Smart City
Smart City LoRaWAN Integration Labs@BW
Projektträger: Land
Behörde: Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Standort
Stuttgart
Start
11.04.2024
Dauer
9 Monate
Status
100%
Gesamtkosten
250.000 € bis 500.000 €

Kurzbeschreibung

Das Forschungsprojekt „LoRaWAN Labs@BW” unterstützte den Aufbau kommunaler Infrastrukturen und Kompetenzen zur strategischen Implementierung von LoRaWAN, einem Netzwerkprotokoll zur drahtlosen Datenübertragung über große Reichweiten bei niedrigen Datenraten und geringem Energieverbrauch. Es ermöglicht die kosteneffiziente Vernetzung von Sensoren, Aktoren und anderen Endgeräten im Internet der Dinge und ist für viele verschiedene Use Cases in Städten und Gemeinden geeignet. Ziel war es, die kommunalen Voraussetzungen für eine ressourcenschonende und souveräne Digitalisierung zu verbessern.

Zielsetzung

Stärkung kommunaler Infrastrukturen und Kompetenzen im Bereich IoT-Technologien mit Fokus auf das Netzwerkprotokoll LoRaWAN, um innovative, datenbasierte Anwendungen in BW zu fördern.

Zielgruppe

Städte, Gemeinden und IoT-Dienstleister aus Baden-Württemberg

Mehrwert für die Zielgruppe

siehe Abbildung

Dies ist ein gefördertes Projekt

80-prozentige Förderung durch das Ministerium des Inneren, für Digitalisierung und Kommunen Baden-Württemberg.

Herausforderungen

Eine zentrale Herausforderung des Projekts bestand in dessen komplexer Architektur: Die Verbindung von wissenschaftlicher Analyse, partizipativer Entwicklung, technischer Umsetzung und kommunaler Praxis erforderte eine enge Verzahnung unterschiedlichster Akteursgruppen mit jeweils eigenen Zeitplänen, Interessenlagen und Ressourcen. Dies stellte hohe Anforderungen an die Koordination, Kommunikation und Flexibilität im Projektmanagement.

Eine weitere Herausforderung lag im Anspruch, ein landesweites Vorgehensmodell zu entwickeln, während gleichzeitig sehr heterogene kommunale Realitäten und Voraussetzungen zu berücksichtigen waren. Die große Bandbreite an technischen Ausgangslagen, Verwaltungsstrukturen, Erfahrungsständen und Innovationsbereitschaften ließ sich nicht mit einer standardisierten Herangehensweise bedienen. Vielmehr war eine modulare, adaptierbare Projektlogik erforderlich, die sowohl digital hochaffine als auch digital weniger weit fortgeschrittene Kommunen sinnvoll einbindet.

Darüber hinaus stellte die Balance zwischen konzeptioneller Tiefe und operativer Umsetzbarkeit eine wiederkehrende Herausforderung dar. Die wissenschaftliche Fundierung sollte robuste Entscheidungsgrundlagen liefern, ohne die praktische Anschlussfähigkeit zu gefährden. Gleichzeitig musste der Projektansatz anschlussfähig an bestehende Programme und Initiativen im Land sein, ohne redundant zu agieren oder Überforderung zu riskieren.

Zentrale Erfolgsfaktoren

Zu den zentralen Erfolgsfaktoren zählte in erster Linie der integrierte methodische Ansatz, der wissenschaftliche Analyse, partizipative Entwicklung, technische Umsetzung und kommunale Praxis systematisch miteinander verband. Diese ganzheitliche Herangehensweise ermöglichte es, strukturelle Herausforderungen und technologische Fragestellungen adressatengerecht und lösungsorientiert zu bearbeiten. Durch die enge Begleitung der Kommunen konnten Erkenntnisse unmittelbar in die Praxis überführt und zugleich für die wissenschaftliche Auswertung nutzbar gemacht werden.

Ein weiterer Erfolgsfaktor war die konsequente Ausrichtung auf reale Bedarfe vor Ort. In Workshops entstanden durch Co-Kreation Anwendungsfälle, die nicht theoretisch konzipiert, sondern in enger Abstimmung mit den spezifischen Herausforderungen, Ressourcen und Interessen der jeweiligen Kommunen entwickelt wurden. Dies förderte die Akzeptanz, senkte Implementierungshürden und sicherte eine hohe Anschlussfähigkeit an die Verwaltungsrealität.

