17. August 2023
5 Min.Schutz vor extremer Trockenheit im Sommer
Hier retten digitale Zwillinge jetzt Bäume
- Pilotprojekte für Digitale Zwillinge mit Vodafone & Agvolution
- In Sommermonaten immer häufiger vertrocknete Böden und sterbende Bäume
- Nachhaltige Begrünung der Städte durch digitale Zwillinge der Bäume
- Genaue Prognose des Wasserbedarfs verbessert die Bewässerung von Stadtbäumen
- Vodafone-Netz verbindet Boden-Sensoren zur Messung der Bodenfeuchte & digitale Zwillinge
Extreme Hitzeperioden, vernichtende Waldbrände, plötzliche Starkniederschläge: Der Klimawandel ist längst auch in Deutschland angekommen und belastet Wälder, Menschen, Tiere und Grünanlagen. Vor allem in immer heißer werdenden Städten werden Böden immer trockener und sorgen für sterbende Bäume. Eine neue Technologie soll diesen Folgen des Klimawandels entgegenwirken: Digitale Zwillinge helfen die Bewässerung von Bäumen im Stadtgebiet zu optimieren. Dafür haben sich Vodafone und das Start-up Agvolution zusammengetan, um in immer mehr deutschen Städten die Digitalen Zwillinge der Bäume zum Leben zu erwecken. In Erlangen kamen die digitalen Zwillinge erstmals zum Einsatz. Auch Pirmasens testet die neue Technologie im Rahmen eines Pilot-Projektes. Dafür werden spezielle Bodensensoren im Stadtgebiet installiert, welche rund um die Uhr Daten zum Wetter und zur Bodenfeuchtigkeit erfassen. Mit Vodafones Maschinen-Netz ‚Narrowband IoT‘ werden diese Daten besonders energiesparend zur Analyse übermittelt und erwecken die digitalen Zwillinge der echten Bäume im virtuellen Raum zum Leben. So lässt sich Baum für Baum zielgerichtet die optimale Bewässerung ermitteln und vor dem Absterben schützen.
Bislang waren digitale Zwillinge vor allem in Fabrikhallen und für die Vernetzung von Produkten wie Maschinen und Komponenten im Einsatz. In Erlangen und Pirmasens unterstützen digitale Zwillinge nun auch in der Natur und beim Umweltschutz.
Digitalisierung kann helfen unseren Planeten zu schützen. Wenn wir sie an den richtigen Stellen einsetzen.
„Digitalisierung kann helfen unseren Planeten zu schützen. Wenn wir sie an den richtigen Stellen einsetzen. In Kooperation mit mehreren Städten installieren wir digitale Zwillinge, die präzise den Wasserbedarf von Bäumen vorhersagen und so einer starken Trockenheit vorbeugen“, sagt Michael Jungwirth, Director Public Policy & External Affairs.
„Mit unserem Maschinen-Netz können wir die digitalen Zwillinge überall in Deutschland besonders energiesparend und zuverlässig im Internet der Dinge zum Leben erwecken. So lassen sich die Bedürfnisse jedes einzelnen Baumes nicht nur bestimmen, sondern auch vorhersagen. Wir freuen uns, dass Erlangen und Pirmasens vorangehen und zeigen, wie digitale Innovationen dazu beitragen unsere Natur zielgerichtet dort zu schützen, wo sie am meisten belastet wird“, erklärt Michael Reinartz, Innovations-Chef bei Vodafone Deutschland.
In Erlangen kommen insgesamt 70 Feuchte-Sensoren und 16 Wetterstationen zum Einsatz, die rund um die Uhr aktuelle Daten zum Wetter und zur Bodenfeuchtigkeit erfassen. All diese Daten können über das spezielle Maschinen-Netz Narrowband IoT besonders energiesparend und von jedem Ort in Deutschland übermittelt werden. Die digitalen Zwillinge der Bäume setzen sich schließlich aus diesen Daten, Algorithmen und Sensoren zusammen, die zu jeder Zeit aktualisiert werden. Sie bilden die echten Bäume virtuell ab und optimieren deren Bewässerung durch die gewonnenen Daten.
Pilotprojekte in Erlangen und Pirmasens
Erlangen ist die erste Stadt in Deutschland, in der die Bewässerung der Bäume digitalisiert wurde. Seit Februar 2023 wurden im Stadtgebiet die Sensoren zur Messung der Bodenfeuchte installiert. Die Daten werden über ein lokales Netz der Stadtwerke und aus weiter entfernten Gebieten der Stadt über das spezielle Maschinen-Netz Narrowband IoT von Vodafone in Echtzeit übermittelt. In Pirmasens werden im Rahmen eines Pilot-Projektes erste Sensoren im Stadtgebiet verbaut und in den kommenden Monaten getestet. „Über 30.000 Stadtbäume wachsen in Pirmasens – eine stolze Zahl, die uns zu einer im wahrsten Sinne des Wortes grünen Stadt macht“, erklärt Michael Maas, Bürgermeister von Pirmasens. „Damit dies so bleibt und die Bäume auch in Zeiten des fortschreitenden Klimawandels ihren wichtigen ‚Aufgaben‘ weiter nachkommen können, gilt es, über die bislang geleistete intensive Pflege hinaus zusätzliche Vorkehrungen zu treffen. Vor diesem Hintergrund ist das Pilotprojekt für Digitale Zwillinge mit Vodafone und Agvolution ein spannender, weil innovativer Weg, dessen Ergebnissen wir daher erwartungsvoll entgegensehen.“
Basis für die digitalen Zwillinge sind die speziellen Bodensensoren CLIMAVI City vom Start-up Agvolution. Die Sensoren erfassen in drei verschiedenen Bodentiefen bis zu 90cm tief durchgängig die Feuchtigkeit und Temperatur des Bodens. Die Sensoren sind dabei energieautark und werden durch Sonnenstrahlen mit Energie versorgt. Die erfassten Daten werden über das Maschinen-Netz von Vodafone in Echtzeit an die Stadt übermittelt. Ebenso kommen spezielle IoT-Wetterstationen zum Einsatz. Die Installation der Sensoren in weiteren Städten ist ebenfalls geplant. Denn: Damit die Städte weiterhin grün bleiben, müssen jetzt die notwendigen Schritte getan werden.
