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--- a/standorte/mercator/antrag.tex
+++ b/standorte/mercator/antrag.tex
@@ -1,6 +1,8 @@
\documentclass[a4paper,11pt]{article}
+\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[ngerman]{babel}
+\usepackage{hyperref}
\usepackage{tikz}
\usepackage{booktabs}
\usepackage{svg}
@@ -9,15 +11,32 @@
\usepackage{threeparttable}
\usepackage{icomma}
-\newcommand{\remark}[1]{\textcolor{red}{\textit{#1}}}
-\newcommand{\masthoehe}{$4,5$}
-\newcommand{\mindist}{$150$}
+\usepackage{xcolor}
+\usepackage{threeparttable}
+\usepackage{icomma}
+\usepackage{todonotes}
+
+\setlength{\emergencystretch}{1em}
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-\title{Antrag: Mercator Hochhaus}
-\author{Daniel Ehlers, Tobias Schramm}
+\newcommand{\remark}[1]{\textcolor{red}{\textit{#1}}}
+\newcommand{\masthoehe}{4,5 m}
+\newcommand{\mindist}{150 m}
\begin{document}
+\title{Antrag zur Installation einer Freifunk-Dachinstallation}
+
+\begin{description}
+ \item[Antragsteller:] Offene Netze Nord e.V. \\ Fraunhofer Str. 2-4, c/o Toppoint e.V, 24118 Kiel
+ \item[Antragsempfänger:] Land Schleswig-Holstein
+\end{description}
+\todo[inline]{Kontaktdaten Land/GMSH}
+
+
+
\maketitle
%* Ansatz mit einem zentralen Mast gestrichen, bei den Anforderungen kommen
@@ -33,11 +52,23 @@
\begin{abstract}
In diesem Antrag beantragt der Offene Netze Nord e.V. die Installation einer Funkanlage auf dem Dach des Mercator-Hochhauses (Mercatorstra\ss{}e 3, 24106 Kiel)
%sowie die Unterst\"utzung des Landes durch Installation entsprechender infrastruktureller Komponenten am Mercator-Hochhaus.
+
Die entstehende Freifunkinstallation soll dazu dienen die Abdeckung des Freifunknetzwerkes zu verbessern und insbesondere die bisher
unterversorgten Gebiete (z.B. die Gemeinschaftsunterkunft Kiel-Wik) besser Anzubinden.
\remark{Was auch immer wir hier einleitend schreiben wollen, vielleicht sowas in der Art\^}
\end{abstract}
+\section{Antragsgegenstand}
+Dieser Antrag umfasst die Errichtung einer Freifunk-Dachinstallation auf dem Mercator-Hochhaus (Mercatorstraße 3, 24106 Kiel).
+Im einzelnen wird beantragt:
+\begin{itemize}
+ \item Die Errichtung von zwei Masten mit einer Höhe von je \masthoehe auf dem Dach des Mercator-Hochhauses.
+ \item Die Bereitstellung von 230V/16A Schutzkontakt-Stromanschlüssen an jedem Mast.
+ \item Die Bereitstellung von jeweils zwei Netzwerkanschlüssen (2x Cat. 7, Keystone Jack) von beiden Mästen zum existierenden Technikraum im Dachgeschoss.
+ \item Die Bereitstellung von zwei benachbarten Höheneinheiten in einem (vorhandenen) Netzwerkschrank im Technikraum im Dachgeschoss.
+ \item Die Erlaubnis zur Installation von Freifunkhardware an den errichteten Masten sowie von zentralen Komponenten im Technikraum.
+\end{itemize}
+
\remark{Werte mal fixen (insbesondere Masth\"ohen konsistent mit den Heatmaps halten)}
Wie in der Sitzung vom 2017-MM-DD besprochen wurde, haben wir mehrere Standorte auf
dem Dach unter Ber\"ucksichtigung der in den Sektion \ref{sec:mast} dargelegten Anforderungen betrachtet.
@@ -63,26 +94,53 @@ l\"auft am Mast in einem vom Offene Netze Nord e.V. (im weiteren Verein) gestell
Die Masth\"ohe sollte so bestimmt werden, dass zum einen Knoten in ``direkter''
N\"ahe und zum anderen Knoten im S\"uden der Stadt erreicht werden k\"onnen.
