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Grünflächenmanager Jürgen Metzger, Ralf Häuser und Holger Renner vom Grünflächen- und Tiefbauamt, Labor-Ingenieur Juri Kübler, der Digitalisierungsbeauftragte Kevin Lindauer (hinten, von links), Professor Mike Barth, Bürgermeisterin Sibylle Schüssler und Hochschul-Rektor Professor Ulrich Jautz (vorne, von links) starten das Pilotprojekt.  Foto: Stadt PF/Baust 

Smarte Forschung für eine smarte City: Sensoren messen Feuchtigkeit und Bodentemperatur

Pforzheim. Weniger Wasserverbrauch bei gezielterem Personaleinsatz – das ist das Ziel des gemeinsamen Pilotprojekts der Stadt Pforzheim und der hiesigen Hochschule. Erreicht werden soll beides mit Hilfe digitaler Sensortechnik. „Mit dieser Kooperation wollen wir zeigen, dass die digitale Transformation ganz konkrete, handfeste Vorteile und Entwicklungspotenziale für unsere Stadt haben wird und bereits hat“, erklärt Oberbürgermeister Peter Boch.

Genau das sei Smart City. Umso spannender sei es auch, dass hier mit der Hochschule zusammengearbeitet werden könne, „die mit ihrem Know-how als unsere Partnerin geradezu prädestiniert ist“, so der Rathauschef in einer Pressemeldung. Mit Blick auf das Projekt betont Umweltbürgermeisterin Sibylle Schüssler: „Bäume und Grünanlagen sind Kernpfeiler, wenn es darum geht, unsere Stadt widerstandsfähig gegen die Folgen des Klimawandels zu machen. Deshalb ist es geboten, dass wir uns bestmöglich um unsere Bestände kümmern.“

Die Baumbewässerung im Stadtgebiet erfolgt derzeit ausschließlich auf der Grundlage von Wetterbeobachtung. Steigen die Temperaturen, und die Niederschläge bleiben über mehrere Wochen hinweg aus, beginnen die Baumpfleger mit der Bewässerung. Der tatsächliche Wasserbedarf, der je nach Standort individuell ausfällt, lässt sich bisher aber noch nicht bestimmen. Dies will die Stadt durch den Einsatz verschiedener digitaler Sensoren ändern, die – mit Unterstützung der Hochschule – in einem genau abgegrenzten Baumquartier in unterschiedlichen Bodenschichten angebracht werden. Dort messen sie dann die Bodenfeuchtigkeit und erfassen die Temperatur.

Anhand dieser Daten sollen der richtige Zeitpunkt für das Gießen sowie die notwendige Wassermenge ermittelt werden. „Beide Parameter haben großen Einfluss auf das Wachstum und das Überleben unserer Bäume. Wässern wir zu früh und zu häufig, entwickeln sich die Wurzeln vermehrt oberflächennah“, so Abteilungsleiter Jürgen Metzger vom Grünflächen- und Tiefbauamt. Dadurch reagierten die Bäume noch stärker auf Trockenheit. Durch zu späte Bewässerung stünden die Bäume dagegen unter Trockenstress.

Boch sieht in der Verwendung von Sensoren überdies ein großes Potenzial für weitere Anwendungsfelder: „Sensorik kann uns zukünftig dabei helfen, Verwaltungsabläufe zeit- und ressourceneffizienter zu gestalten, Verkehrsabläufe zu optimieren oder unseren Ressourcen- und Energieverbrauch zu reduzieren. Diesen Weg müssen wir jetzt weitergehen.“

Daten für KI-Forschung

„Das Sensoren-Projekt ist ein gutes Beispiel, wie hervorragend der Wissenstransfer zwischen der Hochschule Pforzheim und der Stadt seit Jahren funktioniert. Die Partnerschaft ist in so vielen Bereichen äußerst wertvoll“, freut sich Professor Ulrich Jautz, Rektor der Hochschule.

Für die Datenübertragung nutzt das Projekt das LoRa-WAN-Funknetz der Hochschule. Ein LoRaWAN (Low-Range Wide-Area-Network) ist eine besonders strahlungsarme und energieeffiziente Funktechnologie, die Daten von Sensoren verschlüsselt übermitteln kann. Die gewonnenen Daten will Professor Mike Barth, der die Kooperation für die Hochschule betreut, für die Forschung im Bereich der Künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens verwenden. pm