Die Bäume vom heimischen Sofa aus bewässern
Die erfassten Umwelt-, Klima- und Bodendaten werden mit kurzfristigen Wetter- und mittelfristigen Klimaeinflüssen auf das Wachstum von Pflanzen abgeglichen. Basierend auf den Daten werden Modelle und Prognosen erstellt, die potenzielle Pflanzenrisiken frühzeitig erkennen und Entscheidungshilfen geben. Über digitale Zwillinge laufen alle Daten und Modelle zusammen und geben dem Stadtmanagement wertvolle Hinweise für die Bewässerung.
Zusammen mit der Erfahrung des städtischen Gießpersonals wurde so ein Werkzeug zum Dürre-Management der Städte entwickelt. „Hierdurch kann direkt und ohne zeitaufwändige Begehungen der Wasserbedarf in der Stadt vom heimischen Sofa aus überwacht und geplant werden“, sagt Lukas Kamm, Mitgründer des Start-ups.
Narrowband-IoT: Das Netz speziell für Sensoren
Das Maschinen-Netz Narrowband IoT ist speziell für die Vernetzung von Sensoren und Gegenständen optimiert. Die Funktechnik ist ideal, um in der modernen 'Smart City' eingesetzt zu werden. Sie vernetzt Gegenstände besonders energiesparend und flächendeckend.
Vodafone Deutschland
Vodafone ist einer der führenden Kommunikationskonzerne Deutschlands. Die Vodafone-Netze verbinden: Menschen und Maschinen, Familien und Freunde sowie Politik, Wirtschaft und Gesellschaft. Millionen Menschen sind Vodafone-Kunden – ob sie surfen, telefonieren oder fernsehen; ob sie ihr Büro, ihr Zuhause oder ihre Fabrik mit Vodafone-Technologie vernetzen.
Die Düsseldorfer liefern Internet, Mobilfunk, Festnetz und Fernsehen aus einer Hand. Als Digitalisierungsexperte der deutschen Wirtschaft ist Vodafone vertrauensvoller Partner für Start-ups, Mittelständler genau wie DAX-Konzerne. Mit mehr als 30 Millionen Mobilfunk-, über zehn Millionen Breitband- und rund zwölf Millionen TV-Kunden sowie zahlreichen digitalen Lösungen erwirtschaftet Vodafone Deutschland mit rund 15.000 Mitarbeitenden einen jährlichen Gesamtumsatz von etwa 13 Milliarden Euro. Vodafone treibt den Infrastruktur-Ausbau in Deutschland voran und erreicht in seinem bundesweiten Kabel-Glasfasernetz zwei Drittel aller deutschen Haushalte mit Gigabit-Geschwindigkeit. Gemeinsam mit seinem Partner OXG bauen die Düsseldorfer in den kommenden Jahren bis zu sieben Millionen neue FTTH Glasfaser-Anschlüsse. Mit seinem 5G-Netz erreicht Vodafone mehr als 90 Prozent der Bevölkerung in Deutschland. Vodafones Maschinen-Netz (Narrowband IoT) für Industrie und Wirtschaft funkt auf mehr als 97% der deutschen Fläche.
Vodafone Deutschland ist mit einem Anteil von rund 30 Prozent am Gesamtumsatz die größte Landesgesellschaft der Vodafone Gruppe, einem der größten Telekommunikationskonzerne der Welt. Vodafone hat weltweit über 300 Millionen Mobilfunk-Kunden und eine der größten IoT-Plattformen.
Vodafone schafft eine bessere Zukunft für alle. Denn: Technologie ebnet den Weg für ein digitales Morgen. Und bietet Chancen für den Schutz des Planeten. Vodafone arbeitet kontinuierlich daran, sein Geschäft nachhaltiger zu betreiben und die Umwelt zu schützen. Die Ziele: Bis 2025 CO2-neutral und bis 2040 emissionsfrei zu werden. Bereits heute wird der Strombedarf von Vodafone Deutschland zu 100 Prozent durch erneuerbare Energien gedeckt.
Diversität ist in der Unternehmenskultur von Vodafone fest verankert und wird durch zahlreiche Maßnahmen gefördert. Dazu zählen Angebote zur Vereinbarkeit von Familie und Beruf ebenso wie Netzwerke für Frauen, Väter oder LGBT. Vodafone respektiert und wertschätzt alle Menschen: unabhängig von ethnischer Herkunft, Behinderung, Alter, sexueller Orientierung, Geschlechtsidentität, Glauben, Kultur oder Religion.
Weitere Informationen: www.vodafone-deutschland.de oder www.vodafone.com.
*Gender-Hinweis
Lediglich aus Gründen der leichteren Lesbarkeit wird häufig nur die grammatisch männliche Form verwendet. Gemeint sind stets Menschen jeglicher geschlechtlicher Identität.
