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DAS MODELLPROJEKT
„SMART CITIES: 5 FÜR SÜDWESTFALEN“
REGIONALES KOOPERATIONSPROJEKT
südwestfalen
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FÖRDERZEITRAUM
PHASE A: 11/2019 – 10/2021
Entwicklung kommunaler
Ziele, Strategien und erster
Investitionen
PHASE B: 11/2021 – 10/2026
Umsetzung der Ziele,
Strategien und Maßnahmen
2026
2020
X
2023
regionale
Rahmenstrategie
5 kommunale
Teilstrategien
Gesamtstrategie iterative Strategieumsetzung
1 2 3
STRATEGIEN
4
ZEITLICHE EINORDNUNG
UNSERE MISSION
Fünf Pioniere gehen für eine gesamte Region voran:
• basierend auf einer gemeinsamen interkommunalen Projektarbeit
• untereinander verknüpft
• denken Prozesse vor
• und teilen ihr Wissen in der Region
UNSERE VISION:
projektportfolio
DIE GESAMTSTRATEGIE
& 16 MASSNAHMENBÜNDEL
projektportfolio
DIE GESAMTSTRATEGIE
Seite 1
Seite 2
• Gemeinsame Architektur nach Open-Source-
Grundsatz
• Individuelle aber kompatible Anwendungsfälle
• Schnittstellenstandards zum Aufbrechen von
„Datensilos“
• Innovation und Know-How-Aufbau
• 1 südwestfälischer Datenraum
• ca. 2 Mio. Euro Plattform-Budget sowie zusätzliche
Mittel für Use Cases
LEITPROJEKT: REGIONALE DATENPLATTFORM
projektportfolio
UNSERE
DATENPLATTFORM
ALS „GEHIRN“ DER SMARTEN REGION
…DOCH OFTMALS GIBT ES DATENSILOS
Städt.
Betriebe
Geo-
Informationen,
GIS
Gebäude,
BIM
Events,
Kultur
Energie-
versorgung
Mobi-
lität
Smart
Home
Klima
daten
Herausforderungen in der Stadt von
Morgen:
§ Mehr Komfort, aber weniger
Ressourcenverbrauch
§ Mobilitätswende, aber wenig
persönliche Einschränkungen
§ Viele Klimaschutz-Maßnahmen, aber keine
Möglichkeit, ihren Effekt zu bewerten
§ Wertvolle (kommunale) Daten, aber
getrennt in technischen Silos
§ …
Urbane
Datenquellen:
Kataster
& GIS
Lokale
Plattform
en
Soziale
Netzwerk
e
Demogra
phie
Sozial-
monitori
ng
Events &
POIs
Energie-
versor-
gung
und
Netze
ÖPNV Smarte
Fahrzeug
e
Intelligen
te
Gebäude
(3D) Bild-
material
Wetter-
daten
Park-
sensoren
&
Ladesäul
en
…
Regionale Datenplattform:
• „Gehirn“ der smarten Region
• Vernetzt Datenquellen und Akteure
• Stellt konkrete Lösungen kommunen-
übergreifend breit
• Ermöglicht Standardisierung
stehen bereit
und lösen
Website
menden.de
Open Data
Portal
Event-
kalender
Workflows von
Städt. Diensten
Mobile
Lösungen
Front-End
Bürger-
dienste
Wetter und
Mikroklima
Gebäude &
Tiefbau
Straßen und
Mobilität
Demographie und
Sozialmonitoring
Städtische
Dienste
Energienetze &
Gewässer
GIS, Kataster,
Datenbanken
Datenbanken
à BIM
Datenbanken
Stadtwerke-
GIS
GIS, Kataster,
Datenbanken
Verschiedene Datenquellen | Sensorik per LoRaWAN Funknetz: Pegelstände, Mikroklima, CO2,
Datenbanken
Beispiel (!)
Systeme
Back-End
Interoperabel /
aufeinander abgestimmt
Digitaler Menden-Zwilling:
Schematische Architektur und Beispiele
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Wetter und
Mikroklima
Gebäude &
Tiefbau
Straßen und
Mobilität
15
Demographie und
Sozialmonitoring
Städtische
Dienste
Energienetze &
Gewässer
GIS, Kataster,
Datenbanken
Datenbanken
à BIM
Datenbanken Datenbanken
Stadtwerke-
GIS
GIS, Kataster,
Datenbanken
Verschiedene Datenquellen | Sensorik per LoRaWAN Funknetz: Pegelstände, Mikroklima, CO2,
Wie können wir
aus einem fixen
Budget die
Straßen optimal
erhalten?
