18.08.2020

Alles Vernetzen: So kann die „Smart City“ Realität werden

Glasfasernetz & LoRa WAN: IoT spielt sowohl für Unternehmen als auch im Alltag eine immer wichtigere Rolle. In Österreichs Hauptstadt arbeitet Wien Energie gemeinsam mit Startups und innovativen Unternehmen am Ausbau der Smart City.
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Das Glasfasernetz von Wien Energie ist eine der Voraussetzungen, damit aus Wien eine Smart City wird
Das Glasfasernetz von Wien Energie ist eine der Voraussetzungen, damit aus Wien eine Smart City wird (Symbolbild (c) Adobe Stock - Thomas Söllner)
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Alles soll in ihr vernetzt sein. Durch sie soll sehr vieles – von der industriellen Produktion über den Verkehr bis hin zu alltäglichen Vorgängen für jeden einzelnen – effizienter, sparsamer und nachhaltiger ablaufen. Die Rede ist von der „Smart City“. Diesen nicht ganz klar abgrenzbaren Status zu erreichen wird von den Metropolen der Welt gerne als Ziel für die kommenden Jahre ausgegeben. Fest steht dabei aber: Damit es nicht bei Willensbekundungen und „Buzzword-Bingo“ bleibt, muss viel Vorarbeit geleistet werden. In Österreichs Hauptstadt nimmt das Wien Energie in die Hand und holt sich dazu im Rahmen seiner fünften Innovation Challenge auch Unterstützung von Startups und innovativen Unternehmen.

Glasfasernetz für alle

Bevor Bewohnerinnen und Bewohner, Unternehmen und Institutionen mit ihren Anwendungen Teil der smarten Stadt werden können, muss erst einmal die notwendige Infrastruktur her. „Wir forcieren dazu den Ausbau von Gigabit-fähigen Glasfasernetzen, da diese genauso zur grundlegenden Infrastruktur einer Stadt, wie die Energieversorgung, die Abfallwirtschaft oder die Versorgung mit Trinkwasser gehören“, heißt es dazu von Wien Energie, „für Wien ist dies eine entscheidende Voraussetzung, um auch in Zukunft im Wettbewerb mit anderen europäischen Großstädten bestehen zu können“.

In den nächsten zehn Jahren werde man daher Glasfaseranschlüsse für bis zu 100.000 Wohnungen errichten. Und nicht nur Haushalte, sondern auch Schulen werden smart: Schon bis 2022 werde man im Rahmen des Projekts „Schule digital“ alle Wiener Mittel- und Berufsschulen mit einer glasfaserbasierten WLAN-Infrastruktur ausrüsten.

LoRa WAN: Das kann der neue Technologie-Standard für IoT

Doch das Glasfasernetz alleine schafft noch nicht alle Infrastruktur-Voraussetzungen für die Smart City. Wien Energie sieht im „LoRa WAN“ (Long Range Wide Area Network) großes Potenzial und will dieses auch im Rahmen der aktuellen Innovation Challenge heben. Dabei handelt es sich um eine verschlüsselte Funkübertragungstechnologie, die – im Gegensatz zu vielen anderen Funktechnologien – auf einem frei verfügbaren Frequenzband aufbaut. LoRa WAN eignet sich für die Übertragung von sehr kleinen Informationsinhalten, etwa Statusmeldungen oder Werten von Sensoren. Ein großer Vorteil ist dabei etwa die Gebäude-Durchdringung, da auch Keller bzw. Orte erreicht werden können, bei denen etwa die normale Netzdurchdringung nicht bzw. sehr gering vorhanden ist. Der Strombedarf von Endgeräten, also etwa Sensoren, ist auch sehr gering, da nur kleine Datenmengen versendet werden. Für IoT-Anwendungen ist LoRa WAN also optimal geeignet.

