N-ERGIE erweitert LoRaWAN mit mioty für hybrides Wassermetering

N-ERGIE und Diehl Metering bauen in Nürnberg ein hybrides LPWAN-Netzwerk für die automatisierte Wasserzählerablesung auf. Im Rahmen des Projekts bleiben bestehende LoRaWAN-Geräte weiterhin im Einsatz, während mioty für eine skalierbare Haushaltsmessung und zukünftige Smart-City-Anwendungsfälle hinzugefügt wird.

Vom bestehenden LoRaWAN zum hybriden LPWAN

N-ERGIE versorgt die Stadt Nürnberg mit Trinkwasser und Energie. Im Rahmen seiner Strategie zur digitalen Infrastruktur stellt das Versorgungsunternehmen die Wasserzähler in Privathaushalten auf eine vollautomatische Fernablesung um.

Vor dem Projekt betrieb N-ERGIE bereits ein LoRaWAN-Netzwerk für ausgewählte Anwendungen, darunter Wärmezähler und Schachtwasserzähler. Für die nächste Entwicklungsstufe reichte die bestehende Infrastruktur jedoch nicht mehr aus, um die vollautomatische Erfassung aller Haushaltswasserzähler in der ganzen Stadt zu unterstützen.

Das technische Ziel bestand daher nicht darin, LoRaWAN zu ersetzen. Vielmehr sollte die bestehende Infrastruktur integriert und für die nächste Ausbauphase eine skalierbarere Funktechnologie hinzugefügt werden. Diehl Metering setzte dies als hybride Netzwerkarchitektur um, die LoRaWAN und mioty kombiniert.

„N-ERGIE verfügte bereits über ein LoRaWAN®-Netzwerk. Natürlich wollten wir dieses weiter nutzen und gleichzeitig in skalierbare Zukunftstechnologie investieren. Die Herausforderung bestand darin, eine Lösung zu finden, die Altes und Neues intelligent miteinander verbindet, ohne alles komplett von Grund auf neu aufbauen zu müssen“, sagte Anja Scheckenbach, Koordinatorin für Multikonnektivität und Projektmanagement bei N-ERGIE.

Warum mioty hinzugefügt wurde

mioty wurde für den großflächigen Ausbau des Messnetzes eingeführt. Die Technologie ist auf eine hohe Gerätezahl, große Reichweite und effiziente Datenübertragung in großen IoT-Infrastrukturen ausgelegt.

Für N-ERGIE ist dies relevant, da der Ausbau des Wasserzählernetzes über die ersten angeschlossenen Geräte hinaus skaliert werden muss. Bis März 2025 waren bereits rund 21.300 HYDRUS 2.0-Ultraschall-Wasserzähler an das Netzwerk angeschlossen. Das System ist so ausgelegt, dass es ohne zusätzliche Gateways auf rund 80.000 Zähler erweitert werden kann.

Das Projekt nutzt zudem mioty4OMS, den für Messanwendungen optimierten mioty-basierten Standard. Dieser gewährleistet Abwärtskompatibilität und Zukunftssicherheit in einer OMS-basierten (Open Metering System) Messumgebung.

Wo LoRaWAN- und mioty-Daten zusammenlaufen

Der Integrationspunkt ist das IZAR IoT GATEWAY Premium von Diehl Metering. Das Gateway sammelt Daten aus verschiedenen Funktechnologien und überträgt sie an das zentrale Messsystem.

Das bedeutet, dass LoRaWAN und mioty im Feld weiterhin getrennte Kommunikationstechnologien bleiben. Bestehende Zähler können weiterhin über LoRaWAN senden, während neue HYDRUS 2.0-Zähler mioty4OMS nutzen. Ihre Datenströme laufen am Gateway zusammen und werden anschließend in der Softwareumgebung verarbeitet.

Das IZAR IoT GATEWAY Premium unterstützt wM-Bus, LoRaWAN und mioty4OMS. In dieser Architektur bildet das Gateway die technische Brücke zwischen installierten Geräten, neuen Zählergenerationen und der zentralen Datenverwaltung.

Netzausbau in Nürnberg

In der ersten Projektphase im Jahr 2023 wurden 30 neue Empfangsstationen in ganz Nürnberg sowie an fünf weiteren Standorten in Fürth installiert. Diese Stationen ersetzten die bisherige Empfangsinfrastruktur. Weitere Standorte sind bereits geplant.

Der Einsatz von mioty erhöht die Funkreichweite und reduziert die Anzahl der für eine flächendeckende Versorgung erforderlichen Installationsstandorte. Für Versorgungsunternehmen ist dies ein praktischer Vorteil bei dichten städtischen Installationen, bei denen Gateways, Installationspunkte und die langfristige Wartung effizient geplant werden müssen.

Operativer Mehrwert über die Zählerablesung hinaus

Die erste Anwendung ist die automatisierte Wasserzählerablesung für die Abrechnung. Zählerstände müssen nicht mehr manuell erfasst oder von Kunden übermittelt werden. Das Versorgungsunternehmen erhält aktuelle Verbrauchsdaten und kann diese für effizientere Betriebsprozesse nutzen.

Die Ultraschall-Wasserzähler HYDRUS 2.0 liefern zudem zusätzliche Informationen wie Wassertemperatur, Leckagemeldungen und Diagnosedaten. Dadurch unterstützt das Messnetz nicht nur die Abrechnung, sondern auch die Fehlererkennung und die Netzwerküberwachung.

Die hybride Architektur schafft zudem eine Grundlage für weitere Smart-City-Anwendungen. Diehl Metering und N-ERGIE beschreiben mögliche Erweiterungen für die Fernwärmeüberwachung, die Parkplatzbelegung und die Wasserstandsüberwachung in Unterführungen bei Starkregen.

Bedeutung für Versorgungsunternehmen und Integratoren

Für Versorgungsunternehmen zeigt das N-ERGIE-Projekt, wie bestehende LoRaWAN-Infrastrukturen ohne eine störende Migration erweitert werden können. Bereits installierte Geräte bleiben nutzbar, während neue Messanwendungen über mioty hinzugefügt werden können.

Für Systemintegratoren und Lösungsanbieter unterstreicht der Anwendungsfall die Rolle von Multikonnektivitäts-Gateways bei großen IoT-Einführungen. Der Mehrwert entsteht nicht durch eine einzelne Funktechnologie allein, sondern durch die Fähigkeit, Geräteflotten, Protokolle und Messdaten in einer operativen Infrastruktur zu vereinen.

Weitere Informationen zum hybriden N-ERGIE-Wassernetz finden Sie auf der Seite von Diehl Metering: https://www.diehl.com/metering/en/customer-cases/n-ergie-hybrid-water-network-ami-drinking-water-supply/