-Zur Bestimmung der Masth\"ohe haben wir zun\"achst festgelegt welche Gegenstellen
-wir im Model als Referenz verwenden. Die erste Gegenstelle ist das Dachgeschoss
-der gegen\"uberliegenden H\"auserfront auf der Holtenauer, die zweite Gegenstelle
-ist das Dachgeschoss Kreuzung Flensburger Stra{\ss}e und Holtenauer, als dritte
-Gegenstelle sind Geb\"aude in der Feldstra{\ss}e h\"ohe Hausnummer $229$, ebenfalls
-in Dachn\"ahe. Dabei ergibt sich f\"ur das Model die minimale Distanz von {\mindist}m,
-welche durch die erstgenannte Gegenstelle gegeben wird. Weiterhin sollte die
-Fresnelzone (Funkkeule) nicht vom Gel\"ander ged\"ampft werden. Die sich aus den Berechnungen
-ergebende Mindesh\"ohe wird von uns um einem halben Meter Platz zum befestigen von
-Antennen erh\"oht.
-F\"ur eine schematische Darstellung und Details zur Berechnungen im Modell, siehe Sektion \ref{sec:masthoehe}.
-Auf Grundlage von Satelliten-Bildern wurden dann zun\"achst Postionen gew\"ahlt
-welche nicht mit existierenden Aufbauten kollidieren. Diese sind in Abb. \ref{fig:positionen} als $3$ und $4$ abgebildet.
+%* Ansatz mit einem zentralen Mast gestrichen, bei den Anforderungen kommen
+% wir auf Absurde höhen.
+%* Der Mast sollte am Rand stehen entweder Postion X oder Y.
+%* Die Abdeckung bei Mast X ist am besten.
+%* Die höhe des Mastes wurde von uns mit 4 Meter bestimmt.
+%
+%* Wir benötigen einen insg. 4 CAT7 Verbindungen vom TechnikRaum
+% im obersten Stock für Netzwerk aufs Dach und 2HE im örtlichen Netzwerktechnik 19"
+% Schrank. Des weiteren 230V/16A wie unten beschrieben.
-\begin{figure}[H]
+
+
+
+Die einzelnen Punkte werden im folgenden detaillierter begründet und erläutert.
+
+Die entstehende Freifunkinstallation dient dazu die Abdeckung und Geschwindigkeit des Freifunknetzwerkes zu verbessern und insbesondere auch bisher
+unterversorgte Gebiete (z.B. die Gemeinschaftsunterkunft Kiel-Wik) mit schnellerem Internet zu versorgen.
+
+\section{Mast}
+\label{sec:mast}
+
+Die Masthöhe sollte so bestimmt werden, dass sowohl Knoten im direkten
+Nahbereich mit Sektorantennen, als auch Knoten im Süden der Stadt
+mittels Richtfunk erreicht werden können.
+
+Als Referenz wurden drei modellhafte Gegenstellen im Nahbereich ausgewählt.
+Gegenstellen im Fernbereich haben kaum einen Einfluss auf die Masthöhe.
+Die erste Gegenstelle wird im Dachgeschoss der gegen\-über\-lie\-gen\-den Häuserfront
+auf der Holtenauer Straße angesiedelt.
+Die zweite Gegenstelle befindet sich im Dachgeschoss an der
+Kreuzung Flensburger Straße und Holtenauer Straße.
+Die dritte Gegenstelle ist etwas weiter entfernt und wird von
+Gebäuden in der Feldstraße auf Höhe der Hausnummer 229, ebenfalls
+in Dachnähe, positioniert.
+Somit ergibt sich für das Model die minimale Distanz von \mindist,
+welche durch die erstgenannte Gegenstelle gegeben wird.
+
+Wie in der Sitzung am 2017-MM-DD besprochen, wurden mehrere Standorte auf
+dem Dach unter Berücksichtigung der dargelegten Anforderungen betrachtet.
+Mögliche Positionen wurden anhand von Satellitenbildern ausgewählt
+und sind in \autoref{fig:positionen} dargestellt.
+
+\begin{figure}[tbp]
\centering
- \def\svgwidth{\columnwidth}
- \input{mercator-dach.pdf_tex}
+ \includegraphics[width=\textwidth]{mercator-dach}
\caption{Postionen auf dem Dach}
\label{fig:positionen}
\end{figure}
@@ -217,8 +275,15 @@ Sollte, standortbedingt vom Land, eine Verbindung zum Internet zur Verf\"ugung
stehen, ist diese ebenfalls im Schrank auf einem seperaten Port zur Verf\"ugung
zu stellen.
-\subsection{Stromverbrauch}
+In die Bestimmung der Masthöhe gehen der Abstand zur Gegenstelle (\mindist),
+die Höhe der Gegenstelle (10 m) und des Mercator Hochhauses (6 1m),
+sowie die Höhe des Geländers (1 m) ein.
+Weiterhin muss die darüber liegende Fresnelzone
+und der Abstand der Mastposition zur Dachkante in
+Richtung der Gegenstelle berücksichtigt werden.
