Dauerhafte Regelung zur Straßenmusik im Domumfeld

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
1/13 
 
 
OpenNoise – technische Evaluation 
 
Kurzfassung 
Dieses Dokument dient als technische Evaluation des Straßenmusik-Messprojektes.  
   
Versionen 
Version Datum Autor Änderung 
1.0 2023-
01-23 
Becker, 
Krauss  
initial  
2.0 2024-
01-05 
Becker, 
Krauss  
PEK Kapitel 
 
 
  
Anlage 2

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
2/13 
 
 
Inhalt 
 
Kurzfassung 1 
Inhalt 2 
Technischer Aufbau 3 
1. Messgerät vor Ort 3 
2. Server zur Auswertung und Speicherung 4 
3. Web-Frontend 4 
Ansicht eines Sensors im Web-Interface. Sichtbar ist die erhöhte Lautstärke durch 
Straßenmusik (bestätigte Lautstärkeüberschreitung) 5 
Lautstärkeüberschreitungsmechanismus 5 
Lärmreduktion, Öffentliche Beteiligung und Resonanz 7 
Lärmpegel Genauigkeit 7 
Datenerfassungsrate, Übertragungsrate & Zuverlässigkeit 8 
Zuverlässigkeit, Wartung & Haltbarkeit 9 
Erkenntnisse der Wartungseinsätze 10 
Akkulaufzeit & Solarbetrieb 11 
Vom Prototypen zum Produktivsystem 11 
Organisatorisch: 12 
Hardware: 12 
Software / Systemintegration: 13

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
3/13 
 
 
Technischer Aufbau 
Das Messsystem besteht aus mehreren Komponenten: 
1. Messgerät vor Ort 
Das Messgerät besteht aus einem Digitalmikrofon, einem Kleinstrechner zur Vorverarbeitung 
und Reduktion der Messdaten und einem NBIoT1-Modem zur Übertragung der gemessenen 
Pegel. Das Mikrofon erfasst kontinuierlich die Umgebungsgeräusche. Dieses Audiosignal wird 
nach A- und C-Bewertungskurven gewichtet. Anschließend werden für beide Bewertungen 
der Minimal - und Maximalpegel n ach "Fast" -Zeitbewertung sowie der Mittelungspegel 
berechnet. Während Minimal - und Maximalpegel einen Eindruck über die Dynamik der 
aktuellen Lautstärkesituation vermitteln, ermöglicht der Mittelungspegel Aufschlüsse über die 
Dauerschallbelastung. Nach meh reren Änderungen des Mechanismus für 
Benachrichtigungen wird dieser Wert hauptsächlich für die Ermittlung von 
Lärmüberschreitungen verwendet. Die berechneten Pegel werden in 10-Sekunden-Intervallen 
über das NBIoT-Modem an einen Server übermittelt. Dieses Intervall ist ausreichend für eine 
zeitnahe Überwachung der Lautstärke, macht es aber unmöglich, die Daten auf natürliche 
Personen zu beziehen.  
Die Übertragungsrate der verwendeten NBIoT-Technik (LTE-Cat-NB1) reicht aus, um diese 
Zusammenfassung zu übertra gen, ist aber zu gering, um das Audiosignal selbst zu 
übertragen. Diese technische Einschränkung schließt die Umfunktionierung der Geräte zur 
Überwachung von Audioinhalten aus. Der externe LTE -Provider stellt ein Gateway zur 
Verfügung, das die Daten vom LTE-Netz in das Internet weiterleitet, sodass die Daten von 
einem Server empfangen werden können. 
Zusätzlich verfügt das Gerät über eine LED, die Musikerinnen oder Musiker über eine 
mögliche Lautstärkeüberschreitung informieren soll, bevor es zu einer Benachrichtigung des 
Ordnungsdienstes kommt. Dies soll es den betroffenen Akteuren ermöglichen, ihr Verhalten 
rechtzeitig zu ändern. Daher findet im Gerät eine kontinuierliche Berechnung der 
Dauerlärmbelastung statt. Der Mechanismus ist im Abschnitt 
Lautstärkeüberschreitungsmechanismus beschrieben. 
Die Geräte sind auf niedrigen Energieverbrauch ausgelegt, um auch mit eingeschränkter 
Energieversorgung zu funktionieren. Das Messgerät vor dem Museum Ludwig wird über die 
Stromversorgung der öffentlichen Beleuchtung mit Energie versorgt. Da diese 
Stromversorgung nur nachts eingeschaltet ist, enthält das Messgerät einen Pufferspeicher, 
der nachts aufgeladen wird und im Tagesverlauf das Gerät mit Energie versorgt. An den 
Standorten der beiden anderen Messgeräte existiert keine externe Stromversorgung. Sie 
werden über Solarzellen mit Energie versorgt. Ein MPPT-Laderegler lädt eine Pufferbatterie 
auf, aus der das Gerät mit Strom versorgt wird. Die Batterie ist so bemessen, dass das Gerät 
                                                 
