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Smart City: Wasser für die Bäume Digitale Zwillinge helfen beim Gießen

Von Serina Sonsalla 2 min Lesedauer

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Vodafone Group Services GmbH C/O Vodafone D2 GmbH Abteilung FOLI
Friedrich-Alexander- Universität Erlangen-Nürnberg
PROSOZ Herten GmbH
GISA GmbH
Disy Informationssysteme GmbH

Unbeständige Wetterbedingungen sind schlecht für die Pflanzenwelt. Ob zu viel oder zu wenig Wasser – Städte brauchen ein effizientes System, das energie- und wassersparend ist und doch die Baumgesundheit nicht beeinträchtigt. In Erlangen wurden zum ersten Mal digitale Zwillinge von Bäumen erstellt, die über Sensoren den Überblick über Gießtouren behalten und kritische Pflanzen mit geringer Bodenfeuchte priorisiert behandeln können. Ein wahres Smart-City-Projekt.

Das Digitalprojekt sollte ursprünglich zum März enden, wird jetzt aber bis zum September verlängert. (© Photo And Art Panda – stock.adobe.com)
Das Digitalprojekt sollte ursprünglich zum März enden, wird jetzt aber bis zum September verlängert.
(© Photo And Art Panda – stock.adobe.com)

Der Sommer 2023 war der heißeste seit Beginn der Aufzeichnungen 1940. Extremwetterbedingungen wie diese führen zu trockenen Böden und zum langsamen Absterben der Pflanzenwelt. Die Bundesregierung verfolgt schon länger das Ziel, technologische Lösungen im Bereich Smart City zu integrieren, um die Stadt- und Regionalentwicklungen zu fördern. Ein Beispiel und ein Fortschritt könnte wohl der „digitale Zwilling von Bäumen“ sein.

Digitale Zwillinge werden normalerweise in Fabrikhallen genutzt. Der Computer erstellt eine digitale Kopie einer Maschine oder einer ganzen Fertigungsstraße. Damit die digitalen Zwillinge draußen als Bodenfeuchtsysteme eingesetzt und auch zuverlässig und unterbrechungsfrei funktionieren, braucht es eine Mobilfunktechnologie. Deshalb hat Vodafone zusätzlich zum lokalen Netz der Stadt (MIOTY), das Maschinen-Netz Narrowband loT vor Ort aktiviert. So sind alle Sensoren schließlich mit dem Internet verbunden und die Daten können in Echtzeit mit rund 45 Zentimeter Tiefe sowie an abgelegenen Orten erfasst werden.

Mit dem Pilotprojekt hat die Stadt Erlangen in den vergangenen Monaten zusammen mit der Friedrich-Alexander-Universität, dem Start-up Agvolution und Vodafone über 70 Feuchte- und Temperatur-Sensoren eingesetzt. Außerdem wurden über 16 Wetterstationen aktiviert, die die Lufttemperatur, die Luftfeuchtigkeit, den Luftdruck und die Niederschlagsmenge misst. All diese Daten werden aufgenommen und anschließend wird die optimale Bewässerung ermittelt und angepasst. So entstehen mithilfe von KI digitale Zwillinge von Bäumen.

„Die Abteilung Stadtgrün versorgt zwischen März und Oktober ca. 1.600 Jungbäume mit Wasser. Durch die Feuchtesensoren werden nunmehr wichtige Fragen beantwortet, zum Beispiel, wie feucht der Untergrund im Bereich des Wurzelballens ist. Hierdurch haben wir zukünftig die Möglichkeit, effizientere Gießrouten zu entwickeln und die Gießmenge bedarfsgerecht anzupassen“, sagte Erlangens Bürgermeister Jörg Volleth.

Und es funktioniert, denn die vergangenen Monate haben gezeigt, dass die Daten sicher übermittelt und zu jeder Zeit aktualisiert werden. Rund 250 Kubikmeter Wasser und 600 Fahrkilometer konnten dadurch eingespart werden. Und die Natur profitiert: Durch den geplanten Einsatz von Wasser konnten Bäume und Pflanzen erhalten werden. Das heißt etwa 20 neue Bäume mussten nicht erst neu bepflanzt werden, was etwa 70 Prozent der Ersatzpflanzungen in den vergangenen Jahren entspricht – sparsam in vielerlei Hinsicht. Deshalb werden die Sensoren bereits in Pirmasens, Bamberg, Hannover, Berlin, Potsdam und Garbsen vernetzt.

Smart City – eine weltweite Vernetzung

Die Projektpartner in Erlangen teilen ihr Wissen bereits mit Bayerns Staatsminister für Digitales. Im Bereich Smart City wurde außerdem eine Plattform ins Leben gerufen, um den Austausch von Wissen weltweit zu unterstützen. Das Internationale Smart Cities Netzwerk (ISCN) vernetzt nationale und internationale Akteure. Entscheidungsträgern haben so die Möglichkeit gemeinsam zu Lernen und die digitale Stadtentwicklung global zu fördern.

Mehr Informationen zum Smart Cities Netzwerk:

ISCN

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