LoRaWAN-Netzaufbau in Münster: Campus-IoT für Forschung, Verwaltung und Smart Buildings

Campus-IoT in Münster? Vom LoRaWAN-Netzaufbau bis zum produktiven Betrieb – alles aus einer Hand. IoT-Lösungen Münster · Kontakt

Münster ist Wissenschaftsstadt. Die Westfälische Wilhelms-Universität, die FH Münster, das Universitätsklinikum und zahlreiche Forschungseinrichtungen bilden eine Campus-Landschaft, die von IoT-Infrastruktur profitiert. Ob Gebäudeautomation, Forschungsdatenerfassung oder Umweltmonitoring – ein eigenes LoRaWAN-Netzwerk ist die Basis.

Münster: Wissenschaft, Verwaltung und Fahrradstadt

Münster ist mit über 310.000 Einwohnern und rund 65.000 Studierenden eine der wichtigsten Universitätsstädte Deutschlands. Die Stadt verbindet historischen Charme mit moderner Forschungsinfrastruktur:

• Westfälische Wilhelms-Universität (WWU): Einer der größten Universitäts-Campus Deutschlands mit über 280 Gebäuden, verteilt über das gesamte Stadtgebiet. Vom Schloss (Hauptgebäude) über das Naturwissenschaftliche Zentrum bis zum Technologiepark – jedes Cluster hat eigene Gebäudeautomations-Anforderungen.
• FH Münster: Zwei Campus-Standorte (Steinfurter Straße und Leonardo-Campus) mit Laboren, Werkstätten und Bürogebäuden. Besonderer Fokus auf angewandte Forschung und Technologietransfer.
• Universitätsklinikum Münster (UKM): Eines der größten Universitätsklinika Europas. Hier treffen medizinische Anforderungen (Temperaturüberwachung, Labormonitoring) auf Campusverwaltung.
• Technologiepark am Aasee: Ausgründungen und Forschungsinstitute auf einem modernen Campus. Smart-Building-Anwendungen sind hier besonders gefragt.
• Hafenviertel: Vom ehemaligen Industrie- zum Kreativquartier – hier sitzen Startups, Agenturen und Co-Working Spaces in umgenutzten Speichergebäuden. Gebäude-IoT für den Denkmalschutz.
• Hiltruper Straße / Gewerbegebiet Süd: Klassische Gewerbe- und Logistikflächen mit Energiemonitoring-Bedarf.

Und natürlich: Münster ist Fahrradstadt – über 500.000 Fahrräder und ein Radwegenetz von über 450 km. Auch hier gibt es IoT-Potenzial: Fahrrad-Zählstationen, Parkraummanagement an Radstationen und Umweltmonitoring entlang der Promenaden.

Warum ein eigenes LoRaWAN-Netzwerk?

Für Campus-Anwendungen bietet ein eigenes LoRaWAN-Netzwerk entscheidende Vorteile gegenüber öffentlichen Netzen oder WLAN:

• Volle Kontrolle: Daten bleiben auf eigenen Servern, keine Abhängigkeit von Netzbetreibern
• Hohe Abdeckung: 2-5 Gateways decken einen kompletten Campus ab
• Lange Batterielaufzeit: Sensoren laufen 5-10 Jahre ohne Wartung
• Keine Lizenzkosten: 868 MHz ist lizenzfrei, keine monatlichen SIM-Kosten
• Skalierbar: Ein Gateway bedient tausende Sensoren

Campus-IoT Anwendungen

Gebäudemanagement

Raumklima, Energieverbrauch, Fenster- und Türkontakte, Belegung von Hörsälen und Seminarräumen – IoT-Sensorik liefert Daten für effizientes Gebäudemanagement. Das ThingsBoard-Dashboard zeigt alle Gebäude und Räume auf einen Blick.

Forschungsdatenerfassung

Für Feldforschung und Langzeitmessungen bieten LoRaWAN-Sensoren eine robuste Datenerfassung ohne Netzwerkinfrastruktur. Wetterdaten, Bodenmessungen, Tierbewegungen oder Umweltparameter – die Sensoren funken die Daten an die zentrale Plattform, wo sie für die Forschung aufbereitet werden.

Laborüberwachung

Temperatursensoren in Kühlschränken, Inkubatoren und Tiefkühlern sichern wertvolle Proben und Reagenzien. Automatische Alarmierung bei Störungen über Node-RED – auch nachts und am Wochenende.

Parkraummanagement

Bodensensoren auf Campus-Parkplätzen zeigen die Belegung in Echtzeit. Mitarbeiter und Studierende finden schneller einen Platz – und die Verwaltung hat Daten zur Parkraumplanung.

Energiemonitoring

Stromverbrauch pro Gebäude und Stockwerk in Grafana-Dashboards. Die Daten sind die Basis für Energieberichte, Zertifizierungen (EMAS, ISO 50001) und gezielte Einsparmaßnahmen.

