Die Hamburger AES Akku Energie Systeme GmbH entwickelt und produziert innovative Akkusysteme für unterschiedliche Anwendungsbereiche und ist exklusiver Akku-Lieferant für die Deutsche Post AG. Derzeit entwickelt AES für seine Kunden eine cloudbasierte IoT-Plattform, über die Daten der verwendeten Akkus bereitgestellt werden. So werden in Echtzeit Akku-Daten zur Verfügung gestellt, die wiederum ein effizienteres Batteriemanagement und damit Zeit- und Kostenersparnisse ermöglichen.
Pilotprojekt auf der Plattform ist die eBike-Flotte eines deutschen Briefzustellers. Die M2M SIM-Karte von wherever SIM garantiert in diesem Projekt die sichere Datenübertragung, vom Fahrrad-Akku über das Mobilfunknetz direkt in die Cloud. Für die Plattformentwicklung hat AES auf Empfehlung von wherever SIM das Hamburger Unternehmen Globaldatanet, einen Spezialisten im Bereich Cloud Development und AWS Advanced Consulting Partner, ins Boot geholt.
Ressourcenschonung und Kosteneinsparungen durch effizienteres Akku-Management und Battery as a Service – ein komplettes Rundum-Paket für Kunden. Die Idee von Lars Hillermann und Matthias Behlke, den beiden Geschäftsführern der AES Akku Energie Systeme GmbH, bedeutete den Startschuss für ein riesiges Projekt. Für die Umsetzung setzen sie auf smarte Akkus und eine IoT-Plattform, die sowohl für AES als auch Kunden relevante Akku-Daten bereithält.
“Wir denken bei AES gerade in eine vollkommen neue Richtung. Statt wie andere Hersteller unsere Akkus nur zu verkaufen, möchten wir ein komplettes Servicepaket anbieten, mit Predictive Maintenance, Tracking, Geofencing und noch vielem mehr. Die doch eher komplexe Komponente Akku soll für unsere Kunden so zu einem möglichst einfachen Bestandteil ihrer Projekte werden.” führt Behlke, einer der Gründer und Geschäftsführer von AES, aus. Im Fokus stehen bei allen Überlegungen die sich verändernden Anforderungen von Kunden und Projekten, denen AES so flexibel wie möglich begegnen will.
Um Kunden den besten Service zu ihren Akkus anbieten zu können, benötigt AES Informationen über die Akkus. “Abhängig davon, in welchen Geräten die Akkus gerade verwendet werden, ist das allerdings extrem aufwändig,” ergänzt Hillermann, ebenfalls Geschäftsführer von AES. “Nehmen wir die eBike-Flotte aus unserem aktuellen Projekt. Die eBikes sind über ganz Deutschland verteilt im Einsatz. Die darin verbauten Akkus können nicht einmal am Tag gesammelt überprüft werden.
Ein eBike oder der darin befindliche Akku wird erst überprüft, wenn es ein Problem gibt. Das bedeutet für unseren Kunden enormen Aufwand: Das Rad kann nicht eingesetzt werden, doch die Post muss raus. Also muss kurzfristig Ersatz her, während des defekte eBike überprüft wird. Was ist der Fehler? Ist das ein Thema für den kundeneigenen Service oder brauche ich externe Unterstützung? Unseren Kunden kostet das Zeit und Geld.
Wir setzen deswegen viel früher an, damit das eBike aufgrund des Akkus im besten Fall gar nicht erst ausfällt.” In den eBike-Akkus der Briefzusteller sind aus diesem Grund M2M-SIM-Karten von wherever SIM verbaut, die regelmäßig Akkudaten an die neue IoT-Plattform von AES übertragen.
“Mit dem Service von wherever SIM haben wir die Möglichkeit, unkompliziert alle Daten der Akkus abzurufen, ganz egal wo die Räder sich gerade befinden und ohne irgendeinen besonderen Aufwand für den Kunden. Hinweise auf mögliche Probleme, beispielsweise Auffälligkeiten im Ladeverhalten, können wir so frühzeitig erkennen und gegensteuern, bevor ein Akku vielleicht sogar Schaden nimmt.” Das lohnt sich nicht nur für den Kunden, sondern schont auch natürliche Ressourcen.
Die Idee, für die Datenübertragung vom Akku auf eine M2M-SIM-Karte und Mobilfunk zurückzugreifen, war alternativlos. Tim Müller, Geschäftsführer der wherever SIM GmbH erklärt dazu: “Mobilfunk ist eine etablierte, standardisierte Technologie, die Infrastruktur nahezu flächendeckend verfügbar. Und das nicht nur in Deutschland, sondern weltweit. Gerade bei Geräten, die wie eBikes nicht nur an unterschiedlichen Standorten verteilt, sondern dazu noch ständig in Bewegung sind, ist die flächendeckende Verfügbarkeit von Mobilfunk ein unschlagbares Argument.”