1 NBIoT: Narrow band IoT, oder kurz NB-IoT, ist ein Funkstandard speziell für das Internet der Dinge (IoT). Er nutzt bereits 
vorhandene Mobilfunknetze und erw eitert diese um zusätzliche Funktionen speziell für die Kommunikation zw ischen 
Maschinen.

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
4/13 
 
 
auch einige Wochen ohne Sonnenschein funktioniert. Die Solarzellen sind auf den 
Sonnenverlauf in den Wintermonaten ausgerichtet, um in den Monaten mit weniger 
Sonnenschein noch genug Energie zu sammeln. 
2. Server zur Auswertung und Speicherung 
Die Messdate n der Messgeräte vor Ort werden von einem zentralen Server 
entgegengenommen, wo sie für spätere Zugriffe archiviert werden. Zudem findet eine 
kontinuierliche Analyse der Daten auf Lärmüberschreitungen statt. Falls eine 
Lärmüberschreitung identifiziert wurd e (siehe Abschnitt 
Lautstärkeüberschreitungsmechanismus), wird eine Benachrichtigung an eine hinterlegte 
Adresse erzeugt und versendet. Aktuell findet diese Benachrichtigung per SMS statt. Diese 
SMS wird über ein Gateway eines Drittanbieters versendet. 
Eine weitere Aufgabe des Servers ist die Verwaltung der einzelnen Geräte und deren 
Einstellungen. Der Server verwaltet für jedes Messgerät Stammdaten (z.B. Identifikation, 
Name, Ort), Einstellungen (z.B. Betriebszustand, Sc hwellwerte für 
Lautstärkeüberschreitungen und die Adresse für Benachrichtigungen) sowie eine Liste der 
von diesem Gerät ausgelösten Überschreitungsbenachrichtigungen. Die Geräteeinstellungen 
sind in beide Richtungen synchronisiert. Das bedeutet, dass geänderte Einstellungen, die ein 
Messgerät betreffen, auch über einen Rückkanal an das Messgerät gesendet werden. 
3. Web-Frontend 
Das System verfügt über ein Web-Interface zur Verwaltung der Geräte und zur Ansicht der 
Lautstärke an den Standorten der Messgeräte. Die Geräte sind auf einer Karte des 
Domumfelds eingezeichnet. Ein Klick auf das Gerät öffnet eine Ansicht des Geräts. 
Die Geräteansicht zeigt ein Diagramm der Lautstärkeentwicklung über Zeit. Standardmäßig 
wird die aktuelle Lautstärke angezeigt. Es können auch Zeiten in der Vergangenheit gewählt 
werden. Darüber hinaus erlaubt das Interface Änderungen der Geräteeinstellungen wie die 
Telefonnummer, an die eine SMS gesendet wird, Schwellwerte und -Zeiten für Warnungen 
und Benachrichtigungen, eine M inimalpause zwischen Benachrichtigungen sowie die 
Möglichkeit, Benachrichtigungen für dieses Gerät ein- und auszuschalten. Diese Funktion ist 
u.a. für voraussehbare Lautstärkeüberschreitungen wie Großveranstaltungen oder 
stürmisches Wetter gedacht. Die Ein stellungen wirken sich auf die 
Überschreitungsbenachrichtigungen aus, die Daten der Messgeräte werden unabhängig von 
diesen Einstellungen gespeichert.

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
5/13 
 
 
 
Ansicht eines Sensors im Web-Interface. Sichtbar ist die erhöhte Lautstärke durch 
Straßenmusik (bestätigte Lautstärkeüberschreitung) 
Lautstärkeüberschreitungsmechanismus 
Der Mechanismus, der aus den vorliegenden Daten eine Entscheidung trifft, wann eine 
Benachrichtigung über eine Lautstärkeüberschreitung versendet werden soll, ist ein 
Kernpunkt der Entwicklungsarbeiten. Der entsprechende Algorithmus wurde im Verlauf des 
Projektes mehrfach verändert. Ziele der Entwicklung waren: 
● Entscheidung auf Basis belastbarer Fachexpertise (Lärmschutzgutachten Mück) 
● Einfacher und nachvollziehbarer Mechanismus 
● Robuste Erkennung von zu lauter Straßenmusik 
● Vermeidung von Fehlauslösungen durch andere Lärmquellen (Straßenlärm, Wind, 
umfallende Gegenstände u.ä.)

