„Kayna Funkt“: Wie ein Dorf sein eigenes LoRaWAN-Netz ehrenamtlich aufbaut – Ein Interview mit Robert Bogs
LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) gilt vielerorts als Technik für Smart Cities – in Kayna, einem Tausendseelen-Dorf in Sachsen-Anhalt, entsteht damit ein ehrenamtlich aufgebautes Sensornetz im ländlichen Raum. Wir sprechen mit Robert Bogs darüber, wie „Kayna funkt“ entstanden ist, welche Rolle Ehrenamt und Kommunikation spielen und was andere Kommunen daraus mitnehmen können.
Was ist LoRaWAN?
LoRaWAN ist ein spezielles Funknetz für Daten. Es wurde entwickelt, um viele kleine Messpunkte, wie Zähler oder Sensoren, über mehrere Kilometer hinweg anzubinden. Anders als WLAN oder Mobilfunk braucht LoRaWAN sehr wenig Energie, durchdringt Gebäude gut und nutzt lizenzfreie Funkbänder. Wo heute noch Menschen regelmäßig vor Ort sein müssen, um Daten oder Informationen zu erfassen, können morgen Sensoren per LoRaWAN Daten liefern. Typische Anwendungen sind zum Beispiel das automatische Erfassen von Zählerständen, das energieoptimierte Schalten von Geräten und Heizkörpern, Füllstandsmessungen von Mülleimern oder die Überwachung von Grundwasserpegeln. Wir haben im Interview mit Robert Bogs darüber gesprochen, wie das in der Praxis konkret aussehen kann und was passiert, wenn man so ein Funknetz nicht für eine Großstadt, sondern für ein kleines Dorf denkt.
Gigabitbüro des Bundes: Sie sind „LoRaWANFLUENCER“ und bauen in Kayna ehrenamtlich LoRaWAN-Sensorennetzwerke aus. Was hat Sie zu dieser Aufgabe bewegt?
Robert Bogs: Als „LoRaWANFLUENCER“ engagiere ich mich in Kayna, einem Ortsteil von Zeitz (Sachsen-Anhalt). Dieser ist räumlich etwas abseits gelegen und hat die typischen Herausforderungen vieler kleiner Kommunen. Es gibt das Gefühl, dass größere Projekte und neue Infrastruktur meist anderswo entstehen und man selbst eher wartet, ob jemand von außen etwas anstößt. Genau diese Haltung hat mich gestört. Also habe ich ohne Fördergelder und ohne offizielles Projekt ein erstes LoRaWAN-Gateway auf das eigene Dach geschraubt, den Pegelstand unseres kleinen Bachs „Schnauder“ gemessen, das Ganze bei einem Ideenwettbewerb „REVIERPIONIER“ eingereicht und geschaut, was mit so einem Sensornetzwerk im Dorf überhaupt möglich ist.
Schnell sind konkrete Anwendungen entstanden: Im Waldbadverein haben wir Pegelstände, Wassertemperaturen und Besucherströme gemessen und Türen und Bereiche zur Absicherung von Einbrüchen überwacht. Daraus hat sich inzwischen ein Pilotprojekt mit dem Energiemanagement der Stadt Zeitz entwickelt.
Pegelstandmessung im Waldbad. © Robert Bogs
Gigabitbüro des Bundes: Das Projekt läuft seit 2024. Was waren die größten Hürden: fachlich, organisatorisch oder finanziell?
Robert Bogs: Da gibt es mehrere Herausforderungen, die sich grob in vier Bereiche einteilen: Finanzierung, Technik, Kommunikation und Rahmenbedingungen.
Die erste Hürde war das Betreiberkonzept: Wer übernimmt die Kosten? Für ein Start-Setup können schnell 1.000 bis 2.000 Euro anfallen, weitere Sensoren liegen je nach Ausführung zwischen etwa 70 und 200 Euro. Ich habe die ersten Schritte privat vorfinanziert. Später kam eine Landesförderung hinzu, mit der sich das System für etwa zehn Jahre absichern ließ. Konkret handelt es sich laut Bescheid um eine „Zuwendung des Landes Sachsen-Anhalt, Ministerium für Infrastruktur und Digitales. Die Förderung war im Rahmen des Ausbaus öffentlicher Bürgernetzwerke („WiFi“-Förderung) direkt beim Ministerium beantragbar.