Wien Energie: Smart City als breites Betätigungsfeld

Generell sieht man die Themen IoT und Smart City, und damit auch die potenziellen Betätigungsfelder für Challenge-Teilnehmer, bei Wien Energie freilich noch viel breiter. Auch die Bereiche Mobilität – vor allem Elektromobilität, Digitalisierung und Telekommunikationsservices, Modernisierung und Digitalisierung der Assets – also unserer Kraftwerke und Anlagen, Energy Communities und dezentrale, erneuerbare Energieerzeugung, spielen für das Unternehmen in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle.

Innovation Challenge #5: Startups und innovative Unternehmen bauen an der Smart City mit

Die Bandbreite, in der sich die diesjährige fünfte Ausgabe der Wien Energie Innovation Challenge bewegt, ist also groß. Gesucht werden wieder Startups und innovative Unternehmen, die gemeinsam mit Wien Energie an Lösungen in den genannten Bereichen und darüber hinaus etwa auch an innovativen Kundenlösungen (B2C/B2B) arbeiten sollen.

Ziel der Initiative ist es, konkrete Geschäftsmodelle und Services zu erarbeiten, die in weiterer Folge gemeinsam von Wien Energie-Expertinnen und -Experten und dem Startup oder innovativen Unternehmen umgesetzt werden. Wien Energie strebt dabei eine langfristige Partnerschaft mit den Challenge-Teilnehmern an – etwas, das bei den vergangenen vier Durchgängen stets gelang. Gesucht sind Unternehmen aus der ganzen Welt. Qualitativ hochwertige Bewerbungen werden in einem selektierten Scouting-Prozess ausgewählt. Die Bewerbungsphase dauert nur mehr bis zum 21. August.

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Lilly Eichinger, Gründerin und CEO von Satellives: Der erste Flug ihres modularen Satelliten ist für Q1 2029 geplant. | (c) brutkasten / Haris Dervisevic

Wer heute im All etwas anderes vorhat als Erdbeobachtung oder Kommunikation, stößt schnell an eine Wand. „Wenn du irgendetwas im All machen willst, egal ob Experimente, Manufacturing, Datenspeicherung oder eine Plattform für Quantenkommunikation, dann hast du keine Infrastruktur“, sagt Lilly Eichinger, Gründerin und CEO von Satellives. „Es gibt kaum Plattformanbieter.“ Bisher führe der Weg für solche Missionen im Wesentlichen über die ISS. Deren Betrieb soll 2030 enden, kommerzielle Nachfolgestationen sind in Entwicklung, aber noch keine im Regelbetrieb.

In diese Lücke will das Tullner Startup. Der Ausgangspunkt war das Ergänzungsstudium Extended Studies on Innovation am Innovation Incubation Center (i²c) der TU Wien, wo Eichinger die Idee entwickelte. Kunst und Philosophie hatte sie vor ihrem Physik- und Architekturstudium in Wien studiert.

Der Leporello-Satellit

Das Produkt ist ein flacher Satellit, der aus einzelnen Einheiten besteht: den Tiles, jede fünf Zentimeter hoch und etwa so groß wie eine Pizzaschachtel. „Es sieht aus wie Kacheln, im Grunde wie Solarpaneele, die sich im Orbit entfalten“, sagt sie. „Aber es sind keine Solarpaneele. Es sind voll funktionsfähige Satelliten.“

Der Kniff steckt im Scharnier. Die Einheiten sind verbunden und übereinander gestapelt, ähnlich einem Leporello. Gestapelt passen sie in einen handelsüblichen CubeSat-Dispenser, was die Startkosten drückt. Im Orbit entfalten sie sich zu einer langen Kette: „Wir nennen sie Mosaics Satellites.“

Ein Mosaic von Satellives | (c) Satellives

Der technische Kernclaim betrifft Energie. Pro Einheit könne man bei gleichem Gewicht viermal so viel Energie speichern wie ein durchschnittlicher CubeSat, sagt Eichinger. Der Wert beruht auf eigenen Berechnungen und ist im Flug nicht demonstriert. „Das Einzige, was es im All unbegrenzt gibt, ist Energie.“ Nur lasse sie sich kaum nutzen: Bei CubeSats sei nicht das Einsammeln das Problem, sondern der fehlende Platz für Batterien. Wer energiehungrige Missionen fliegen wolle, habe deshalb nur schlechte Optionen. „Entweder du baust einen 50-Millionen-Dollar-Satelliten, was fast niemand kann, oder du kannst es nicht.“

