Green IoT: Precise Positioning für die Umwelt

20.04.2022 by Daniel Kunz
Two hands hold a globe and grid lines symbolize total connection.

Dass präzise Positionsbestimmung etwa autonomen Autos bei der Wegfindung hilft, ist naheliegend. Aber dass die Technologie auch gut für die Natur sein kann? Einige Praxisbeispiele zeigen es.

Um zu verstehen, warum Green-IoT-Technologie wie Precise Positioning so wertvoll ist, hilft es, zunächst einen Blick auf die Situation in der (Um-)Welt zu werfen. Welchen Stellenwert hat die Umwelt für Menschen in Europa in der heutigen Zeit? Laut einer Eurobarometer-Umfrage der Europäischen Kommission aus dem Jahr 2020 eine ganze Menge: Für 94 Prozent der Befragten ist Umweltschutz wichtig. Zu den größten Bedrohungen der Natur zählten die Befragten den Klimawandel, die Luftverschmutzung und die zunehmende Vermüllung. Tatsächlich sind Zahlen dazu alarmierend: Die Erderwärmung verursacht in der Europäischen Union bereits jetzt Schäden von rund zwölf Milliarden Euro pro Jahr, wie Frans Timmermanns, Vizepräsident der EU-Kommission, Anfang 2021 bekanntgab. Die Europäische Umweltagentur teilte unterdessen im Dezember desselben Jahres mit, dass in der EU 2019 schätzungsweise mehr als 300.000 Menschen an den Folgen schlechter Luftqualität gestorben sind. Und laut NABU gelangen allein über den Rhein jährlich rund 380 Tonnen Plastik in die Nordsee. 

Obwohl der Umweltschutz den Menschen wichtig ist, leidet die Natur – und zunehmend auch der Mensch selbst. Es gilt daher, jede Möglichkeit zu nutzen, um die Umwelt zu schonen. Und das natürlich nicht nur in Europa, sondern weltweit. Auch moderne IoT-Technologie kann dabei helfen; selbst, wenn sie auf den ersten Blick eher für andere Einsatzbereiche prädestiniert scheint. Hier kommt schließlich Precise Positioning zum Zug: Die hochpräzise, zentimetergenaue GNSS-Positionsbestimmung (Global Navigation Satellite System) ermöglicht es etwa autonomen Robotern, Autos und anderen Fahrzeugen, sicher und genau zu navigieren. Aber die gemeinsame Lösung der Deutschen Telekom und Swift Navigation eignet sich nicht nur, um Waren und Personen von A nach B zu befördern. Verschiedene Unternehmen tun mit ihrer Hilfe auch der Umwelt etwas Gutes und wirken unter anderem gegen Vermüllung, Klimawandel und Luftverschmutzung. 

Capra Robotics: Autonome Roboter gegen kleine Giftstängel

Klein, aber gefährlich: Zigarettenkippen enthalten tausende Schadstoffe und zersetzen sich nur sehr langsam. Achtlos in die Umwelt geworfen, stellen sie eine Bedrohung für die Pflanzen- und Tierwelt dar. Die kleinen Giftstängel aufzusammeln, ist jedoch gar nicht so einfach. Große Kehrmaschinen übergehen sie oft; sie einzeln per Hand einzusammeln wäre zu zeitaufwendig. Hier kommt die Lösung des dänischen Unternehmens Capra Robotics ins Spiel: Ein autonomer Roboter namens Butty, der Zigarettenstummel mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) identifiziert und aufsaugt. Der Reinigungshelfer navigiert mithilfe von Sensoren, Precise Positioning ermöglicht Butty dabei eine Genauigkeit von bis zu vier Zentimetern. Um die IoT-Technologie zu testen, installierte der Hersteller im Roboter zunächst ein Precise Positioning Evaluation Kit einschließlich des cloudbasierten Korrekturdienstes Skylark, der für noch exaktere Positionsdaten sorgt. Ein PGM-Receiver (Precision GNSS Module) übermittelt durchgängig exakte Informationen zur Position an das Steuersystem von Butty, sodass er stets autonom mobil sein kann. Die Ergebnisse von Precise Positioning sprachen rasch für sich: Verglichen mit Standard-GNSS ist die Navigation deutlich leistungsfähiger, wodurch Butty schneller agieren kann. 

Von diesem Green-IoT-Use-Case profitieren alle Beteiligten: Capra Robotics und dessen Kunden können die Müllsammel-Roboter durch die Positioning-Technologie noch effizienter einsetzen. Der Einsatz der Maschinen entlastet menschliche Arbeitskräfte, die sich anderen relevanten Aufgaben widmen können. Auf diese Weise steigert die IoT-Lösung auch die Wertschöpfung. Die Umwelt profitiert unterdessen, weil sie in kürzerer Zeit von mehr Abfall befreit wird.

Angsa Robotics: GNSS-Positioning verhindert Schäden

Auch in Deutschland ist die Abfallbeseitigung mithilfe von Robotern ein Thema. Das Münchener Unternehmen Angsa Robotics baut autonome Maschinen, die festgelegte Areale selbstständig von Müll befreien; von Parks und Grünanlagen bis hin zu Open-Air-Veranstaltungsflächen. Auch Rasen- und Kiesflächen, die sich mit klassischen Kehrmaschinen oft nicht optimal bearbeiten lassen, befreit der Roboter zuverlässig von Unrat.