Wie entwickelt
sich unser
Mikroklima in
Menden?
Wie sind die
Pegelstände an
unseren
Gewässern?
Welche Gebäude
und
Ausstattungen
haben wir? Wie ist
ihr Zustand?
Wie entwickelt
sich Demographie
in unseren
Stadtteilen?
Welche Flächen
wurden bereits
gereinigt /
gemäht / ?
Wie kann ich Energie durch bedarfsorientiertes Lüften einsparen?
Wann sollte ich bei hoher Feinstaubbelastung die Fenster schließen?
Wie kann ein Einsatzfahrzeug am schnellsten zum Zielort gelangen?
Wo sind heute Baustellen im Stadtgebiet?
Welche Räume müssen bedarfsorientiert gereinigt werden?
Wie können wir CO2 durch intelligente
Verkehrssteuerung einsparen?
Wie kann ich händische Kontrollen /
Befahrungen verringern?
Wie kann ich Zählerstände und
Straßenzustände im Vorbeifahren
kontrollieren?
Wie kann ein intelligentes (dezentrales) Energiemanagement aussehen?
Datenplattform: Das „Gehirn” der Smarten Region
Verwaltung Bürger*innen
Wirtschaft, Start-Ups
und weitere Akteure
Übergreifend für Smart City
Handlungsfelder
2021-22
Vorbereitung und Strategiearbeit:
Basis-Architektur für EINE
Datenplattform in Südwestfalen
Ab 2023
Fokus auf Umsetzung von
Anwendungsfällen und
Entwicklung offener Use Case
„Marktplatz“
Smarte Geräte, Sensoren und Datenquellen
Bereitstellung von Anwendungsfällen / Lösungen (Beispiele)
n Open Data Portal
n Smart Wood: Dashboard für
Wald-zustand & -
gesundheit
n Smarte / bedarfsorientierte
Bewässerung
n BürgerWOLKE &
Mikroklima
n Smartes Parken
n Demographie-Monitor
n …
n Regionale POIs und
Tourismus-Hotspots
n Einbindung LoRaWAN-
Sensordaten
n …
Bündelung in regionaler Datenplattform
…und >300 weitere im
FIWARE Ökosystem!
Synergien durch
Partnerschaften
Datenplattform als Inkubator und Marktplatz für
offene Daten und Anwendungsfälle
Schnelle Replizierbarkeit: Beispiel „Raumklimanonitoring“ aus Olpe – in
wenigen Tagen für die gesamte Region „startklar“
Geteilte Kosten – Ansatz „gemeinschaftliche Produktentwicklung in der
Region und darüber hinaus“, Ziel SIT-Kernprodukt ab 2024/25
Standardisierung und Governance als Basis für offenen Use Case
Marktplatz (…mit über 300 Kommunen im FIWARE Ökosystem)
Höhere Geschwindigkeit durch strukturierten Know-How-Aufbau und
wachsendes Ökosystem von Partnern und Kommunen
Strategisch in guter Gesellschaft: Datenplattformen als „Must-Have“
in Smart City Strategien, allein im Konsortium ~30 Projekte mit
Anknüpfungsmöglichkeit zur Datenplattform
100% Replizierbarkeit, 100% offen
Gemeinsame Nutzung, Kollaboration und Synergien
• Co-Entwicklungen zwischen teilnehmenden Kommunen
• Erfahrungsaustausch z.B. mit „Urban Tech Republic Berlin-Tegel“
Gitlab-Repository online unter:
https://gitlab.com/urban-dataspace-platform
100% Open Source
• Lizenz = EUPL (European Union Public Licence)
• Copy-LeftLizenz
• Beinhaltet alle Anwendungsfälle und Schnittstellen – kein „Kleingedrucktes“
UNSERE
DATENPLATTFORM
EINBLICKE & ANWENDUNGSFÄLLE
Anwendungsfälle, die wir derzeit „anpacken“:
5 für Südwestfalen
Name Kurzbeschreibung
LoRaWAN Umwelt- und
Stadtsensorik
(Cluster)
Basis-Konnektor für LoRaWAN-Sensorik (als Basis für weitere Anwendungsfälle):
Anbindung LoRa-Funknetz an Datenplattform; regionale Blaupause zur Standardisierung
Erfassung und Visualisierung Mikroklima (Soester Projekt BürgerWOLKE in der Breite verfügbar machen)
Smarte Bewässerung von Grünflächen und Jungbäumen – auch ohne Sensorik
Anbindung CO2-Sensoren und -Ampeln in Schulen (inkl. weiterer Messdaten)
Erlebnisdashboard und POI-
datenbank