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
6/13 
 
 
● Frühzeitige Erkennung möglicher Überschreitungen  
● Eine faire Möglichkeit für Musizierende, ihre Lärmüberschreitung zu erkennen und 
selbst einzustellen 
Das im Rahmen des Projektes erstellte Lärmschutzgutachten zeigt, dass die hauptsächliche 
Gefahr einer Lärmbelastung nicht bei kurzzeitigen Spitzenpegeln liegt, sondern in der 
Überschreitung des Dauerlärmpegels. Für eine Berechnung der zulässigen Maximallautstärke 
wurde für jeden Standort die maximale Spielzeit an einem Tag betrachtet und berechnet, bei 
welcher Lautstärke an der Spielstätte über diesen Zeitraum es zu einer unzulässigen 
Lärmbelastung für den am stärksten hiervon betroffenen Wohn- oder Geschäftsort kommt. 
Diese Betrachtung führt zu einem für jeden Spielort individuellen Grenzwert. Würde dieser 
Grenzwert über die gesamte Spieldauer erreicht, wäre eine unzulässige Lärmbelastung 
erreicht. Dieser Grenzwert stellt also ein "Worst Case Scenario" dar und ist die Basis für die 
Erkennung von Lautstärkeüberschreitungen.  
Der aktuelle Algorithmus basiert daher auf Mittelungspegeln nach A-Gewichtung, die vom 
Messgerät über 10-Sekunden-Intervalle berechnet und an den Server ü bertragen werden. 
Aus diesen Mittelungspegeln werden Mittelungspegel über eine Minute berechnet. Diese 
Berechnung findet unabhängig sowohl auf dem Server als auch in den Messgeräten selbst 
statt. Sobald drei aufeinanderfolgende Minuten-Mittelungspegel über dem Schwellwert liegen, 
aktiviert das Messgerät die Warn-LED, die den Musizierenden die Möglichkeit geben soll, die 
Lautstärke zu reduzieren. Dieser Mechanismus findet autonom auf dem Messgerät statt. 
Sobald fünf aufeinanderfolgende Minuten-Mittelungspegel über dem Schwellwert liegen, löst 
der Server eine Benachrichtigung über eine Lautstärkeüberschreitung aus. Zwischen 
Auslösen der Warn -LED und Benachrichtigung liegen also zwei Minuten, in denen der 
Straßenmusizierende die Lautstärke reduzieren kann. Sobald ein Minutenintervall unter dem 
Schwellwert liegt, wird die Zählung zurückgesetzt.  
Sobald eine Warnmeldung versendet wurde, wird der Versand weiterer Warnmeldungen von 
diesem Messgerät für einen bestimmten Zeitraum gesperrt, da davon auszugehen ist, dass 
weitere Überschreitungen von der gleichen Ursache ausgelöst wurden. Diese Sperre liegt 
aktuell bei 20 Minuten.  
Die Unterteilung des Mittelungspegels ein Zwischenintervall (aktuell eine Minute) ist durch die 
logarithmische Natur von Lautstärkeempfinden und die entsprechende 
Mittelungspegelberechnung begründet: Ein einzelnes, sehr lautes, perkussives Ereignis kann 
den Mittelungspegel für einen langen Zeitraum stark erhöhen. Durch die Unterteilung des 
Gesamtzeitraums in Zwischenintervalle wird verhindert, dass ein einzelnes, sehr lautes 
Ereignis eine Warnmeldung auslöst. 
Alle Parameter (Grenzwerte, Dauer des Zwischenintervalls, Anzahl der aufeinanderfolgenden 
Überschreitungen bis zur Auslösung der Warn -LED, Anzahl der aufeinanderfolgenden 
Überschreitungen bis zur Meldung, Sperrdauer nach einer Meldung) können im Web-Interface 
angepasst werden.