Ähnlich wie Butty nutzen die Geräte von Angsa Robotics KI, um Müll zu identifizieren, und Sensoren, um zu navigieren. Precise Positioning bietet in Kombination mit dem GNSS-Korrekturdienst von Skylark gleich mehrere Vorteile. Zum einen ist die Genauigkeit viel höher als bei Standard-GNSS-Lösungen. Dadurch kann nicht nur der Roboter schneller arbeiten. Durch die Auswertung der exakten Daten lassen sich außerdem Müll-Hotspots aufdecken, an denen sich besonders schnell viel Abfall ansammelt und ein vermehrter Einsatz der Müllsammelmaschinen erforderlich ist. Zum anderen erlauben GNSS-Korrekturdienste wie von Skylark, das Einsatzgebiet der Roboter über Geofencing exakt einzugrenzen. Das sorgt dafür, dass die smarten Geräte genau die Fläche bearbeiten, die sie bearbeiten sollen. Und es verhindert genauso, dass sie zum Beispiel einen Abhang hinunterstürzen, auf eine Straße fahren oder in einem Gewässer landen. 

Precise Positioning kann als Green-IoT-Technologie in diesem Fall also sowohl die Effizienz als auch Sicherheit und die Rentabilität der Abfallroboter steigern, weil sie weder ausfallen noch gar verloren gehen. Gut für Umwelt und Unternehmen: Denn je länger die Maschinen im Einsatz bleiben, desto mehr Müll können sie aufsammeln und desto wirtschaftlicher lassen sie sich nutzen.

SolarCleano: Intelligente Systeme für grüne Energie

Neben der zunehmenden Vermüllung hat auch die Luftverschmutzung gravierende Folgen für Mensch und Umwelt. Abgesehen von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren verursacht insbesondere die Umwandlung von Energieträgern in Strom und Wärme schädliche CO2-Emissionen. Die Alternative: die Erzeugung sauberer Energie, zum Beispiel mithilfe von Solaranlagen. Allerdings ist der Energiebedarf weltweit so hoch, dass solche Anlagen gigantisch groß sein müssten. Wüstengebiete sind daher oft der bevorzugte Ort: Sie bieten ausreichend Platz und Sonneneinstrahlung. Problematisch sind hier indes Staub und Schmutz, die sich auf den Solarpaneelen ablagern und deren Leistung beeinträchtigen können. Die Anlagen händisch zu reinigen, ist unter anderem wegen ihrer Größe häufig keine Option.

Hier setzt die Lösung von SolarCleano an: Das Unternehmen aus Luxemburg hat den SolarCleano F1A entwickelt – einen Roboter, der autonom Solarpaneele reinigt. Mithilfe fahrerloser Transportsysteme lassen sich die Reinigungsmaschinen zudem automatisiert von einem Paneel zum nächsten befördern. Beide Geräte sind auf genaues Positioning angewiesen, um die Solarpaneele präzise zu reinigen und dabei infolge ungenauer Navigation nicht etwa vom Dach zu stürzen. 

SolarCleano stattete seine Roboter mit dem Evaluation Kit des Precise Positioning GNSS Module (PGM) von Swift aus, der ebenfalls über die Korrekturfunktion von Skylark verfügt. Selbst widrige Wetterverhältnissen wie starker Regen beeinflussten das Signal nicht: Die Reinigungsroboter manövrierten sicher über die Solarpaneele, der Transport von einem Paneel zum anderen gelang reibungslos. Die Lösung von SolarCleano trägt dank Green IoT dazu bei, den Einsatz von erneuerbaren Energien alltagstauglicher und wirtschaftlicher zu machen. 

IoT als Basis für neue und nachhaltige Geschäftsmodelle

Neue Technologien nicht nur zum Wohle der Wirtschaftlichkeit, sondern ebenso der Umwelt einsetzen: das ist ein Grundgedanke von Green IoT. Mit Precise Positioning von Telekom und Swift Navigation lässt sich dieses Ziel erreichen. Durch die höhere Genauigkeit verglichen mit normalem GPS eröffnet das System neue Möglichkeiten in Hinblick auf Automatisierung, die das Leben auf der Erde heute und in Zukunft nachhaltiger machen kann. 

Capsa Robotics, Angsa Robotics und SolarCleano demonstrieren zugleich, dass IoT-Technologie wie das präzise Positioning-System auch die Basis für neue oder erweiterte Geschäftsmodelle sein kann. Denn erst durch die hohe Genauigkeit lassen sich Anwendungsfälle wie die Robotersysteme zuverlässig umsetzen. Und dank der internationalen IoT-Verfügbarkeit der Telekom können entsprechende Projekte genau da ansetzen, wo es am nötigsten ist. Precise Positioning ist beispielsweise schon jetzt flächendeckend in Deutschland und den USA verfügbar, in Europa geht der Ausbau kontinuierlich voran.


 

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Daniel Kunz
Daniel Kunz

Expert Digital Marketing

Digitalisierung und das Internet of Things gehören zu den Lieblingsthemen von Daniel Kunz. Er ist seit 2017 bei der Deutschen Telekom und schreibt regelmäßig über Technologie-Trends und viele spannende Themen vor allem für den Handel und die Logistik-Branche.