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.

• 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

• 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

‍

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.
   

‍

‍