Dazu kommt Modularität. „Die meisten Satelliten sind One-Trick-Ponys“, sagt Eichinger. An die Plattform lassen sich dagegen Produktionsboxen andocken. Zwei Tiles würden nach ihrer Rechnung reichen, um einen kleinen 3D-Drucker dauerhaft zu versorgen und gleichzeitig als Plattform für Quantenkommunikation oder Datenspeicherung zu dienen.

Flache Satelliten an sich sind nicht neu, das räumt Eichinger ein: Starlink stapelt sie längst, weil sich so Startkosten sparen lassen. Neu sei die Kombination aus flachem Formfaktor und echter Modularität. Das Patent dafür ist nach ihren Angaben bei der WIPO und in Österreich angemeldet, zunächst bewusst auf ihren Namen und nicht auf die Gesellschaft. Ende Juli wurde es an die Gesellschaft übertragen. Ab einem gewissen Punkt, sagt sie, mache staatsnahe oder fremdgehaltene IP ein Unternehmen für Investor:innen unattraktiv.

Gegen den Hype

Rechenzentren im Orbit sind für Satellives selbst ein Zielmarkt. Beim Hype darum bremst Eichinger trotzdem. „Alle sagen: Bringt die Datenspeicher ins All, dort ist es kalt. So funktioniert das nicht.“ Kühlung sei auch oben nötig. Wäre das der einzige Punkt, sagt sie, bräuchte es den Orbit gar nicht: „Warum bringt man die Daten dann nicht in die Arktis? Dort kann man sie kühlen.“ Der größte Engpass sei das Wärmemanagement: Im Vakuum lasse sich ein Rechenzentrum nur schwer kühlen. Dazu kämen Verarbeitung und Downlink per Laserkommunikation, beides brauche kontinuierlich hohe Energie. Ein riesiges und künftig sehr relevantes Geschäftsfeld sei es dennoch.

Satellives-Gründerin Lilly Eichinger im Gespräch mit brutkasten-Chefredakteur Martin Pacher. (c) brutkasten / Haris Dervisevic

Verglühen lassen will sie nichts. „Wir planen, zu 100 Prozent nachhaltig zu operieren.“ Der übliche Wiedereintritt am Missionsende erzeuge giftige Gase. „Okay, nicht ein einzelner CubeSat. Aber wenn es eine Million sind oder zehntausend im Jahr, dann summiert sich das.“ Beschädigte Tiles sollen stattdessen über einen Reentry-Service zurückkommen und recycelt werden.

Kapitalbedarf

Firmensitz ist Tulln, weil Satellives über das AplusB-Scale-up-Programm vom accent Inkubator begleitet wird, bis Ende Januar 2027. Das Headquarter soll langfristig in Wien liegen. Das Kernteam umfasst laut Website vier Personen: neben Eichinger als CEO ein Technical Co-Founder, ein Operations Co-Founder und eine weitere Person im Bereich Operations.

Der Kapitalbedarf: rund 1,6 Millionen Euro für 18 Monate. Die Hälfte davon soll aus Förderungen und von Business Angels kommen. „Wir arbeiten da gerade wirklich zehn Stunden am Tag dran“, sagt Eichinger. Erst mit dem Geld könne man Ingenieur:innen einstellen und vom Prototyping in den echten Bau wechseln. Dazu sucht das Startup 25.000 bis 50.000 Euro für die Patentanmeldung in weiteren Ländern.

Das Ziel: zwei Einheiten, erste On-Orbit-Demonstration in Q1 2029, die bereits Pilotkund:innen bedienen soll. Das Fernziel formuliert sie größer. „Österreich kann für Space das werden, was Estland für die Digitalisierung ist. Es ist ein kleines Land, niemand hätte erwartet, dass Estland zum digitalen Hub wird. Aber sie sind es geworden, und sie rocken es.“

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