Integration von Point of Interests, Freizeitangeboten, Mikro-Erlebnissen uvm. auf Basis der Datenplattform – Zentrale Daten-Drehscheibe für POIs
und Erlebnisse (u.a. Einbindung bestehende SIT POI-Datenbank)
Smart Parking Dashboard Digitale Erfassung von Parkplatz- und Ladesäulenbelegung mit IoT-Sensoren – Anbindung bestehender Sensorik an FIWARE-Plattform
Hochwassermanagement
Analyse und Vorhersage von Hochwasserereignissen – Level 1: Monitoring von Pegelständen; Sensorik und Darstellung von relevanten Messdaten
(unter Einbindung best. Systeme und Datenbanken)
Waldmonitoring / Smart Wood
Analyse und Optimierung des Ökosystems Wald auf Basis eines „Forest Twins“:
Waldzustand, -Beschaffenheit, weiterführende Analysen (Basis u.a.: Satelliten- und Drohnendaten)
Open Data Portal Bereitstellung von maschinenlesbaren Rohdaten als „Open Data“ inkl. browserbasierten Dashboards und Diagrammen
Demographie-Monitor Bereitstellung von Demographiedaten als „Open Data“ über browserbasierte Dashboards und Diagramme
In Prüfung: Energiemanagement
für kommunale Gebäude
Open Source Werkzeug zur Unterstützung von Energiemanagement über Controlling und Analyse (Level 1) von Energie- und Raumklimadaten
Anwendungsfälle, die wir derzeit „anpacken“
Berlin-Tegel (Partner Plattformentwicklung)
Name Kurzbeschreibung
Grundwassermessstellen IoT-Use Case zur Transparenzerhöhung von Grundwasserständen auf dem Gelände
Wärmemengenzähler IoT-Use Case zur Transparenzerhöhung von Wärmeverbräuchen in Gebäuden auf dem Gelände
Personenzähler Aufzeichnung von Besucherströmen zur Optimierung der Ressourcen-Verwendung auf dem Gelände
(Fahrrad-)Parkplatzüberwachung Kamera-gestützte Überwachung von (Fahrrad-)Stellplätzen zur Verbesserung der Besuchsqualität des Geländes
Smart Nature - Luftbildanalyse
Verwendung eines Machine-Learning-Algorithmus zur Analyse der Ausbreitung von Ziel- und Störpflanzenarten auf
Luftbildern nach Eingriffen in die Natur
Smart Water - vorhersagebasierte Regenwassersteuerung
Intell. Steuerung von Regenwasseranlagen unter Verwendung von Online-Wettervorhersagedaten zur
Maximierung der Wiederverwendung von gereinigten Regenwasser (Trinkwassersubstitution) in Einklang mit den
Prinzipien der Schwammstadt
Drohnenbilderverarbeitung Autm. Verarbeitung von Drohnenbildern zur Bereitstellung im Masterportal, DSGVO-konforme Anonymisierung
Sonst. Use Cases
• Metadatenkatalog (CKAN)
• Raum-CO2-Monitoring
• Leitungsauskunft (BIL-API)
Integrationen
• Integration CAFM (Planon)
• Multifunktionsmast
• Wetterdaten (Dashboard)
• Sensebox
Integrationen, die Smart District Use Cases unterstützen bzw. enabeln
Beispiel BürgerWOLKE Soest: Netz von Klima-Mess-Stationen –
Basis für weitere Anwendungsfälle
Beispiel Open Data: Als Test wurde das Mendener Baumkataster
auf der Plattform eingebettet – Aufwand für Import und
Visualisierung: 1-2 Stunden
Beispiel Raumklima-Ampeln in Olpe und Menden
KONTAKT
Katharina Hogrebe
Projektleiterin Smart Cities: 5 für Südwestfalen
Südwestfalen Agentur GmbH
Ansprechpartnerin
www.smartcities-suedwestfalen.com
t: 02761 / 83511-02
e: k.hogrebe@suedwestfalen.com

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Katharina Hogrebe Herne Digital Days.pdf

  • 1. Gefördert durch: In Kooperation mit:
  • 2. DAS MODELLPROJEKT „SMART CITIES: 5 FÜR SÜDWESTFALEN“
  • 4. FÖRDERZEITRAUM PHASE A: 11/2019 – 10/2021 Entwicklung kommunaler Ziele, Strategien und erster Investitionen PHASE B: 11/2021 – 10/2026 Umsetzung der Ziele, Strategien und Maßnahmen 2026 2020 X 2023 regionale Rahmenstrategie 5 kommunale Teilstrategien Gesamtstrategie iterative Strategieumsetzung 1 2 3 STRATEGIEN 4 ZEITLICHE EINORDNUNG
