöglichen Orten messen. Menschliches Zutun ist dafür nicht mehr notwendig. Mithilfe der neuen Funktechnologie NB-IoT lassen sich diese Daten an zentrale Systeme weiterleiten, die sie analysieren und visualisieren. Der Zustand wichtiger Bauwerke lässt sich so in Echtzeit überwachen. Dies erhöht die Sicherheit, schützt vor gröberen Schäden, senkt Kosten und macht Bauwerke langlebiger. T-Mobile Austria betreibt als einziger Mobilfunkbetreiber ein flächendeckendes NB-IoT-Netz. Die Basis für Sicherheitslösungen und viele anderen IoT- und M2M-Anwendungen ist also gelegt.

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