Auch die Auswahl der kommunalen Projektpartner erwies sich als strategisch erfolgreich. Die Entscheidung, Kommunen auf Basis von Eigeninitiative und Gestaltungsbereitschaft auszuwählen, führte zu einem hoch motivierten und aktiv mitwirkenden Projektkonsortium.

Nicht zuletzt war die intensive wissenschaftliche Begleitung ein wesentlicher Erfolgsfaktor. Sie stellte sicher, dass die entwickelten Konzepte auf belastbaren Erkenntnissen basierten, methodisch fundiert waren und zugleich übertragbare Handlungsempfehlungen ableiten ließen.

Besonders hilfreich war

Die Lösungsstrategie des Projekts basierte auf einem mehrstufigen, interdisziplinären Vorgehen, bei dem technologische, organisatorische und strategische Aspekte gleichermaßen berücksichtigt wurden. Ausgangspunkt war eine fundierte Analysephase, in der Best Practices sowie der Ist-Zustand der LoRaWAN-Nutzung in Baden-Württemberg systematisch erfasst und international verglichen wurden. Auf dieser Basis wurde ein methodisches Vorgehen zur Auswahl und Bewertung kommunaler Use Cases entwickelt, das sowohl Innovationspotenziale als auch Relevanzkriterien berücksichtigte.

Ein zentrales Lösungsinstrument waren die ko-kreativen Use-Case-Workshops, in denen Mitarbeitende der Kommunen gemeinsam mit dem wissenschaftlichen Projektteam und den Umsetzungspartnern konkrete LoRaWAN-Use-Cases entwickelten. Entlang einer strukturierten Moderation konnten lokale Herausforderungen identifiziert, geeignete Netzinfrastruktur- und Softwarekomponenten sowie Sensorik ausgewählt und realistische Zeit- und Aufgabenpläne definiert werden. Dabei wurden technologische Möglichkeiten konsequent mit kommunalem Nutzen verknüpft.

Für die erarbeiteten Use Cases erfolgte eine technische und wirtschaftliche Machbarkeitsprüfung in Form von Kosten-Nutzen-Analysen. Daraufhin wurden fünf Umsetzungsprojekte initiiert, die individuell durch das Projektteam begleitet werden. Parallel dazu wurde ein skalierbarer Handlungsleitfaden entwickelt, der zentrale Empfehlungen zu technischer Infrastruktur, Use Cases, Recht und Sicherheit, Management und Öffentlichkeitsarbeit bündelt.

Lessons learned

Technische Innovationen allein reichen nicht aus. Vielmehr ist eine organisatorische Verankerung in kommunalen Strukturen entscheidend. Die frühzeitige Einbindung relevanter Akteure und die partizipative Entwicklung bedarfsorientierter Use Cases fördern Akzeptanz und Umsetzung. Insbesondere kleine Kommunen benötigen gezielte Unterstützung, standardisierte Verfahren und Zugang zu Wissen. Interkommunale Kooperation und landesweite Koordination sind grundlegend für Skalierbarkeit.

Projektpartner und Kooperationen

Landesministerium — Ministerium des Inneren, für Digitalisierung und Kommunen Baden-Württemberg

Willy-Brandt-Straße 41 41
70173 Stuttgart
carolin.kliem@im.bwl.de
https://im.baden-wuerttemberg.de/

Unternehmen — citysens GmbH

Neue Str. 79
89073 Ulm
henning.krone@swu.de
https://citysens.de/

Unternehmen — Fichtner IT Consulting GmbH

Sarweystraße 3
70191 Stuttgart
willi.wendt@fit.fichtner.de
https://www.fit.fichtner.de/

Unternehmen — SWP Stadtwerke Pforzheim GmbH & Co. KG

Sandweg 22
75179 Pforzheim
bertil.kilian@stadtwerke-pforzheim.de
https://www.stadtwerke-pforzheim.de/

Ansprechperson

Frederic Schubert

Nobelstraße 12
70569 Stuttgart
+49 151 16327731
frederic.schubert@iao.fraunhofer.de
https://www.iao.fraunhofer.de/

Projektkoordinator

Frederic Schubert

Nobelstraße 12
70569 Stuttgart
+49 151 16327731
frederic.schubert@iao.fraunhofer.de
https://www.iao.fraunhofer.de/