Digitale Logistik - Einsatz von LPWAN-Technologien auf Baustellen

Neben der Digitalisierung der technischen Planung von Baustellen bedarf es neuer Technologien für das Monitoring des Baustellenbetriebs, u.a. für die Überprüfung der in der Planung dokumentierten Anforderungen und Tätigkeiten sowie der konkreten Arbeitsbedingungen auf der Baustelle mittels Sensorik. Ein konkretes Feld der Verbesserung der Prozesstransparenz auf der Baustelle ist daher der Einsatz innovativer LPWAN[LowPowerWAN]-Sensorik, einer aktuell in der bundesweiten Einführung befindlichen Funkkommunikation (gestartet in 2016) als LowEnergy-Technologie (Batteriebetrieb). Diese Technologie hat den Vorteil, dass sie eine vorhandene LPWAN-Funkzelle, betrieben durch kommerzielle Anbieter wie NETZIKON (LoRa-Standard) oder VODAFONE (NB IoT-Standard) nutzt, über die beliebige Sensoren ihre Daten an einen zentralen Webserver senden. Optional können lokale Gateways separat auf der Baustelle genutzt werden. Sowohl Funkzellen- als auch Sensorbetrieb sind kostengünstig angelegt, da die Anbieter hier auf einen Masseneinsatz im Rahmen eines "Internet of Everything" zielen. Für Baustellen, die immer einem Kostendruck unterliegen, eröffnen sich hiermit neue Möglichkeiten permanent relevante Daten zu physikalischen Größen auf dem Baufeld zu erheben.
Die Entwicklungen für LPWAN-Sensoren zeigen aktuell eine ungeahnte Dynamik und Vielfalt auf. Die Module der einzelnen Sensoranbieter unterscheiden sich beliebig hinsichtlich ihrer Sensor- und Kommunikationsschnittstellen, der Leistungsfähigkeit dieser Module und der dahinter verfügbaren Rechenleistung. Für ein ausbalanciertes Gesamtsystem mit vielen LPWAN-Sensoren auf einer Baustelle ist es sehr wichtig, eine Strategie zur Konzeption, Bewertung und Auswahl derartiger Devices für den jeweiligen Anwendungsfall (Personen-/Betriebsmitteltracking, Umgebungsanalyse, Zählung, Überwachung von Bereitstellflächen, …) zu charakterisieren, insbesondere wenn diese LPWAN-Sensoren zur operativen Überwachung mit Echtzeitanforderungen genutzt werden.
Das Fraunhofer IFF beschäftigt sich hier mit der Definition von Einsatzszenarien und der Ableitung von Anforderungen zur Gestaltung der Konnektivität auf der Baustelle, der objektbezogenen Sensorauswahl und -konfiguration unter Echtzeitanforderungen, sowie der Definition datenbasierter Prozesse und Dienstleistungen für die Steuerung und Optimierung der Dienstleistungsprozesse.