LPWAN überwacht einen der größten Flughäfen der Welt

Die LoRaWAN-Infrastruktur bietet Vorteile bei der Datenerfassung, -analyse und -verarbeitung, indem sie unterschiedlichen Geräten die Kommunikation mit zentralen Systemen ermöglicht. Diese Infrastruktur ergänzt SCADA- und Automatisierungssysteme und bietet eine schnelle Lösung für die Datenerfassung von beliebigen Standorten und Geräten, ohne dass Infrastruktur- oder Lizenzkosten anfallen.

Die Energieeffizienz- und Datenanalyseplattform des Flughafens sammelt Daten sowohl von LoRaWAN-IoT-Endgeräten als auch von OT-Systemen wie SCADA, LET, Beleuchtungsautomatisierung und dem Energiemesssystem.

Mithilfe dieser Plattform erstellt der Flughafen İstanbul einen digitalen Zwilling des Betriebs mit den aus verschiedenen Quellen gesammelten Daten. Der digitale Zwilling unterstützt die gleichzeitige Verwaltung miteinander verbundener Systeme und ermöglicht datengestützte Entscheidungen mit detaillierten Berichten. Auf diese Weise können die Betriebsprozesse des Flughafens effektiv analysiert und kontinuierlich verbessert werden. Gleichzeitig ermöglicht der geschaffene Datenpool Anwendungen der künstlichen Intelligenz wie vorausschauende Wartung.

Der Flughafen İstanbul ist ein eindrucksvolles Beispiel für die Vorteile drahtloser IoT-Lösungen, da er unzählige Gebäude abdeckt, die über eine große vernetzte Infrastruktur verteilt sind. Einige dieser Gebäude liegen sehr weit voneinander entfernt. In vielen Fällen dauert es mindestens 20 Minuten, um von Gebäude A zu Gebäude B zu gelangen.

„Deshalb haben wir mit drahtloser IoT-Technologie für die Überwachung von Strom, Beleuchtung, Temperatur, Feuchtigkeit und Druck begonnen. Die geografische Lage des Flughafens war der Hauptgrund für die Wahl der LoRaWAN-Technologie“, sagt Bilal Yildiz.

LoRaWAN unterstützt nicht nur die Überwachung der Flughafensysteme, sondern spielt auch eine entscheidende Rolle bei der Implementierung von Predictive-Maintenance-Lösungen. LoRaWAN unterstützt das bestehende SCADA-System bei der Echtzeit-Energieüberwachung und der unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV).

Der Energiesektor wandelt sich von veralteten zentralisierten Systemen hin zu verteilten, intelligenten und integrierten Netzen. Die IoT-Technologie ist ein wesentliches Instrument, um mit Technologien, die Echtzeitdaten zur Optimierung von Prozessen und Entscheidungen nutzen, Netto-Null-Energie zu erreichen.

Der Einsatz von Entscheidungshilfen ist wichtig, wenn es um den Ausbau erneuerbarer Energien geht. Erneuerbare Energien allein sind keine Lösung für die Reduzierung von Emissionen. Die Senkung des Verbrauchs wird ein Schlüsselfaktor sein, um die Systeme effizienter zu machen und die erneuerbaren Energiequellen zu schonen.

Im Einklang mit den Netto-Null-CO2-Zielen des Flughafens bis 2050 ist die Energieeffizienz das vorrangige Ziel. Dank der IoT-Anwendungen ist der Flughafen in der Lage, die Daten zu erfassen, die für eine effektive Prozessanalyse und eine kontinuierliche Verbesserung im Hinblick auf die Energieeffizienzziele erforderlich sind.

Die über die IoT-Infrastruktur und andere OT-Systeme gesammelten Daten werden vom Energy and Environment Performance Tool (Teil der IoT- und Datenanalyseplattform) verwendet. Alle Daten aus dem Energiemesssystem und den Verbrauchsquellen werden sofort überwacht, und durch Korrelation mit anderen Datensätzen werden zusätzliche energie- und vermögensbasierte Analysen durchgeführt.

