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Praxisbeispiel für eine Glasfaser-Planung und Ausbau ... · PDF filePraxisbeispiel für eine Glasfaser-Planung und Ausbau-Kostenschätzung Jens Wiggenbrock Regionalworkshop „Breitband-Förderprogramme

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  • Praxisbeispiel für eine Glasfaser-Planung und

    Ausbau-Kostenschätzung

    Jens Wiggenbrock

    Regionalworkshop „Breitband-Förderprogramme richtig nutzen“

    20. Januar 2016 – Arnsberg

    Fachhochschule Südwestfalen

    Fachbereich Ingenieur- & Wirtsch.-wissenschaften

    59872 Meschede

    [email protected]

  • Bauhaus-Universität Weimar

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    Jens Wiggenbrock – Regionalworkshop „Breitband-Förderprogramme richtig nutzen“

    20. Januar 2016 – Arnsberg 2

    Breitbandausbau

    Konventionelle Infrastrukturen

    https://www.flickr.com/photos/smercury98/2275736935/sizes/l/in/photostream/ http://hauck-tiefbau.de/wp-content/uploads/2013/10/Kabelbau-Leitungsbau.jpg

    Dublin

    2014

  • Bauhaus-Universität Weimar

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    Jens Wiggenbrock – Regionalworkshop „Breitband-Förderprogramme richtig nutzen“

    20. Januar 2016 – Arnsberg 3

    • Die technische Infrastrukturvorplanung beschreibt die frühe Planungsphase

    zur Erschließung eines Gebietes mit Versorgungs-, Entsorgungs- und

    Kommunikationseinrichtungen sowie deren Verbindungen.

    • Vielfältige Anforderungen an den Bau neuer Infrastrukturen sind:

    – der Erhalt bestehender Infrastruktur,

    – die vorrangige Nutzung bestehender Verbindungswege und

    – Die Minimierung von Kabel- und Tiefbaukosten.

    Infrastrukturvorplanung

    Definition

    Bedarf Vorplanung Detailplanung Ausbau

    Zeitlicher Verlauf

  • Bauhaus-Universität Weimar

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    Jens Wiggenbrock – Regionalworkshop „Breitband-Förderprogramme richtig nutzen“

    20. Januar 2016 – Arnsberg 4

    Infrastrukturvorplanung benötigt zur Planung Kenntnisse des Ausbaugebiets

    – Position und Nutzungsart von Gebäuden

    – Verlauf und Beschaffenheit von Verkehrswegen

    – Geografische und geologische Besonderheiten

    – Informationen über mögliche Hausanschlusswege

    – Informationen über erzielbare Anschlussgrade

    – Algorithmen zur Datenkombination und Planung

    Infrastrukturvorplanung

    Daten

    Bedarf Vorplanung Detailplanung Ausbau

    Zeitlicher Verlauf

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 5

    Gebäude

    Klassifikation von Gebäuden und deren Nutzungsarten

    öffentlich=orange; geschäftlich=blau; wohnen=grün; garage=braun

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 6

    Verbindungsstrecken

    Identifikation möglicher Verbindungsstrecken

    Erdreich

    Tragschicht

    Deckschicht

    Bestehende Infrastruktur

    x

    z

    y

    B o d

    e n p

    ro fi l

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 7

    Verbindungsstrecken

    Geologische Besonderheiten

    • Gibt Aufschluss über mögliche Verlegemethoden und die

    Wiederverfüllbarkeit des Aushubs (Entsorgung und Ersatzmaterial)

    • 2015 war „UN-Jahr des Bodens“

    Erfassung der Böden im 100 m Raster; Nutzbarkeit in der Landwirtschaft

    Bildquellen: Wikipedia

  • Bauhaus-Universität Weimar

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    Jens Wiggenbrock – Regionalworkshop „Breitband-Förderprogramme richtig nutzen“

    20. Januar 2016 – Arnsberg 8

    Algorithmen

    Optimierung – Kabelkosten versus Tiefbaukosten ?