  • 5. UNSERE MISSION Fünf Pioniere gehen für eine gesamte Region voran: • basierend auf einer gemeinsamen interkommunalen Projektarbeit • untereinander verknüpft • denken Prozesse vor • und teilen ihr Wissen in der Region UNSERE VISION:
  • 10. • Gemeinsame Architektur nach Open-Source- Grundsatz • Individuelle aber kompatible Anwendungsfälle • Schnittstellenstandards zum Aufbrechen von „Datensilos“ • Innovation und Know-How-Aufbau • 1 südwestfälischer Datenraum • ca. 2 Mio. Euro Plattform-Budget sowie zusätzliche Mittel für Use Cases LEITPROJEKT: REGIONALE DATENPLATTFORM
  • 12. …DOCH OFTMALS GIBT ES DATENSILOS Städt. Betriebe Geo- Informationen, GIS Gebäude, BIM Events, Kultur Energie- versorgung Mobi- lität Smart Home Klima daten
  • 13. Herausforderungen in der Stadt von Morgen: § Mehr Komfort, aber weniger Ressourcenverbrauch § Mobilitätswende, aber wenig persönliche Einschränkungen § Viele Klimaschutz-Maßnahmen, aber keine Möglichkeit, ihren Effekt zu bewerten § Wertvolle (kommunale) Daten, aber getrennt in technischen Silos § … Urbane Datenquellen: Kataster & GIS Lokale Plattform en Soziale Netzwerk e Demogra phie Sozial- monitori ng Events & POIs Energie- versor- gung und Netze ÖPNV Smarte Fahrzeug e Intelligen te Gebäude (3D) Bild- material Wetter- daten Park- sensoren & Ladesäul en … Regionale Datenplattform: • „Gehirn“ der smarten Region • Vernetzt Datenquellen und Akteure • Stellt konkrete Lösungen kommunen- übergreifend breit • Ermöglicht Standardisierung stehen bereit und lösen
  • 14. Website menden.de Open Data Portal Event- kalender Workflows von Städt. Diensten Mobile Lösungen Front-End Bürger- dienste Wetter und Mikroklima Gebäude & Tiefbau Straßen und Mobilität Demographie und Sozialmonitoring Städtische Dienste Energienetze & Gewässer GIS, Kataster, Datenbanken Datenbanken à BIM Datenbanken Stadtwerke- GIS GIS, Kataster, Datenbanken Verschiedene Datenquellen | Sensorik per LoRaWAN Funknetz: Pegelstände, Mikroklima, CO2, Datenbanken Beispiel (!) Systeme Back-End Interoperabel / aufeinander abgestimmt Digitaler Menden-Zwilling: Schematische Architektur und Beispiele
  • 15. Digitaler Menden-Zwilling: Schematische Architektur und Beispiele Wetter und Mikroklima Gebäude & Tiefbau Straßen und Mobilität 15 Demographie und Sozialmonitoring Städtische Dienste Energienetze & Gewässer GIS, Kataster, Datenbanken Datenbanken à BIM Datenbanken Datenbanken Stadtwerke- GIS GIS, Kataster, Datenbanken Verschiedene Datenquellen | Sensorik per LoRaWAN Funknetz: Pegelstände, Mikroklima, CO2, Wie können wir aus einem fixen Budget die Straßen optimal erhalten? Wie entwickelt sich unser Mikroklima in Menden? Wie sind die Pegelstände an unseren Gewässern? Welche Gebäude und Ausstattungen haben wir? Wie ist ihr Zustand? Wie entwickelt sich Demographie in unseren Stadtteilen? Welche Flächen wurden bereits gereinigt / gemäht / ? Wie kann ich Energie durch bedarfsorientiertes Lüften einsparen? Wann sollte ich bei hoher Feinstaubbelastung die Fenster schließen? Wie kann ein Einsatzfahrzeug am schnellsten zum Zielort gelangen? Wo sind heute Baustellen im Stadtgebiet? Welche Räume müssen bedarfsorientiert gereinigt werden? Wie können wir CO2 durch intelligente Verkehrssteuerung einsparen? Wie kann ich händische Kontrollen / Befahrungen verringern? Wie kann ich Zählerstände und Straßenzustände im Vorbeifahren kontrollieren? Wie kann ein intelligentes (dezentrales) Energiemanagement aussehen?
