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Das DataHub Ruhr ist ein Business-Building-Programm, das Startups mit etablierten Unternehmen aus dem Ruhrgebiet zusammenbringt. Eure Aufgabe ist es, die Use Cases unserer Partnerunternehmen mit innovativen, datengetriebenen Ideen zu lösen. Innerhalb eines 3-monatigen Kooperationszeitraums soll ein Proof of Concept erstellt werden, dafür erhaltet Ihr bis zu 20.000 €. Die Equity bleibt stets bei euch.
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Smart Energy Grid
Ergebnis
Intelligente Netze, Straßenbeleuchtung und E-Mobility-Lösungen sind wichtige Schritte, um das Versprechen einer "Smart City" zu erfüllen. Intelligente öffentliche Straßenbeleuchtung passt sich der Bewegung von Fahrzeugen und Fußgängern an, dimmt sich selbstständig, wenn keine Aktivität erkannt wird und ist in der Lage, weitere Smart-City-bezogene Funktionalitäten zu integrieren. Öffentliche Straßenlaternen können z. B. zu Ladestationen für Elektroautos werden. Doch welche Orte versprechen die größte Wirkung? Verkehrsaufkommen, Anzahl der Elektrofahrzeuge (EV), Wetterlage, Bevölkerungsentwicklung, Verkehrsrecht, demografische Faktoren, Stromnetzkapazität und andere Faktoren müssen berücksichtigt werden. Deine Simulation des Stromnetzes könnte helfen, eine smarte Stadt wirklich "smart" zu machen!

Use Case

Elektrisches Licht ist für unsere moderne Gesellschaft unverzichtbar. Nun sind sogenannte "smarte" Leuchten im Begriff, den Energieverbrauch und den Komfort nicht nur zu Hause und im Büro, sondern auch im öffentlichen Raum zu revolutionieren. "Smarte" Straßenlaternen sollen zusätzliche Dienste anbieten und zum Beispiel als WIFI-Hotspot oder als Ladestation für E-Mobilität dienen. Die Stadt Herne in Nordrhein-Westfalen hat die dritthöchste Bevölkerungsdichte in ganz Deutschland (3.031/km2, 2015) und ein dichtes Netz von rund 16.000 Stadtleuchten. Sie alle "smart" zu machen, würde Jahre dauern und wäre aus Kostengründen sehr ineffizient, auch ist der Nutzen für die Stadtentwicklung wichtig.

Wie viele mittelgroße Städte will auch Herne auf sinnvolle Weise und schrittweise auf intelligente Beleuchtung und E-Mobilitäts-Infrastruktur umsteigen. Wo soll man also anfangen? Die Standorte mit dem größten Stromsparpotenzial ohne Komfortverlust zu identifizieren, ist keine leichte Aufgabe. Faktoren wie Verkehrsaufkommen, Wetterlage, Bevölkerungsentwicklung und Verkehrsrecht müssen berücksichtigt werden. Hinzu kommt, dass diese Einflussfaktoren nicht stabil sind, sondern sich im Laufe der Zeit ändern werden. Eine wenig befahrene Straße kann sich mit der Fertigstellung eines Bauprojekts in der Nähe deutlich verändern. 

Das Hinzufügen einer Ladestation für Elektroautos an jeder Straßenlaterne könnte das aktuelle Stromnetz überlasten. Die Wahl des richtigen Standorts würde auch bedeuten, die Hotspots für E-Mobilität innerhalb der Stadt zu identifizieren. Ziel dieses Anwendungsfalls ist es, eine flexible Simulation zu erstellen, die es ermöglicht, optimale Standorte für öffentliche Straßenlaternen in Abhängigkeit von mehreren Datenebenen, z. B. Verkehrsdichte und Netzinfrastruktur, zu identifizieren. Dieser datengesteuerte Ansatz sollte unter Verwendung von Smart-City-IT-Plattformen verfolgt werden, die quelloffen sind, wie sie zum Beispiel von fiware.org bereitgestellt werden. 


Es wird mit einer Projektdauer von ca. 3 Monaten gerechnet.


WAS DU MITBRINGEN SOLLTEST

  • Motivation, zu hinterfragen, wie intelligent "smart" wirklich sein muss
  • Vertiefte Kenntnisse in Simulation und Optimierung
  • Erfahrung auf dem Gebiet des Energiemanagements
  • Projekterfahrung mit "Smart City"-IT-Plattformen und weiteren Features wie Luftqualitätsmesser, Verkehrszähler, WIFI-Hotspots, Netzinfrastruktur ist ein Plus

ERWARTETES ERGEBNIS

  • Simulation einer optimalen Roadmap von regulären zu intelligenten Straßenleuchten und E-Mobilitäts-Ladesäulen
  • Datengesteuerte Auswertung von Einflussfaktoren unter Verwendung einer Open-Source-IT-Plattform
  • Szenarioanalyse auf Basis der Gesamtübergangszeit
  • Berücksichtigung von Begrenzungen, wie z. B. Stromnetzbegrenzungen 
  • Quantifizierung von Stromeinsparungen und zusätzlichen Kosten

MILESTONES

Das Projekt kann in drei Meilensteine unterteilt werden:

  1. Der erste Meilenstein ist erreicht, wenn die vorhandenen Daten bereinigt und in das richtige Format für die weitere Analyse mit einer Open-Source-Smart-City-IT-Plattform gebracht wurden. Diese enthält Standorte von Straßenlaternen und Verkehrsentwicklung, E-Mobilität und Stromnetzdaten.
  2. Der zweite Meilenstein ist erreicht, wenn Standorte mit hohem und niedrigem Potenzial identifiziert werden können, basierend auf der flexiblen Hinzufügung neuer Datenschichten, z. B. der erwarteten Bevölkerungsentwicklung oder des Anstiegs der EV-Zahlen innerhalb der Stadt.
  3. Der dritte Meilenstein ist erreicht, wenn ein optimierter Übergangsfahrplan simuliert werden kann, der zusätzliche Daten wie Wetterperioden, erwartete Bevölkerungs- und EV-Entwicklung etc. berücksichtigt. Es wird erwartet, dass die relevantesten Einflussfaktoren identifiziert und quantifiziert werden. Finanzielle Einsparungen/Kosten müssen in die Berechnung einbezogen werden.

Die Stadtwerke Herne versorgen ihre Bürger seit über 100 Jahren zuverlässig mit Energie. Das Unternehmen hat sich zu einem modernen Energiedienstleister entwickelt, der ständig nach neuen Wegen zur Energieversorgung und -erzeugung sucht. Ziel ist es, eine Energieversorgung aufzubauen, die auch künftigen Generationen ausreichend Strom und Energie liefert und gleichzeitig die Umwelt und das Klima schützt.
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Felix Schröder
Programmleiter DataHub Ruhr

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