LoRaWAN Messnetzwerk



Einleitung:

Ein funktionsfähiges Test-Funknetznetzwerk auf Basis von LoRaWAN wurde in Waidhofen an der Ybbs aufgebaut. Es wird an unterschiedlichen Punkten die Temperatur gemessen (sog. Node) und in Echtzeit an einen Gateway (Concentrator) übertragen. Die Visualisierung erfolgt per Web-Anwendung oder Smartphone-APP. Die Reichweite eines Sensors beträgt mindestens 10 km.

Anwendungsmöglichkeiten:

  • Temperaturmessung in der Landwirtschaft (z.B. Unterstützung bei der Frostabwehr im Weinbau durch Echtzeitmessungen)
  • Smart City Anwendungen (z.B. Messung des Wärmeinseleffekts sowie der Windströmung mittels Anemometers)
  • Messung der Luftqualität
  • Allgemeine IoT-Anwendungen


Netzwerkaufbau:

Grundlage des Messnetzwerkes ist der offene Funkstandard LoRaWAN (Long Range Wide Area Network). Man benötigt für einen Radius von 10 km jeweils einen Empfänger (sog. LoRaWAN- Gateway (=Concentrator)) der die Daten der einzelnen Messpunkte (sog. Node) per Funk auffängt und diese in eine Datenbank speichert. Dabei kann ein Gateway mehrere hunderte Sensoren versorgen.



Merkmale zu Betriebszeiten und Systemeigenschaften:

·        Der Energieverbrauch liegt zwischen 10 mA und 100 nA im Ruhemodus. Je nach Anwendungsfall beträgt die Batterielebensdauer der Sensoren somit 2 bis 15 Jahre.



Visualisierung:

Die Anzeige der Messdaten erfolgt für jeden einzelnen Sensor im Web-Browser oder per Smartphone-APP in Echtzeit.



Messaufbau und Reichweitetest:

Funktemperatursensor: (Genauigkeit von +/- 0,1°C)




Gateway in GSM-Ausführung:







Coverage Map:

Für jeden installierten Gateway wir eine Karte mit der Netzabdeckung erstellt.


Installation durch den Kunden:

Ein von uns verkaufter Sensor ist bereits vorkonfiguriert und wird durch den Kunden selbst vor Ort installiert. Der Aktivierungsprozess (siehe Video) erfolgt ebenfalls durch den Kunden per Magnetschalter. Danach sind die Messwerte sofort abrufbar.



Live-Demo: LINK ZU LIVE-DEMO

IMMISSIONSPROGNOSE FÜR DEN BAU DES WASSERKRAFTWERKS JUDENBURG - FEINSTAUB (PM10) UND STICKSTOFFDIOXID (NO2)



Die Stadtwerke Judenburg AG beabsichtigt, auf einem freiem Gende, im Gebiet der Stadtgemeinde Judenburg, ein Wasserkraftwerk zu errichten und dieses ganzjährig zu betreiben. Dabei soll im Vorfeld die bestehende Kraftwerksanlage abgetragen und im Anschluss durch eine neue ersetzt werden.

Beim Umschlagen, Brechen und Sortieren der Materialien entsteht Staub, der ggf. die nächstgelegenen Anwohner belästigen könnte. Weiters kommt es durch den Betrieb diverser Baumaschinen zu einer Emission von Stickstoffdioxiden.


Durch Prognoserechnungen soll geklärt werden, ob es Belästigungen geben kann, bzw. ob die Zusatzbelastung von Relevanz ist.



Erstellung einer Windpotentialanalyse für die gesamte Steiermark für eine nachfolgende Modellierung der Aufwindsituation in der Steiermark


  1. Aufgabenstellung

    In der Steiermark (Österreich) ist die Erfassung von herbstlichen Zugrouten von Greifvögeln zu untersuchen. Die Ziviltechnikkanzlei Kofler Umweltmanagement wurde dazu beauftragt, nach den Vorgaben einer Ausschreibung diese zu ermitteln.




  2. Vorgehensweise

    Erstellung der CFD-Simulation: Die mathematische Beschreibung der Strömung in komplexem Gelände beruht auf nichtlinearen Differentialgleichungen (Reynolds Averaged Navier Stokes-Gleichungen). Die Gleichungen müssen vereinfacht werden, um sie lösen zu können. Eine Möglichkeit dazu stellen so genannte CFD (Computational Fluid Dynamics) Modelle dar, die nichtlineare Ansätze zur Beschreibung der Strömungsverhältnisse nutzen. Die Lösung der Gleichungen erfolgt in diesen Modellen iterativ. CFD-Modelle sind daher rechenzeitintensiv, ermöglichen aber eine relativ genaue Beschreibung der Strömungsverhältnisse in komplexem Gelände. Die Methode selbst ist für den inneralpinen Bereich erprobt und wird seit der Erstellung einer flächendeckenden Windkarte im Jahr 2012 für die Schweiz stetig weiter entwickelt. (Windatlas Schweiz siehe: http://wind-data.ch/windkarte/).

    Als Eingangsdaten für die Modellierung werden Messwerte aus Windmessstationen des Lawinenwarndienstes Steiermark sowie von Luftgütestationen des Amtes der Steiermärkischen Landesregierung (A15 Energie, Wohnbau. Technik | Referat Luftreinhaltung) herangezogen.

     
     Windgeschwindigkeit 70 Meter über Grund im Jahresmittel (Voransicht)



     Windgeschwindigkeit 70 Meter über Grund im Jahresmittel (Detail-Voransicht)






KLIMAERHEBUNGEN ZU KLIMATOLOGISCHEN BEDINGUNGEN FÜR BESCHNEIUNGSMÖGLICHKEITEN AM SCHÖCKL



Durch Analyse der in der Nähe des Stubenberghauses liegenden Messstation der ZAMG sowie weiteren Eingangsparametern von angrenzenden meteorologischen Klimastationen soll geklärt werden, ob und in welchem zeitlichen Ausmaß der Betrieb der Liftanlage sowie einer Beschneiungsanlage möglich sind.