+
+<<<<<<<
\remark{Text?}
\begin{figure}[H]
@@ -236,24 +301,28 @@ PC Engines APU2C2 & $1$ & $10$ W & $10$ W \\
\label{fig:power_tech}
\end{figure}
-\clearpage
-\section{Anhang}
-\subsection{Masth\"ohe}
-\label{sec:masthoehe}
-
-In die Bestimmung der Masth\"ohe gehen der Abstand zur Gegenstelle (\mindist{} m),
-die H\"ohe der Gegenstelle und des Mercator Hochhauses ein ($61$ m, $10$ m),
-sowie die H\"ohe des Gel\"anders ($1$ m) und die dar\"uber liegende Fresnelzone
-und der Abstand der Mastposition zur Dachkante in Richtung der Gegenstelle.
-Als schematische Darstellung, siehe Abb. \ref{fig:schaubild}.
-Wir haben das sich ergebene Model als Funktion des Dachkanten-Abstands aufgestellt.
+%=======
+\begin{figure}[tbp]
+ \centering
+ \includegraphics[width=.95\textwidth]{mercator-calculations}
+ \caption{Schematische Darstellung der Funkanbindung}
+ \label{fig:schaubild}
+%>>>>>>>
+\end{figure}
-Der daraus resultierende Funktionsverlauf ist in Abb. \ref{f_mast} aufgezeigt.
+Eine schematische Darstellung unserer Berechnung ist in \autoref{fig:schaubild} zu sehen.
+Auf der rechten Seite befindet sich das Mercator-Hochhaus,
+auf der linken Seite ein anzubindendes Haus.
+Die gerade Linie vom Mast auf dem Hochhaus zur Dachkante
+des anzubindenden Hauses zeigt die direkte
+Sichtverbindung zwischen den Funkantennen auf.
+Die darum herum befindliche Ellipse stellt die Fresnelzone,
+welche ebenfalls frei von Objekten sein muss, dar.
-\begin{figure}[H]
+\begin{figure}[tbp]
\centering
- \includegraphics[width=\columnwidth]{mast-abst150-ggh10-single.png}
- \caption{Masth\"ohe mit Halterungsfl\"ache}
+ \includegraphics[width=.95\textwidth]{mast-abst150-ggh10-single.png}
+ \caption{Masthöhe mit Halterungsfläche}
\label{f_mast}
\end{figure}
@@ -262,18 +331,117 @@ Der daraus resultierende Funktionsverlauf ist in Abb. \ref{f_mast} aufgezeigt.
\remark{Ein bisschen mehr Erkl\"arb\"ar spielen}
-Die folgende Grafik illustriert die Berechnungsgrundlage f\"ur die ben\"otigten Masth\"ohen.
-Dabei befindet sich das Mercator-Hochhaus auf der rechten und ein anzubindendes Haus auf der linken Seite.
-Die gerade Linie vom Mast auf dem Hochhaus zur Dachkante des anzubindenden Hauses zeigt die direkte
-Sichtverbindung zwischen den Funkantennen auf. Die darum herum befindliche Ellipse stellt die Fresnellzone,
-welche ebenfalls frei von Objekten sein muss, dar.
+Aus diesen Annahmen ergibt sich der in \autoref{f_mast} dargestellte
+Funktionsverlauf der Masthöhe in Abhängigkeit des Dachkanten-Abstands.
+Hierbei ist ein Offset von einem halben Meter zur Installation der Antennen
+berücksichtigt.
+Falls durch Stützen oder andere bauliche Einschränkungen die Masten an
+abweichenden Positionen aufgebaut werden müssen so gibt \autoref{f_mast}
+die anzupassende Höhe an.
+
+\subsection{Windlast}
+Aufgrund der Höhe des Mercator-Hochhauses und der exponierten Lage der Masten beziehen sich
+die folgenden Berechnungen auf Windgeschwindigkeiten von bis zu 200 km/h.
+Dabei beträgt die maximale Windlast der zu installierenden Geräte 826 N pro Mast. Die
+Belastung wird dabei primär auf den oberen Meter des Masts ausgeübt.
+Die im folgenden gelisteten Geräte stehen als Referenz für ihre jeweiligen Bauformen.
