Internet of Things
Zermatt und das IoT in Extremis
Das Skigebiet Zermatt hat seit Dezember heikle Hänge besser im Griff. Auch dank einem findigen Klimaforscher aus Luzern und seinem hochalpinen Dachlatten-Internet der Dinge.
Text: Tanja Kammermann,
Mario Betschart blinzelt in die helle Nachmittagssonne, im Hintergrund ragt das Matterhorn schon fast kitschig in den Himmel. Die Anspannung ist in den letzten Stunden sichtlich von ihm abgefallen, er sieht nun fast zufrieden aus. Ausser zwei haben alle Halterungen für seine Ultraschall-Sensoren die Stürme Burglind und Evi und Massen von Schnee überlebt. "Wie wäre es mit der Eisenstange da, wofür ist die", fragt er Jonas Truffer, Pistenretter der Zermatt Bergbahnen. "Die brauchen wir zur Orientierung, wenn wir mit dem Heli unterwegs sind, das könnte gehen", so Jonas Truffer. Mario Betschart zieht einen neuen Ultraschall-Sensor, eine rechteckige Box mit einer flachen runden Sensorplatte umfasst von einem grauen Trichter, der in einer durchsichtigen Plastikbox steckt, aus seiner Einkaufstasche. Die beiden Männer montieren den mit Batterie betriebenen Sensor und die Box, ein Prototyp, mit zwei kurzen Dachlatten, Kabelbindern, einem Spannset und Klebeband innerhalb von zehn Minuten an die Eisenstange.
Einfaches Handwerk und Hightech kombiniert: Mario Betschart und Jonas Truffer montieren den Sensor.
Der Sensor läuft bereits und schickt die Daten alle zehn Minuten via Low Power Netzwerk von Swisscom ins Tal und von da zu den Servern für die Datenaufbereitung. Einige Minuten später landen die Messwerte zur aktuellen Schneehöhe auf dem Handy von Betschart: 1,67 Meter. Ich gebe zu, bisher wirkte das Ganze etwas selbst gebastelt auf mich. Doch jetzt bin ich beeindruckt.
Mit dem neuen Sensor, den Mario Betschart "am Borter", am Bord auf Walliserdeutsch, platziert, hat das Skigebiet Zermatt wieder ein komplettes Internet der Dinge für gefährliche Schneehänge. Alles was es brauchte, waren ein Netzwerk für die Datenübertragung und geeignete Sensoren, die die nötigen Daten liefern.
Der Ultraschall-Sensor wird von einem Plastik-Trichter und zusätzlich von einer Plastik-Box vor der Witterung geschützt.
Der höchste von zehn Sensoren misst auf dem Klein Matterhorn auf 3883 m ü. M. und ist damit vielleicht der höchstgelegene LPN-Sensor der Welt. Er jedenfalls kenne keinen, der höher sei, meint Betschart. Im Hintergrund werden die Daten für die Mitarbeiter der Bergbahnen aufbereitet und auf der SnowCast-Plattform bereitgestellt.
Die 15-Minuten Geschäftsidee
Am morgen früh beim Einsteigen in den Zug in Bern entdecke ich Mario Betschart sofort. Seine Skiausrüstung und sein Werkzeug-Rucksack verraten ihn. Bald erwähnt er seine "Poschtitasche" und deren Inhalt, den Ultraschall-Sensor, und es kommt mir vor, als würde er sich dafür schämen. Mario Betschart ist studierter Klimawissenschaftler und seit einem Jahr bei der Firma inNET AG. Gross geworden ist die Firma im Umwelt-Monitoring für die Innerschweizer Kantone. Mario Betschart wirkt jünger als er ist und trägt einen modernen Dreitage-Bart.
Mario Betschart muss auch handwerkliches Geschick an den Tag legen.
Er erzählt mir ruhig und auch für mich verständlich, wie er neue Geschäftsbereiche für die Firma aufbauen will und wie inNET dafür seit einiger Zeit mit dem Low Power Netzwerk (LPN) experimentiert. Das Netzwerk hat den Vorteil, dass die Funkverbindung, die auf der Frequenz eines Garagentor-Öffners sendet, sehr wenig Energie braucht und eine grosse Reichweite hat. Irgendwann fanden Mario Betschart und sein Team heraus, dass man mit der Ultraschall-Technik Wasser und Schnee messen kann. "Und als ich den Sensor erstmals in der Hand hatte, war es eine Sache einer Viertelstunde, dann stand die Idee der Schneehöhenmessung für Skigebiete und heikle Lawinenhänge." Sie setzten eine kleine Roadmap und einen Businessplan auf. Dann nutzten sie den letzten Schnee, um im Kanton Uri erste Messungen durchzuführen. Das funktionierte gleich und die Firma entschied sich, die Idee zu pushen. Die Vorgabe an Mario Betschart war, einen ernsthaft interessierten Kunden zu bringen. Laax waren die ersten, die ihre zwei heikelsten Hänge mit Sensoren versehen wollten. Das war die Geburt der Dienstleistung SnowCast. Der zweite Kontakt war bereits Zermatt.