Data Analytics und Big Data steigern die Effizienz in vielen Bereichen. Dies gilt insbesondere für das Abwasserrecycling, den Energieverbrauch, die Nachverfolgung fester Abfälle und den Kraftstoffverbrauch.
Dank der Initiativen zur Energieeffizienz im Jahr 2023 sind die Treibhausgasemissionen seit Betriebsbeginn um 25,64 Prozent und im Vergleich zu 2022 um 6 Prozent gesunken.

Der Verbrauch natürlicher Ressourcen wird durch ferngesteuerte Prozesse reduziert, die eine ineffiziente Nutzung und einen übermäßigen Betrieb von Anlagen vermeiden. Ferngesteuerte Prozesse optimieren zudem die Betriebsdauer der Geräte, wodurch der Lebenszyklus der Geräte verlängert und der Abfall, der nicht nur durch die Geräte, sondern auch durch Verbrauchsmaterialien entsteht, reduziert wird. Die Zunahme der zugänglichen Daten durch die implementierten IoT-Technologien erhöht die Effektivität der Lebenszyklusbewertungsinstrumente des Flughafens.

Die Digitalisierung des Arbeitsplatzes mit dem Einsatz ferngesteuerter Prozesse und Bewertungsmethoden hat die Zufriedenheit und das Wohlbefinden der Mitarbeiter deutlich verbessert. Dies wiederum reduziert die Risiken für Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz. Die quantitative und qualitative Zunahme von IoT-Technologien und Datenanalysewerkzeugen fördert zudem einen Ansatz der kontinuierlichen Verbesserung in allen Bereichen.

Am Anfang stand die Herausforderung, die richtige Technologie auszuwählen, um die Anforderungen an das Tracking und die Vorschriften des Flughafens İstanbul zu erfüllen. LoRaWAN, SigFox, ZigBee und andere IoT-Technologien wurden evaluiert.

Die Tests führten zu einem unerwarteten Ergebnis, wie Yildiz erklärt: „Eigentlich wollten wir die SigFox-Technologie einsetzen. Aber SigFox sammelt alle unsere Daten in einer Cloud in Frankreich und nicht am Flughafen selbst in der Türkei. Eine der Hauptanforderungen war, dass keine Tracking-Informationen den Flughafen İstanbul verlassen. Das war mit SigFox leider nicht möglich. Deshalb haben wir uns für LoRaWAN entschieden“.

Neben dem LoRaWAN-Netz ist die Einrichtung eines OT-Kernteams ein weiterer Faktor, der eine agile Reaktion und schnelle Entwicklung ermöglicht. Dieses OT-Team ist nicht nur für die Wartung des LoRaWAN-Netzes verantwortlich, sondern auch für die genaue Analyse der betrieblichen Anforderungen.

Der am besten geeignete Anbieter wird ausgewählt, um die speziell für die Anforderungen entwickelten Lösungen zu implementieren. Dieses Team stellt sicher, dass mehrere Anbieter koordiniert auf ein Ziel hinarbeiten. Das LoRaWAN-Netzwerk, die Anbieter und das OT-Team bilden ein Ökosystem, das wie eine Projektfabrik funktioniert.

Das Internet der Dinge ist einer der besten Anwendungsbereiche der digitalen Transformation. Die digitale Transformation bietet die Möglichkeit, die Art und Weise, wie Dinge getan werden, zu überdenken und zu verbessern. Viele herkömmliche Systeme basieren auf der Übermittlung von Daten an ein einziges Zentrum. Eine Person in dieser Zentrale interpretiert die Daten und trifft Entscheidungen.

Mit Edge-Processing-fähigen Endgeräten, die mit dem IoT weit verbreitet sind, ist es jedoch möglich, Daten am Endknoten zu verarbeiten und in Informationen umzuwandeln. Auf diese Weise können Endgeräte Entscheidungen treffen. Relevante Personen können auch direkt über Methoden wie SMS über unerwünschte Situationen informiert werden.

Edge-Process-fähige Geräte machen eine zentrale Überwachung überflüssig und erhöhen die Interventionsgeschwindigkeit. Bei der Bedarfsanalyse durch das OT-Team des Flughafens wird geprüft, ob Daten oder Informationen gemäß diesem Konzept benötigt werden, und die Endgeräte werden entsprechend konzipiert. Dies ist einer der wichtigen Faktoren, die die betriebliche Effizienz erhöhen.