Vom Proof of Concept zum produktiven Netzwerk

Unser bewährter Ansatz für Campus-IoT:

1. Bestandsaufnahme: Gelände, Gebäude, vorhandene Infrastruktur
2. Reichweitentest: 1-2 Gateways temporär aufstellen, Abdeckung messen
3. Proof of Concept: 10-20 Sensoren für 2-3 Anwendungsfälle, 4 Wochen Testbetrieb
4. Rollout: Permanente Gateway-Installation, Sensornetzwerk ausrollen
5. Betrieb: Managed Hosting mit 24/7-Monitoring

Der IoT-Stack für Campus-Netzwerke

• Milesight: Enterprise-Gateways und breites Sensorportfolio
• ChirpStack: LoRaWAN Network Server mit Multi-Tenant-Fähigkeit
• ThingsBoard: Device Management für hunderte Sensoren
• Grafana: Analytische Dashboards und Reporting
• Node-RED: Automatisierungen und Integrationen

Praxisbeispiel: Forschungsinstitut am Technologiepark

Ausgangslage: Ein Forschungsinstitut am Aasee mit 3 Gebäuden, 15 Laboren und 200 Mitarbeitern. Probleme: Laborkühlschränke mit wertvollen Proben (teilweise -80°C Tiefkühler mit unersetzlichen Zellkulturen) werden nur während der Arbeitszeit kontrolliert. Nachts und am Wochenende kein Monitoring. Energiekosten von 280.000 Euro/Jahr ohne Aufschlüsselung nach Gebäude oder Labor. Hörsaal-Belegung wird manuell geplant – oft stehen Räume leer, während andere überfüllt sind.

IoT-Lösung:

• 2x Outdoor-Gateways (Dach Gebäude A und C)
• 12x Temperatursensoren in Kühlschränken und Tiefkühlern
• 8x Raumklima-Sensoren (Labore und Hörsäle)
• 6x Stromzangen (Hauptverteiler pro Gebäude + 3 Laborcluster)
• 4x CO2-Sensoren in Hörsälen (als Proxy für Belegung)
• Alarmierung via Node-RED an Laborleiter und Haustechnik

Ergebnisse nach einem Semester:

• Probenrettung: -80°C-Tiefkühler in Labor 7 zeigte an einem Samstagabend Temperaturanstieg auf -65°C. SMS-Alarm an den Laborleiter, Proben in Ersatzgerät umgelagert. Geschätzter Wert der geretteten Proben: über 100.000 Euro an Forschungszeit.
• Energietransparenz: Gebäude B verbrauchte 48% der Gesamtenergie bei nur 30% der Fläche – Ursache: veraltete Klimaanlage in den Laboren. Investitionsantrag für Sanierung mit konkreten Zahlen untermauert.
• Hörsaal-Optimierung: CO2-Daten zeigten: Hörsaal 1 war zu Stoßzeiten regelmäßig bei 3.000 ppm (massiv über dem Grenzwert), während Hörsaal 3 kaum genutzt wurde. Raumplanung angepasst, Lüftungsintervalle optimiert.
• Laborsicherheit: Temperatur und Feuchte in den Laboren zeigten starke Schwankungen bei bestimmten Wetterbedingungen (Südwest-Fassade, Sonneneinstrahlung). Automatische Beschattung für betroffene Labore geplant.

Besonderheiten in Münster

Verteilte Campus-Struktur

Anders als ein kompakter Campus ist die WWU Münster über das gesamte Stadtgebiet verteilt. Ein einzelnes LoRaWAN-Netzwerk für alle Standorte ist nicht möglich – stattdessen braucht jeder Campus-Cluster sein eigenes Gateway-Setup. Die Daten können aber auf einer zentralen Plattform zusammenlaufen. ChirpStack mit Multi-Tenant-Fähigkeit ist dafür ideal: Jede Fakultät oder jedes Institut bekommt einen eigenen Mandanten mit eigenen Dashboards.

Denkmalschutz im Schlossareal

Das Schloss (Hauptgebäude der WWU) und umliegende Gebäude stehen unter Denkmalschutz. Kabelkanäle fräsen ist keine Option. LoRaWAN-Sensoren können diskret montiert werden und funken durch die meterdicken Barockwände – die Signalstärke ist überraschend gut, weil die 868-MHz-Frequenz Mauerwerk gut durchdringt.

Fahrradstadt und Mobilität

Münsters Fahrradinfrastruktur ist ein IoT-Anwendungsfall für sich: Zählstationen an Radwegen, Belegungssensoren an Fahrradparkplätzen (z.B. Radstation am Hauptbahnhof) und Umweltmonitoring entlang der Promenaden können alle über dasselbe LoRaWAN-Netzwerk laufen.

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