    Länge [m]

    Kosten/m [EUR/m]

    Gesamt [EUR]

    Kabel 47 303 5 236 515

    Tiefbau 6822 100 682 200

    Gesamt 918 715

    Länge [m]

    Kosten/m [EUR/m]

    Gesamt [EUR]

    Kabel 95 154 5 475 770

    Tiefbau 6309 100 630 900

    Gesamt 1 106 670

    Minimum Kabelkosten und Tiefbaukosten unmöglich => Kompromiss

  • Bauhaus-Universität Weimar

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 9

    • Forschungsfrage: Mit welchen Methoden

    kann eine automatisierte Glasfaserplanung

    erfolgen ? => Sammlung von Methoden in

    einem bedienbaren Planungswerkzeug

    (im Folgenden vorgestellt)

    • ~ 1900 Einwohner lt. Wikipedia,

    Teilweise durch UM derzeit gut versorgt

    Restliche Haushalte DSL ~16MBit ?

    • Praktisch: Wie sollte ein Glasfasernetz für

    Eversberg konkret aussehen und

    was kostet der Bau ?

    • Datenbasis: OpenStreetMap

    • Annahme: Leitung:2€/m;Tiefbau:70€/m

    Praxisbeispiel

    Glasfaser-Planung Meschede Eversberg

  • Bauhaus-Universität Weimar

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 10

    Praxisbeispiel

    Luftbild; ländlicher Raum, für Netzausbau zu teuer ?

    Meschede

    Bestwig

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 11

    Praxisbeispiel

    Planungsgebiet definieren

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 12

    Praxisbeispiel

    Ortskern; Adresspunkte

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 13

    Praxisbeispiel

    Ortskern; Adresspunkte + Straßen

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 14

    Praxisbeispiel

    Ortskern; Adresspunkte + Gehwege …

    Problem: Daten über Gehwege existieren nicht (OpenStreetMap, Katasteramt). Gehwege entlang Straßen müssen aufwändig erzeugt werden (je nach Straßentyp) => Dadurch „entstehen“ > 60 km routingfähige Straßen und Wege Resultierende Fragestellung: Wo und wie kann die Straßenseite gewechselt werden ?

  • Bauhaus-Universität Weimar

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 15

    Praxisbeispiel

    … fehlt noch ein zentraler Verteilpunkt

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 16

    Praxisbeispiel

    Planung Hausanschlüsse (Gebäude bis Gehweg)

    - 543 adressierbare Gebäude - Häufigkeitsverteilung zwischen 7m und 15m = ländlicher Raum - Gesamt Hausanschlusslänge für alle Gebäude ~ 7,2 km !!! => Bei 100€/m = 720.000€ Hausanschlusskosten

  • Bauhaus-Universität Weimar

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    20. Januar 2016 – Arnsberg 17

    Praxisbeispiel

    Kostenfunktionen je nach Straßen-/Gehwegtyp

    Was kostet die Verlegung pro Meter - Kreisstraße ? - Anliegerstraße ? - Spielstraße / Fußgängerzone ?

  • Bauhaus-Universität Weimar

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    Jens Wiggenbrock – Regionalworkshop „Breitband-Förderprogramme richtig nutzen“

    20. Januar 2016 – Arnsberg 18

    • Basiert auf den vorhandenen Geodaten & eingegebenen Kostenfunktionen

    – Straßen und Gehwege

    – Leerrohre

    • Von Gebäude zum kostengünstig nächsten erreichbaren Verteilpunkt

    – Neue Spleißbox

    – Bestehender KVZ

    • Plant eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung

    – WDM-Splitter „im Feld“ nicht wünschenswert bei Neubau

    • Optimiert Tiefbau & Leitungskosten

    – bündelt Leitungswege

    – dauert nur wenige Minuten

    – Planung in Echtzeit möglich => sofortige Reaktion auf Bauereignisse

    Praxisbeispiel

    Automatische Planung

  • Bauhaus-Universität Weimar

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    Jens Wiggenbrock – Regionalworkshop „Breitband-Förderprogramme richtig nutzen“

    20. Januar 2016 – Arnsberg 19

    Praxisbeispiel

    Chart-Ausgabe von Planun