Ein weiterer wichtiger Punkt für AES bei der Wahl von wherever SIM ist die einfache Verwaltung und Inventarisierung der M2M-SIM-Karten aus der Ferne. wherever SIM bietet seinen Kunden hierfür neben einem Online-Portal auch eine umfassende API, um Daten unabhängig vom wherever SIM Portal in eigenen Systemen zu verwalten.
“Wenn wir die Akkus nicht zentral an eine Stelle bekommen können, gilt gleiches für alle verbundenen Komponenten, also auch die SIM-Karte. Wir brauchten deswegen eine Lösung, die aus der Ferne und von überall funktioniert. Und wir wollten die Daten der SIM-Karten ebenfalls auf unserer Plattform haben, um nicht mit mehreren Portalen arbeiten zu müssen. Mit der API von wherever SIM ist genau das möglich.” begründet Behlke. Die IoT-Plattform von AES bietet Anwendern nun nicht nur einen Überblick über den Zustand des Akkus, sondern beinhaltet darüber hinaus auch die Metadaten der jeweils verbauten M2M-SIM-Karte. Beispielsweise, wie hoch der Datenverbrauch ist, die Dauer der Datenverbindungen, mit welchem Mobilfunknetz sie verbunden ist oder der Standort. Auch ein Reset ist über die Plattform bzw. API-Anbindung möglich, sollte es eine Störung geben.
Neben den ständigen Standortwechseln der eBikes stellte auch die Bewegung selbst besondere Anforderungen an die M2M-SIM-Karten. “Um eine zuverlässige Verbindung zu garantieren, müssen die in den Fahrradakkus verwendeten M2M-SIMs trotz regelmäßiger Erschütterungen fest im GSM-Modul sitzen. Dabei muss die Gesamtlösung gleichzeitig klein und möglichst leicht sein, schließlich muss das eBike bewegt werden.” so Müller. Aus diesem Grund wurden die M2M-SIM-Karten als embedded SIM, kurz eSIM, fest in den Fahrradakku verbaut. Die Vorteile einer embedded SIM: sie kommen besser mit Erschütterungen zurecht, sind unempfindlicher gegenüber großen Temperaturschwankungen und Staub und dadurch insgesamt weniger störungsanfällig.
“Dadurch, dass wir bei der IoT-Plattform für AES bei null gestartet sind, konnten wir die Plattform ohne Rücksicht auf bestehende Systeme oder technische Altlasten entwickeln.” veranschaulicht Marc Schröter, CEO der Globaldatanet GmbH. “Wir konnten uns voll und ganz auf das konzentrieren, was die Plattform leisten soll und darauf ausgerichtet die geeignete Grundlage in AWS schaffen.”
Diese Konstellation hat zu einigen technischen Besonderheiten geführt, beispielsweise bei der Datenübertragung selbst: “Durch die Kombination aus der M2M-SIM bzw. API von wherever SIM und der Infrastruktur der IoT-Plattform werden alle vom Akku automatisch versendeten Daten wie Positionsdaten, am Internet vorbei in die Plattform übertragen.” so Schröter. Und ergänzt: “Die Daten gehen vom Mobilfunknetz direkt über eine Standleitung in die AWS Cloud von wherever SIM, in der das Core Network von wherever SIM liegt. Von hier werden die Daten im Anschluss in die AWS Cloud von AES übertragen.” Möglich macht das die Verbindung von VPCs (Virtual Private Cloud) von wherever SIM und AES über ein AWS Transit Gateway. “Noch sicherer geht es eigentlich nicht.” schließt Schröter ab.
“Langfristig wird die Plattform der Dreh- und Angelpunkt des Battery as a Service-Konzeptes. Deswegen war es wichtig – und hier sind wir sehr froh über die Anregungen von Globaldatanet und wherever SIM – schon jetzt eine Basis zu schaffen, die in viele verschiedene Richtungen weiter wachsen kann. Das Pilotprojekt ist zwar ein wirklich spannender Anwendungsfall und hervorragend dafür geeignet, um die Plattform anzustoßen, doch er nutzt mit seinen Anforderungen das volle Potenzial unserer Plattform noch nicht aus.” erklärt Hillermann. “Durch wherever SIM haben wir die M2M-SIM-Karte, mit der wir global denken können. Egal wo unsere Akkus zum Einsatz kommen werden, die Konnektivität ist sichergestellt. Das ist ein großes Thema, um das wir uns zukünftig keine Gedanken mehr machen müssen.”