  • 16. Datenplattform: Das „Gehirn” der Smarten Region Verwaltung Bürger*innen Wirtschaft, Start-Ups und weitere Akteure Übergreifend für Smart City Handlungsfelder 2021-22 Vorbereitung und Strategiearbeit: Basis-Architektur für EINE Datenplattform in Südwestfalen Ab 2023 Fokus auf Umsetzung von Anwendungsfällen und Entwicklung offener Use Case „Marktplatz“ Smarte Geräte, Sensoren und Datenquellen Bereitstellung von Anwendungsfällen / Lösungen (Beispiele) n Open Data Portal n Smart Wood: Dashboard für Wald-zustand & - gesundheit n Smarte / bedarfsorientierte Bewässerung n BürgerWOLKE & Mikroklima n Smartes Parken n Demographie-Monitor n … n Regionale POIs und Tourismus-Hotspots n Einbindung LoRaWAN- Sensordaten n … Bündelung in regionaler Datenplattform …und >300 weitere im FIWARE Ökosystem! Synergien durch Partnerschaften
  • 17. Datenplattform als Inkubator und Marktplatz für offene Daten und Anwendungsfälle Schnelle Replizierbarkeit: Beispiel „Raumklimanonitoring“ aus Olpe – in wenigen Tagen für die gesamte Region „startklar“ Geteilte Kosten – Ansatz „gemeinschaftliche Produktentwicklung in der Region und darüber hinaus“, Ziel SIT-Kernprodukt ab 2024/25 Standardisierung und Governance als Basis für offenen Use Case Marktplatz (…mit über 300 Kommunen im FIWARE Ökosystem) Höhere Geschwindigkeit durch strukturierten Know-How-Aufbau und wachsendes Ökosystem von Partnern und Kommunen Strategisch in guter Gesellschaft: Datenplattformen als „Must-Have“ in Smart City Strategien, allein im Konsortium ~30 Projekte mit Anknüpfungsmöglichkeit zur Datenplattform
  • 18. 100% Replizierbarkeit, 100% offen Gemeinsame Nutzung, Kollaboration und Synergien • Co-Entwicklungen zwischen teilnehmenden Kommunen • Erfahrungsaustausch z.B. mit „Urban Tech Republic Berlin-Tegel“ Gitlab-Repository online unter: https://gitlab.com/urban-dataspace-platform 100% Open Source • Lizenz = EUPL (European Union Public Licence) • Copy-LeftLizenz • Beinhaltet alle Anwendungsfälle und Schnittstellen – kein „Kleingedrucktes“
  • 20. Anwendungsfälle, die wir derzeit „anpacken“: 5 für Südwestfalen Name Kurzbeschreibung LoRaWAN Umwelt- und Stadtsensorik (Cluster) Basis-Konnektor für LoRaWAN-Sensorik (als Basis für weitere Anwendungsfälle): Anbindung LoRa-Funknetz an Datenplattform; regionale Blaupause zur Standardisierung Erfassung und Visualisierung Mikroklima (Soester Projekt BürgerWOLKE in der Breite verfügbar machen) Smarte Bewässerung von Grünflächen und Jungbäumen – auch ohne Sensorik Anbindung CO2-Sensoren und -Ampeln in Schulen (inkl. weiterer Messdaten) Erlebnisdashboard und POI- datenbank Integration von Point of Interests, Freizeitangeboten, Mikro-Erlebnissen uvm. auf Basis der Datenplattform – Zentrale Daten-Drehscheibe für POIs und Erlebnisse (u.a. Einbindung bestehende SIT POI-Datenbank) Smart Parking Dashboard Digitale Erfassung von Parkplatz- und