+
+\begin{table}[h]
+ \centering
+ \begin{threeparttable}
+ \begin{tabular}{ l l l l }
+ Gerät & Windlast pro Gerät & Anzahl & Windlast \\
+ \toprule
+ PowerBeam AC 300 ISO & 300 N & 2 & 600 N \\
+ \midrule
+ EdgePoint R6 & 46 N & 1 & 46 N \\
+ \midrule
+ NanoStation NSM2 & 45 N\tnote{1} & 2 & 90 N \\
+ \midrule
+ NanoStation AC & 45 N\tnote{1} & 2 & 90 N \\
+ \bottomrule
+ & & \textbf{Summe} & 826 N \\
+ \end{tabular}
+ \begin{tablenotes}
+ \item [1] Angabe fehlt im Datenblatt und wurden durch Angaben von Sektorabschirmungen für nächstgrößeres Gerät nach oben abgeschätzt
+ \end{tablenotes}
+ \end{threeparttable}
+ \caption{Windlastanforderungen}
+ \label{fig:windlast}
+\end{table}
+
+Der Antennenträger am Mast sollte den Durchmesser von 50 mm nicht überschreiten.
+
+\section{Kabelinstallationen}
+An jedem Mast wird vom Offene Netze Nord e.V. (im weiteren Verein)
+ein Outdoor Verteiler bereitgestellt.
+Für diese Verteiler wird die Installation
+sowohl von Stromversorgung als auch Netzwerkverbindungen beantragt.
+
+Als Stromversorgungen werden Schutzkontaktsteckdosen mit 230V/16A benötigt.
+Diese sollte einzeln abgesichert und auf einem eigenen Schutzschalter aufgelegt sein.
+
+Zusätzlich werden in den Verteilern jeweils zwei Netzwerkverbindungen (Cat.7, Keystone Jack) benötigt,
+welche die Masten mit dem Technikraum im Dachgeschoss des Hochhauses verbinden.
-\begin{figure}[H]
+\subsection{Stromverbrauch}
+Die Gesamtleistung der an einem Mast installierten Geräte beträgt 29 Watt
+und setzt sich wie in \autoref{fig:power_mast} dargestellt zusammen.
+Bei zwei Masten ergibt sich damit ein Stromverbrauch von 58 Watt.
+
+\begin{table}[H]
\centering
- \def\svgwidth{\columnwidth}
- \input{mercator-calculations.pdf_tex}
- \caption{Schematische Darstellung der Funkanbindung}
- \label{fig:schaubild}
-\end{figure}
+ \begin{threeparttable}
+ \begin{tabular}{ l l l l }
+ Gerät & Stromverbrauch & Anzahl & Stromverbrauch \\
+ & pro Gerät\tnote{1} & & \\
+ \toprule
+ PowerBeam AC 300 ISO & 5 W & 2 & 10 W \\
+ \midrule
+ EdgePoint R6 & 2,5 W & 1 & 5 W \\
+ \midrule
+ NanoStation NSM2 & 3 W & 2 & 6 W \\
+ \midrule
+ NanoStation AC & 4 W & 2 & 8 W \\
+ \bottomrule
+ & & \textbf{Summe} & 29 W \\
+ \end{tabular}
+ \begin{tablenotes}
+ \item [1] Werte wurden durch Messungen an einem realitätsnahen Testaufbau ermittelt
+ \end{tablenotes}
+ \end{threeparttable}
+ \caption{Stromverbrauch pro Mast}
+ \label{fig:power_mast}
+\end{table}
+
+\section{Technikraum}
+Es wird die Verwendung von zwei benachbarten Höheneinheiten in einem (vorhandenen)
+Netzwerkschrank für die Installation von zentralen Komponenten beantragt.
+
+Die vom Dach kommenden Cat. 7 Verbindungen werden auf einem Patchpanel in RJ45 aufgelegt.
+Sofern vorhanden, kann ein vorhandenes Patchpanel genutzt werden.
+Die bereitgestellten Ports sind entsprechend zu markieren.
+
+Sollte vom Land eine Verbindung zum Internet zur Verfügung gestellt werden,
+ist diese ebenfalls im Schrank auf einem seperatem Port zur Verfügung zu stellen.
+
+Weiterhin wird auch im Technikraum die Bereitstellung
+von 230V/16A Stromversorgung entsprechend \autoref{fig:power_tech} beantragt.
+
+\begin{table}[h]
+ \centering
+ \begin{tabular}{ l l l l }
+ Gerät & Stromverbrauch & Anzahl & Stromverbrauch \\
+ & pro Gerät & & \\
+ \toprule
+ TP-Link TL-SG3210 & 11 W & 1 & 11 W \\
+ \midrule
+ PC Engines APU2C2 & 10 W & 1 & 10 W \\
+ \bottomrule
+ & & \textbf{Summe} & 21 W \\
+ \end{tabular}
+ \caption{Stromverbrauch Technikraum}
+ \label{fig:power_tech}
+\end{table}
\end{document}