Eine weitere Herausforderung ist, dass ein Funksensorennetzwerk mehr als nur Hardware braucht. Man benötigt einen Server, eine Datenplattform und ein Verständnis dafür, wie die Daten verarbeitet werden. Mit „Kayna Funkt“ nutzen wir bewusst einen Open-Source-Stack, das sind quelloffene Softwarekomponenten für den Betrieb und die Verwaltung von LoRaWAN-Netzwerken.
Wo Datenreihen entstehen, entstehen auch Zweifel bei den Menschen vor Ort. Dazu kommen allgemeine Sorgen in Bezug auf Funktechnologien. Dem begegnen wir, indem wir versuchen, sehr transparent und in einfacher Sprache zu kommunizieren. Wenn Menschen ein konkretes Anliegen haben, wie „Irgendwo geht Wasser verloren“ und die Information dann ganz konkret schwarz auf weiß sehen möchten, steckt darin meist schon der komplette Use Case. Beispielsweise bei der Messung des Wasserstands im Schwimmbad, wo Sensoren eingesetzt werden, um den Füllstand kontinuierlich zu überprüfen. Dann erkläre ich nicht, wie Authentifizierung, Protokolle oder Server funktionieren, sondern spreche über die Vorteile: batteriebetriebene Sensoren, die sich frei platzieren lassen, sehr energiearm funken und nicht nur Daten senden, sondern auch Befehle empfangen können.
Die vierte Hürde sind rechtliche und organisatorische Rahmenbedingungen. Häufig wären vorhandene Masten oder Dächer aus Funksicht ideale Standorte. In der Praxis stoßen solche Ideen schnell an Grenzen. Exklusivverträge, Haftungsfragen, Versicherungen und Sicherheitsanforderungen machen eine gemeinsame Nutzung oft unmöglich. Ähnliches gilt für den Übergang vom ehrenamtlichen Pilotprojekt in den regulären Betrieb. Ein Netz muss gepflegt, gewartet und technisch betreut werden. Konkret setze ich eine Messmittelverwaltung ein, eine Tabelle, in der alle Sensoren des Netzwerks erfasst sind, sodass jederzeit nachvollziehbar bleibt, welcher Sensor an welchem Ort installiert wurde. Zusätzlich müssen Batteriestände überwacht, Solarpanels gereinigt und gelegentlich Defekte behoben werden. Für den Betrieb ist es daher notwendig, sich eine Art Network Operation Center (NOC) aufzubauen, um den Überblick zu behalten, ob alle Geräte senden, ob sie am richtigen Ort sind und ob das Netzwerk insgesamt stabil läuft.
Gigabitbüro des Bundes: Beim Einsatz von Sensorik und Funknetzen taucht schnell die Frage nach Datenschutz und Überwachung auf. Wie gehen Sie mit diesem Thema bei LoRaWAN um?
Robert Bogs: LoRaWAN arbeitet in unserem Kontext fast nie mit personenbezogenen Daten. Hier geht es uns nicht darum, Verhalten zu überwachen. Wir erfassen nur, was wir wirklich brauchen, und nur in der Auflösung, die für den Zweck sinnvoll ist. Technisch ist LoRaWAN ohnehin stark begrenzt. Was im WLAN in anderthalb Stunden als Film übertragen wird, würde über LoRaWAN eher Jahre dauern. Wir schicken also keine Bilder oder Videos, sondern sehr kleine Datenpakete. Im Prinzip sind das nur Zahlen- bzw. Codewerte, die wir als Temperatur, Füllstand oder Zählerwert interpretieren.
Gigabitbüro des Bundes: Gehen Sie bei LoRaWAN davon aus, dass die verwendete Technik auch in 10–15 Jahren noch nutzbar ist oder werden technologische Entwicklungen oder Herstellerabhängigkeiten ein Thema sein?