Ladesäulenbelegung mit IoT-Sensoren – Anbindung bestehender Sensorik an FIWARE-Plattform Hochwassermanagement Analyse und Vorhersage von Hochwasserereignissen – Level 1: Monitoring von Pegelständen; Sensorik und Darstellung von relevanten Messdaten (unter Einbindung best. Systeme und Datenbanken) Waldmonitoring / Smart Wood Analyse und Optimierung des Ökosystems Wald auf Basis eines „Forest Twins“: Waldzustand, -Beschaffenheit, weiterführende Analysen (Basis u.a.: Satelliten- und Drohnendaten) Open Data Portal Bereitstellung von maschinenlesbaren Rohdaten als „Open Data“ inkl. browserbasierten Dashboards und Diagrammen Demographie-Monitor Bereitstellung von Demographiedaten als „Open Data“ über browserbasierte Dashboards und Diagramme In Prüfung: Energiemanagement für kommunale Gebäude Open Source Werkzeug zur Unterstützung von Energiemanagement über Controlling und Analyse (Level 1) von Energie- und Raumklimadaten
  • 21. Anwendungsfälle, die wir derzeit „anpacken“ Berlin-Tegel (Partner Plattformentwicklung) Name Kurzbeschreibung Grundwassermessstellen IoT-Use Case zur Transparenzerhöhung von Grundwasserständen auf dem Gelände Wärmemengenzähler IoT-Use Case zur Transparenzerhöhung von Wärmeverbräuchen in Gebäuden auf dem Gelände Personenzähler Aufzeichnung von Besucherströmen zur Optimierung der Ressourcen-Verwendung auf dem Gelände (Fahrrad-)Parkplatzüberwachung Kamera-gestützte Überwachung von (Fahrrad-)Stellplätzen zur Verbesserung der Besuchsqualität des Geländes Smart Nature - Luftbildanalyse Verwendung eines Machine-Learning-Algorithmus zur Analyse der Ausbreitung von Ziel- und Störpflanzenarten auf Luftbildern nach Eingriffen in die Natur Smart Water - vorhersagebasierte Regenwassersteuerung Intell. Steuerung von Regenwasseranlagen unter Verwendung von Online-Wettervorhersagedaten zur Maximierung der Wiederverwendung von gereinigten Regenwasser (Trinkwassersubstitution) in Einklang mit den Prinzipien der Schwammstadt Drohnenbilderverarbeitung Autm. Verarbeitung von Drohnenbildern zur Bereitstellung im Masterportal, DSGVO-konforme Anonymisierung Sonst. Use Cases • Metadatenkatalog (CKAN) • Raum-CO2-Monitoring • Leitungsauskunft (BIL-API) Integrationen • Integration CAFM (Planon) • Multifunktionsmast • Wetterdaten (Dashboard) • Sensebox Integrationen, die Smart District Use Cases unterstützen bzw. enabeln
  • 22. Beispiel BürgerWOLKE Soest: Netz von Klima-Mess-Stationen – Basis für weitere Anwendungsfälle
  • 23. Beispiel Open Data: Als Test wurde das Mendener Baumkataster auf der Plattform eingebettet – Aufwand für Import und Visualisierung: 1-2 Stunden
  • 24. Beispiel Raumklima-Ampeln in Olpe und Menden
  • 25. KONTAKT Katharina Hogrebe Projektleiterin Smart Cities: 5 für Südwestfalen Südwestfalen Agentur GmbH Ansprechpartnerin www.smartcities-suedwestfalen.com t: 02761 / 83511-02 e: k.hogrebe@suedwestfalen.com