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Kooperationsprojekt entwickelt intelligentes Funknetz für den Campus Maschinenbau Garbsen

Kooperationsprojekt entwickelt intelligentes Funknetz für den Campus Maschinenbau Garbsen

© Martin Bargiel
Die neue LoRaWAN-Funktechnik auf dem Campus Maschinenbau Garbsen wird in Betrieb genommen.

Leibniz Universität, Region Hannover und enercity arbeiten gemeinsam an innovativer Technologie zum Einsatz in der Medizintechnik und Verfahrenstechnologie

Auf dem Campus Maschinenbau Garbsen der Leibniz Universität Hannover (LUH) findet sich ab sofort ein spezielles Langstreckenfunknetz, das durch digitale Prozesse neue Möglichkeiten in Forschungslaboren und vielen anderen Bereichen auf dem Campus eröffnet. Das Vorhaben ist ein Kooperationprojekt von LUH, der Wirtschaftsförderung der Region Hannover und vom Energiedienstleister enercity.

Die zum Einatz kommende LoRaWAN-Funktechnik (Long Range Wide Area Network) besteht aus eine großen Antenne, dem so genannten IoT-Gateway. Das auf einem Gebäudedach montierte Gateway empfängt Daten von Sensoren, die den Zustand einer Vielzahl von "Dingen" auf dem Campus erheben können. Mithilfe von IoT-Software werden die Zustandsdaten verarbeitet und bilden die Basis für nützliche Services, die den Forschungstätigkeiten in den Laboren auf dem Campus stark zugute kommen.

Prof. Dr. Volker Epping, Präsident der Leibniz Universität, sagt: "Ich freue mich über diese Kooperation, die einen wirklichen Mehrwert auf unseren Campus am Standort Garbsen bringt. Forschungserfolge durch digitale Prozesse zu unterstützen und in einem Pilotprojekt Möglichkeiten und Chancen gemeinsam mit unseren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern am Campus auszutesten, bedeuten einen wirklichen Gewinn für alle Seiten. Es bewirkt Handeln, welches sich durch Innovation und gemeiname Hebung von Potenzialen auszeichnet."

Ganz konkret profitieren etwa die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Bereich der medizintechnischen Forschung von der LoRaWAN-Funktechnik. Ingenieurinnen und Ingenieure am Institut für Mehrphasenprozesse (IMP) wollen die Technologie bei der Herstellung von Implantaten mittels "Elektrospinnen" einsetzen. Der Einsatz dieser Implantate zur Therapie chronischer Schulterverletzungen wird akuell im Rahmen einer Forschungsgruppe (FOR2180) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) untersucht. Aus Polymerlösungen werden faserbasierte Gerüststrukturen hergestellt. Diese werden im Anschluss mit Wirkstoffen und Wachstumsfaktoren beschichtet und ermöglichen nach erfolgter Implantation eine Regeneration des körpereigenen Sehnengewebes. Der Herstellungsprozess und damit die Qualität des Implantats sind stark von Klimabedingungen in Produktionsanlagen abhängig. Daher überwacht und dokumentiert die neue IoT-Lösung Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Versuchsanordnung im Labor. Weichen die Messdaten von voreingestellten Sollbereichen ab, erfolgt umgehend eine Benachrichtigung des Forschungsteams, das eingreifen kann. Auch bei Umzügen von einem Laborraum zum anderen bedarf es keiner aufwendigen Neuordnung des Versuchsaufbaus. Das Funknetz zieht mit um, es ermöglicht praktisch eine flächendeckende Erreichbarkeit des gesamten Areals. Hierdurch werden Prozesse sicherer, einfacher und effizienter gemacht.

"Eine Technologie mit den Möglichkeiten, wie LoRaWAN sie bietet, haben wir uns schon lange gewünscht", sagt Prof. h.c. Dr.-Ing. Birgit Glasmacher, M.Sc., Leiterin des Instituts für Mehrphasenprozesse (IMP). "Es freut mich sehr, dass wir es gemeinsam geschafft haben, ein entsprechendes Gateway hier auf unserem neuen Campus Maschinenbau einzurichten. Nun heißt es, diese Technologie in unseren Forschungsalltag in Medizintechnik und Verfahrenstechnik zu integrieren. Mein Institut wird sich aktiv engagieren, LoRaWAN für den gesamten Campus Maschinenbau zugänglich zu machen und so Forschungsabläufe zu optimieren."

Über den Einsatz in den Forschungslaboren hinaus ist auch ein vielfältiger Zusatznutzen auf dem Campus möglich. Das Zusammenspiel von Sensoren, Software und Services kann bei der Ermittlung von Umweltdaten wie Temperatur, Luft- und Bodenfeuchte, Kohlendioxid, Lautstärke, Helligkeit oder Windstärke helfen. Durch die smarten Daten ist zum Beispiel auch eine Überwachung von Parkplatzbelegungen, Steuerung von Geräten oder Systemen wie Heizungen, Lüftungen und Bewässerungsanlagen oder zur Optimierung von Servicetätigkeiten wie Leerung von Abfallbehältern möglich. Die LoRa-Funktechnik ist zudem besonders energiesparend. Die Sensoren können jahrelang über eine einzige Batterie betrieben werden. Sie benötigen kein separate Stromversorgung oder Netzteile. Die Installation ist entsprechend einfach und kostengünstig, und die Datenübertragung ist nach aktuellem Sicherheitsstandard verschlüsselt.

Die Kooperation zwischen enercity und der Region Hannover entstand aus der gemeinsamen Vision einer smarten Zukunft von Stadt und Region. Das Funknetz auf dem Campus Maschinenbau Garbsen der LUH ist ein Pilotprojekt innerhalb des Kooperationsvorhabens.