Zum Inhalt springen
  • Bewölkt: 85-100% 19 °C
  • Kontrast
  • Leichte Sprache

Sensorik

Die intelligente Stadt: Sensorik als Schlüssel für Effizienz und Komfort

Tankbank in der Pforzheimer Innenstadt
Intelligente Tankbank
©Stadt PforzheimFoto: Dominik Mokrski

In einer zunehmend vernetzten Welt spielen Sensoren eine entscheidende Rolle bei der Optimierung verschiedener städtischer Prozesse. Von der Bewässerung von Grünflächen bis zur Verwaltung von Verkehrsströmen bieten Sensoren in Städten innovative Lösungen für eine effizientere Nutzung von Ressourcen und eine verbesserte Lebensqualität. Die Stadt Pforzheim nutzt Sensorik, um effektive Lösungen für alltägliche Herausforderungen zu schaffen. Durch gezielte Projekte werden innovative Ideen getestet und implementiert, um die Lebensqualität der Bürger zu verbessern und gleichzeitig Ressourcen effizienter zu nutzen.

Wie kann man mit Sensoren Baumbewässerung optimieren?

In Zusammenarbeit mit den Stadtwerken Pforzheim wurden als Pilotprojekt Bäume mit Feuchtigkeits- und Temperatursensoren ausgestattet. Mittels LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) übermitteln die Sensoren den Grad der Bodenfeuchte und die Temperatur im unmittelbaren Umfeld der Baumwurzeln. Mit den übermittelten Daten kann die Bewässerung der städtischen Bäume effizienter und die Bewirtschaftung der städtischen Grünflächen bedarfsgerechter gestaltet werden. Zudem können auch Rückschlüsse auf den Zustand der anderen Bäume und Grünflächen geschlossen werden und somit die Bewässerung und Versorgung der städtischen Bäume insgesamt verbessert und ressourcenschonender gestaltet werden. Bei künftigen Trockenperioden kann so gezielter bewässert werden.

Womit lassen sich Heizungsanlagen in Verwaltungsgebäuden effizient steuern?

Im Neuen Rathaus sorgen Sensoren für eine präzise Steuerung der Heizungsanlagen. Durch die Erfassung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit kann das Heizsystem automatisch angepasst werden, um den Komfort zu maximieren und gleichzeitig den Energieverbrauch zu minimieren. In jedem der rund 200 Räumen ist ein Regler vorhanden, der die Temperatur misst und die Heizung gemäß eines vordefinierten Schwellenwertes individuell einstellt. Der Energieverbrauch wird dadurch deutlich reduziert. Die Sensoren lassen sich einfach neu programmieren, sodass die Stadt schnell und flexibel zum Beispiel auf Wetterveränderungen reagieren kann. Durch die zentrale Datenerfassung werden Abweichungen bei der Beheizung oder Belüftung sofort erkannt und die Stadt kann technische Störungen schneller beheben.

Wie kann eine Sitzbank Bäume gießen?

Intelligente Tankbänke versorgen Bäume an zwei Standorten im Stadtgebiet automatisch mit Wasser. Wann und in welchem Umfang die Bäume bewässert werden, wird individuell für jeden Baum bestimmt und über ein automatisiertes System reguliert. Dabei wird der lokale Wasserspeicher von einem Algorithmus gesteuert, der verschiedene Datenquellen berücksichtigt. Dazu gehören beispielsweise Daten von Sensorik im Boden, die die Feuchtigkeit misst, die aktuelle Wetterprognose und Daten über regionale Niederschlagsmengen. Der Füllstand des Wasserspeichers wird digital übermittelt, sodass er bei Bedarf gefüllt werden kann.

Über ein Dashboard werden die Daten in Echtzeit visualisiert:

Aquabench Bahnhofsstraße  

Aquabench Hauptbahnhof 

Wie sorgen Sensoren für eine nachhaltige Stadtentwicklung?

Intelligente Sensoren zur Messung von Feinstaub und Umgebungslärm in Kombination mit Luftwetterdaten wie Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit liefern der Stadt eine wertvolle Grundlage für eine fundierte und nachhaltige Stadtplanung. Entscheidungen über Verkehrsmanagement, Bauprojekte und städtische Entwicklungsstrategien können auf Basis genauer und aktueller Umweltdaten getroffen werden. Dies führt zu einer effizienteren Nutzung von Ressourcen und einer besseren Anpassung an Umweltbedingungen, was letztendlich die Lebensqualität der Bürger verbessert. Diese integrierte Herangehensweise ermöglicht eine ganzheitliche Überwachung der Umweltbedingungen und unterstützt die Stadtverwaltung in verschiedenen Bereichen. 

Im Stadtgebiet werden aktuell an 2 Messstellen Daten erhoben.

Wie unterstützt moderne Sensorik den Erhalt wertvoller Dokumente im Stadtarchiv?

Stadtarchive sind zentrale Einrichtungen zur Bewahrung historischer Dokumente, Akten und wertvoller Manuskripte, die die Geschichte und Kultur einer Stadt widerspiegeln. Sie enthalten oft einzigartige und unwiederbringliche Materialien, die sowohl für die Wissenschaft als auch für die Öffentlichkeit von unschätzbarem Wert sind. Der Schutz dieser Dokumente vor Schäden ist daher von größter Bedeutung.

Im Mai 2023 erlebte das Stadtarchiv Pforzheim einen Wassereintritt, der durch ein örtlich begrenztes Starkregenereignis ausgelöst wurde. Glücklicherweise hielt sich der Schaden in Grenzen, jedoch führte das Ereignis zu einer über mehrere Wochen erhöhten Luftfeuchtigkeit in einigen Magazinen. Dieser Vorfall verdeutlichte die Notwendigkeit eines besseren Schutzes und einer schnellen Reaktion auf Feuchtigkeitsprobleme, um zukünftige Schäden zu verhindern. Als Reaktion hat die Abteilung Smart City gemeinsam mit dem Stadtarchiv und den Stadtwerken Pforzheim ein Frühwarnsystem in Form eines Leckage-Sensors installiert. Ein Leckage-Sensor kann eine entscheidende Rolle spielen, da er bereits kleinste Mengen von Feuchtigkeit erkennt und über das städtische LoRaWAN-Netz sofort Alarm schlägt. Hierdurch kann die Stadtverwaltung umgehend reagieren und das Archiv vor größeren Wasserschäden bewahren. Zugleich werden Luftfeuchtigkeit und Temperatur echtzeitnah gemessen und in der IoT-Plattform der Stadt gespeichert. So können Veränderungen im zeitlichen Verlauf erfasst werden. Dies hilft, die Lagerbedingungen zu überwachen und im Notfall schnell einzugreifen oder bei Bedarf gezielt gegenzusteuern.

Die fortschreitende Integration von Sensorik in städtische Infrastrukturen verspricht eine intelligente und nachhaltige Entwicklung. Diese Technologien helfen nicht nur, Ressourcen effizienter zu nutzen, sondern tragen auch dazu bei, Städte für ihre Bewohner sicherer, komfortabler und zugänglicher zu gestalten. Eine smarte Stadt ist nicht nur technologisch fortschrittlich, sondern vor allem auch lebenswerter.