Robert Bogs: Sensoren und Gateways sind in der Regel so ausgelegt, dass sie mindestens 10 bis 20 Jahre betrieben werden können. Ich halte es aber für gut möglich, dass viele Komponenten deutlich länger laufen. Gleichzeitig bleibt Technologie immer beweglich: Wenn in zehn Jahren eine neue Lösung auf den Markt kommt, kann ein Umstieg wirtschaftlich sinnvoll sein. Für die heutigen LoRaWAN-Projekte heißt das, dass wir mit einem Zeitraum von etwa ein bis zwei Jahren planen, in dem sich die Investitionen durch Einsparungen „bezahlt machen“. Alles, was danach kommt, ist wirtschaftlicher Vorteil.
Gigabitbüro des Bundes: Glasfaser ist die leistungsstarke Technologie der Zukunft. Uns würde interessieren: Wie sehen Sie das Zusammenspiel zwischen Glasfaser und Mobilfunk mit LoRaWAN?
Robert Bogs: Mobilfunk und 5G sind für LoRaWAN Schwestertechnologien. Unsere LoRaWAN-Gateways haben jeweils eine SIM-Karte und nutzen Mobilfunk, um die Daten ins Internet weiterzuleiten. Das heißt, der Mobilfunk ist für uns so etwas wie die „Rückgratverbindung“. Viele Sensoren funken mit wenig Daten auf ein Gateway, und dieses eine Gateway schickt dann alles gebündelt über das Mobilfunknetz weiter. So sparen wir uns tausende einzelne SIM-Karten für tausende Sensoren.
Glasfaser spielt eine ähnlich wichtige Rolle. Sie sorgt dafür, dass Standorte dort, wo Gateways oder Server stehen, zuverlässige, stabile Anschlüsse haben. Aus meiner Sicht gehören diese Technologien zusammen. LoRaWAN für die vielen kleinen, energiearmen Messpunkte mit wenig Daten, Mobilfunk (4G/5G) als flexible Rückanbindung der Gateways und Glasfaser als langfristig stabile, leistungsfähige Basisinfrastruktur.
Gigabitbüro des Bundes: Welche drei Tipps würden Sie anderen Kommunen mit auf den Weg geben, die mit LoRaWAN starten möchten? Welches Budget ist grob erforderlich?
obert Bogs: Es gibt viele Möglichkeiten, so ein Netz aufzubauen. Der Austausch mit ähnlich großen Kommunen ist besonders wertvoll, weil dort Haushaltslage, Personal und Strukturen vergleichbar sind. Wichtig ist auch, ein Gefühl dafür zu bekommen, wie weit der Funk tatsächlich reicht. Ein kleines Feldmessgerät oder ein erster Sensor, der den Empfang anzeigt, kann dabei helfen. Ich empfehle zu Beginn unbedingt einen Sensor mit Anzeige, zum Beispiel eine einfache CO₂-Ampel mit Farben oder Symbolen. So erlebt man direkt die Kette: etwas misst (z.B. Luftqualität), zeigt verständlich den Zustand an, und man reagiert darauf (Fenster auf, lüften). Diese Rückkopplung schafft ein Bauchgefühl für den Nutzen von Sensordaten.
Über den Gesprächspartner: Robert Bogs
Robert Bogs ist ehrenamtlicher Initiator des Ausbaus eines LoRaWAN in Kayna (Sachsen-Anhalt). Nach einer langen Karriere in der Filmbranche wechselte er in den Bereich Internet of Things (IoT), spezialisiert auf Datenfunk. Das Know-how aus großen Smart-City- und Regionen-Projekten bringt er heute in seine ländliche Heimat ein. Aus ersten Experimenten ist vor zwei Jahren die ehrenamtliche Initiative „Kayna funkt“ entstanden. Das Ganze dokumentiert er als LoRaWANFLUENCER auf LinkedIn, YouTube und Instagram. Seine Devise: „Einfach anfangen.“
