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Besseres Risikomanagement mit IoT

Frühzeitige Warnung bei Starkregen-Ereignissen

Der Klimawandel erhöht die Gefahr von Starkregen. Spekter, Software-Spezialist aus Herzogenaurach, und die Deutsche Telekom bieten ein Frühalarmsystem für Städte und Gemeinden an. IoT-Sensoren messen dafür vor Ort Niederschläge, Wasserpegel und das Abflussverhalten in Flüssen und Kanälen. Über die Maschinen- und Sensorennetze NarrowBand IoT (NB-IoT) und LTE-M der Telekom übertragen sie die Daten zur Analyse in die Cloud. Erreichen die Wassermengen kritische Grenzwerte, warnt das System rechtzeitig die Bevölkerung und alarmiert Einsatzkräfte.

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Hydrologische Daten in Echtzeit im Blick

Der Klimawandel konfrontiert Städte und Gemeinden mit einem zunehmenden hydrologischen Ungleichgewicht. So sorgen langanhaltende regionale Trockenperioden für Wasserknappheit. Starkregen-Ereignisse rufen Sturzfluten und Überschwemmungen hervor. Ein kommunales Starkregen-Management und Maßnahmen zur Überflutungsvorsorge sind notwendige Anpassungen an die Klimaveränderungen.

Das Starkregen-Frühalarmsystem von Spekter in Zusammenarbeit mit der Telekom sorgt dafür, dass Gefahrenlagen erkannt werden. Es warnt Bevölkerung und Einsatzkräfte rechtzeitig, so dass sie Schutzmaßnahmen treffen können. Dafür hat Spekter IoT-Sensoren entwickelt. Sie messen die Niederschlagsmengen und die Wasserpegel in Flüssen und Kanälen. Die autarken Einheiten für die Datenübertragung senden kontinuierlich diese hydrologischen Informationen zur Überwachung und Analyse in die Cloud. Überschreiten die Messwerte zuvor definierte kritische Schwellen, warnt das System über eine von Spekter entwickelte App.

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Die Sensoren übertragen die lokalen Wetter- und Niederschlagsdaten über LTE-M.  Der Begriff steht für Long Term Evolution for Machines, eine Mobilfunktechnologie für die Kommunikation von Gerät zu Gerät. Für eine autarke, energieeffiziente und zuverlässige Funkvernetzung der Pegelmesser und der Kanaldeckelwächter von Spekter sorgt das Maschinen- und Sensorennetz NarrowBand IoT der Telekom. Dafür sind die Datenübertragungseinheiten mit einer robusten Industrie-SIM-Karte ausgestattet. Dank der breiten Netzabdeckung der Telekom sowie der tiefen Durchdringung von NB-IoT funktioniert die Übertragung jederzeit zuverlässig – selbst aus unterirdischen Kanälen oder besonders überflutungsgefährdeten Unterführungen. Umfangreiche Fallback-Lösungen auf alle verfügbaren Netztechnologien der Telekom sowie nationales Roaming sichern die unterbrechungsfreie Kommunikation zusätzlich ab.

Künstliche Intelligenz analysiert die hydrologischen Informationen in Echtzeit. So erhalten kommunale und regionale Einsatzkräfte und Verantwortliche einen genauen Überblick über die Wetterentwicklung und die Gefährdungslage bei Starkregenereignissen. Und gewinnen wertvolle Zeit zum Schutz von Bevölkerung und Infrastruktur.


Gut gewappnet mit Frühalarmsystem​

„Länder und Kommunen haben erkannt, wie groß der Handlungsbedarf beim Risikomanagement für Starkregen-Ereignisse ist. Mit unserem Frühalarmsystem verschaffen wir Einsatzkräften vor einer Überflutung einen wertvollen Zeitgewinn von bis zu einer halben Stunde“, sagt Reinhard Brodrecht, Geschäftsführer der Spekter GmbH. „Dafür nutzen wir Netztechnologie der Telekom. Der hohe Abdeckungsgrad und die präzisen Netzabdeckungsberechnungen der Telekom sind für uns und unsere Kunden entscheidend für die Zuverlässigkeit der Lösung.“ Hinzu kommt: „Wir wachsen und gewinnen ständig neue Kunden - national und inzwischen auch international. Mit der Telekom als Technologie- und Umsetzungspartner sind wir dafür optimal aufgestellt. Dank der internationalen Verfügbarkeit von LTE-M und NB-IoT ist es problemlos möglich unsere Lösung flexibel bereitzustellen.“

Starkregen Frühalarmsystem

Das Starkregen Frühalarmsystem FAS von Spekter erkennt lokale und kleinräumige Starkregen in Ihrer Kommune. Durch eine frühzeitige Alarmierung von Bürgern, Einsatzkräften und Verwaltung können Schäden verhindert und im Extremfall Leben gerettet werden.

 

Neben dem aktuellen Niederschlag werden Pegel kleiner und großer Gewässer sowie neuralgische Stellen im Kanalsystem live und in Echtzeit lokal in Ihrer Kommune gemessen. Unser Cloudservice speichert und analysiert die erhobenen Daten in Sekundenschnelle und alarmiert Bürger, Rettungskräfte und Verwaltung zuverlässig per SMS, E-Mail oder VoiceCall.

 

Das kommunale Starkregen Frühalarmsystem alarmiert Bürger und Verantwortliche in drei Stufen und gibt klare Anweisungen, wie sich Betroffene verhalten sollen. Alle Benutzer werden über den aktuellen Status der Überflutung an ihrem Wohnort mit allen verfügbaren Informationen live versorgt.

 

Über die Starkregen-App (erhältlich für Android und iOS Geräte) können Bürger und Verantwortliche der Kommunen Einstellungen zur Alarmierung vornehmen und bestimmen, wann Sie wie alarmiert werden wollen. Da es wichtig ist, im Katastrophenfall möglichst viele Menschen zu erreichen, stehen unterschiedliche Kommunikationswege (SMS, Email, Push-Notification, VoiceCall) zur Verfügung.

 

Per App hat jeder Benutzer die Möglichkeit aktuelle Radar Forecast Daten des Deutschen Wetter Dienstes (DWD) abzurufen. Zudem werden alle kommunalen Einzugsgebiete und deren aktuelle Warnstufe auf einer Karte angezeigt. Wieviel hat es bereits geregnet? Treten Pegel kommunaler Gewässer bereits über die Ufer? Bin ich oder mein Eigentum in Gefahr? Bei Gefahr gibt die App zu jeder der drei Starkregen Gefahrenstufen (S1, S2, S3) konkrete Anweisungen zu Vorsorge und Handeln.


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IoT Sensor Netzwerke​

Die Basis des Alarmsystems bildet das Echtzeit Sensor Netzwerk (Atlashub IoT Hub) aus autarken IoT Sensoren. Diese Geräte werden über verschiedenste Telemetrie-Protokolle (4G/5G, LoRa, NB-IoT, ...) an unseren IoT-Hub konnektiert. Dabei werden alle Daten in Echtzeit übertragen, auf Anomalien überprüft und für weitere Analysen im Alarmsystems bereitgestellt. Kommunalen Betrieben stehen diese Sensor Daten zusätzlich zum Alarmsystem zur Verfügung. Nach dem Messpunkt-Prinzip können Daten von unterschiedlichen Sensor-Typen (Niederschlag, Gewässer, Rückhaltunge, Kanal, ...) einfach zur weiteren Nutzung per Dashboard, Smartphone App oder API bereitgestellt werden.

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