LPN macht Lust auszuprobieren
Skigebiete sind faktisch blind, nämlich immer dann, wenn es dunkel ist oder wenn es schneit. Heute versuchen sich die Leute der Bergbahnen am Morgen so schnell wie möglich ein Bild der Situation zu machen, indem sie raus ins Gebiet gehen. Die Ultraschall-Sensoren messen die Schneehöhe an für die Kunden neuralgischen Stellen, und das ohne teure Installation. Mit den 10 Sensoren in Zermatt ist es für die Leute der Bergbahnen möglich, rund um die Uhr Informationen zur Schneehöhe oder zum Neuschneezuwachs in Lawinenhängen oder an anderen kritischen Stellen aufs Handy zu erhalten. Ohne auch nur einen Fuss aus dem Büro zu setzen. "Und die Batterien auf dem Klein Matterhorn haben seit Dezember erst drei Prozent ihrer Leistung verloren, trotz permanenten Minustemperaturen, das hat mich überrascht", so Betschart.
Mario Betschart kontrolliert die Batterie und den Abstand zum Boden des Sensors auf dem Klein Matterhorn.
Sensoren zu erschwinglichen Preisen gibt es seit einiger Zeit. Was fehlte, war eine Übertragungsmethode für die Daten. Das LPN-Netz, das inzwischen eine schweizweite Abdeckung von circa 95 Prozent der Bevölkerung bietet, macht Lust darauf, Dinge auszuprobieren. Als Betschart im Dezember die Sensor-Standorte gemeinsam mit den Leuten von Swisscom besprochen hat, meinten sie: Dort habt Ihr vermutlich nicht überall optimalen Empfang. "Wir haben dann das ganze Skigebiet ausgemessen und hatten mit LPN überall Empfang. Dieser ist sogar deutlich besser, als Swisscom suggerierte. Das hat uns überrascht und macht den Einsatz fast grenzenlos möglich."
Ein Internet der Dinge kann man als Pilotversuch auch unkompliziert mit Dachlatten und Spannsets bauen. Ob die Zermatt Bergbahnen die IoT-Lösung Snowcast.io weiterverwenden werden, entscheiden sie im Frühsommer. Mario Betschart ist optimistisch. Die Lösung konnte während der extremen Wetterbedingungen der letzten Monate bereits zeigen, was sie kann.
1/19 Der höchste Sensor auf dem Klein Matterhorn auf 3883 m ü. M. Mario Betschart ist froh, dass die Installation die Stürme überlebt hat.
2/19 Blick von unten, das runde Metallteil ist der Ultraschallsensor, vor Wind und Wetter geschützt durch einen Trichter und eine Plastikbox.
3/19 Die Notiz in OneNote wurde an diesem Tag um 6.29 angelegt, Mario Betschart war dann bereits zwischen Luzern und Bern unterwegs.
4/19 Dachlatten-Konstruktion an Sesselliftmast: Die Installationen sind provisorisch und es wird, wenn immer möglich, bestehende Infrastruktur genützt.
5/19 Diese Masten stehen auf Gletschereis und wandern pro Jahr 5 bis 6 Meter Richtung Tal. Mit den Daten dieses Sensors lässt sich die Schneeschmelze im Frühling besser überwachen.
6/19 Mario Betschart fixiert das Spannset mit Kabelbindern. Das erhöht die Chancen, dass die Konstruktion auch den nächsten Sturm überlebt.
7/19 Der neue Ultraschall-Sensor verbirgt sich in einer unscheinbaren Einkaufstasche. Weil er nur einige hundert Gramm schwer ist, konnte ihn Mario Betschart auch auf den Skiern ohne Probleme auf das Klein Matterhorn transportieren.
8/19 Eine Eisenstange, zwei Spannsets, zwei kurze Dachlatten, zwei Unterlagsscheiben, einige Kabelbinder und etwas Gaffer-Tape…
9/19 …mehr brauchen Jonas Truffer, Pistenretter bei den Zermatt Bergbahnen und Mario Betschart der inNET AG nicht, um den neuen Sensor zu montieren.
10/19 Mit einem Laserdistanzmesser misst Mario Betschart den Abstand zwischen Sensor und Schneedecke. Dieser Wert wird in die Plattform eingetragen.
12/19 Diesen einen Sensor hat Burglind oder Evi weggefegt. Der Sensor lag im Schnee und war deshalb unbrauchbar.
13/19 An diesem Standort gibt es regelmässig Schneeverwehungen und er ist wichtig für die Bergbahnen. Darum wird er von Jonas Truffer und Mario Betschart wieder in Stand gesetzt.
16/19 Der Sensor "am Borter", Walliserdeutsch für Bord, überwacht nun einen Hang, wo vorher keine Daten erhältlich waren.
IoT Experience Center
Die obere Etage des Swisscom Shops am Zürcher Stauffacher (Badenerstrasse 18) ist ganz dem Low Power Network gewidmet. KMU- und Enterprise-Geschäftskunden können sich für eine Führung anmelden. Interessante Live-Demos und Einblicke in zahlreiche interessante Anwendungsmöglichkeiten warten auf Sie. Kontaktieren Sie Roger Kaspar.
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