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
7/13 
 
 
 
Auf weitergehende heuristische Analysen wie die Klassifikation der Geräusche oder 
Erkennung von Musiktypen zur Erkennung wiederkehrender Musik wird aktuell bewusst 
verzichtet. Dies liegt einerseits an den beschränkten Rechenressourcen im Messgerät durch 
die beschränkte verfügbare Energie. Zudem soll der Vorwurf der Willkür entgegengewirkt und 
eine Nachvollziehbarkeit der Bewertung sichergestellt werden. Solche Mechanismen könnten, 
falls gewünscht, in zukünftigen Versionen umgesetzt werden. 
Empfehlung 
Für den Produktivbetrieb sollte auf die Erkennung und Analyse von Musik aus den oben 
genannten Gründen verzichtet werden.  
Lärmreduktion, Öffentliche Beteiligung und Reso nanz 
Seitens PEK gibt es nur anekdotische Erfahrungen bezüglich der Resonanz: bei diversen 
Reparatur- und Wartungseinsätzen wurde die Projektgruppe immer wieder mit Interesse und 
Wohlwollen von der Öffentlichkeit angesprochen und nach dem Sinn und den Deta ils der 
„Geräte“ gefragt. 
Lärmpegel Genauigkeit 
Die technische Umsetzung der Anforderungen des Lärmgutachters sind im Abschnitt 
Lautstärkeüberschreitungsmechanismus genauer beschrieben. Im Rahmen des Pilotprojekts 
wurden aus Kostengründen keine geeichten Referenzmessungen durch den Lärmgutachter 
vorgenommen. PEK hat die Genauigkeit informell durch Vergleich mit einem ungeeichten 
Lärmmessgerät (Voltcraft SL -10) vorgen ommen und gute Übereinstimmung bei A -
gewichteten dB Messungen festgestellt.  
Ebenfalls wurden informelle Vergleichsmessungen der Messwerte db(A), db(C) und db(Z) 
durch einen Lärmgutachter erstellt, mit dem Ergebnis, dass die Messung der 
Übereinstimmung mit geeichten Geräten bei Musik als “gut”, bei Terzbänder (Z-Gewichtung) 
außer hohen Frequenzen, ebenfalls “gut” bezeichnet werden. Es wurde bemängelt, dass die 
gemittelten Pegel nach Abfall zu langsam abfallen. Diese Eigenschaft wurde später 
verbessert. Ein Protokoll der Messungen liegt dem Bericht bei. Dabei wurde der im Opennoise 
Gerät zum Einsatz kommende Rechenkern verwendet. 
PEK unterstützt den Einsatz von kalibrierten Messmikrofonen und eines kalibrierten 
Gesamtsystems. Dabei ist aber zu beachten, dass eine absolut objektive Aussage über die 
Lautstärke von Straßenmusik nur schwerlich getroffen werden kann, da die Geräte stets 
Umwelteinflüssen ausgesetzt sind und z.B. Faktoren wie die Höhe der Anbringung und die 
Entfernung der Musiker zu Messgerät erheblichen Einfluss auf die Messung haben.

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
8/13 
 
 
Empfehlung 
Im Rahmen der Produktivsetzung ist eine permanente Kalibrierung der zum Einsatz 
kommenden Gehäuse und Mikrofone – nicht nur in der Laborumgebung, sondern auch im 
Feldversuch – sicher zu stellen. 
Um einen möglichst großen Nutzen für die Mitarbeitenden des Ordnungsdienstes zu 
erzielen, muss die Eingabe des Schwellenwertes veränderbar sein. In Abstimmung mit dem 
Ordnungsdienst kann dieser dann den aktuellen Bedingungen angepasst werden, um die 
Alarmmeldungen optimal an den Empfänger zu verteilen. 
Datenerfassungsrate, Übertragungsrate & Zuverlässigkeit  
Die erfassten Lärmdaten werden wie beschrieben auf dem Gerät zu gewichteten Dezibel 
Werten zusammengefasst und in 10 Sekunden Abständen mittels NBIoT an eine von PEK 
betriebene Serverkomponente mittels MQTT übermittelt. Der ursprünglich vorgesehene 
Einsatz von LoraWAN kam nicht in Frage, da zum Startzeitpunkt des Pilotversuchs die 
LoraWAN Infrastruktur von Netcologne nicht zur Verfügung gestanden hat. 
Der Einsatz v on NBIoT hat sich als kostengünstig und unkompliziert herausgestellt: im 
Dauereinsatz verbraucht ein Gerät brutto ca. 40 MB pro Monat 2. Obwohl im Rahmen des 
Pilotprojekts keine besonderen Vertragskonditionen ausgehandelt wurden, betragen die 
Verbindungskosten deutlich unter 10 EUR / Jahr pro Gerät3. 
Die Ausfallrate der Datenübertragung war überraschend gering. Insgesamt wurden ca . 8 
Millionen Messungen übertragen. Wenn angenommen wird, dass ein zeitlicher Abstand von 
mehr als 20 Sekunden ein Übertragungsaus fall darstellt, liegt die Ausfallquote bei 0.2%. 
Nimmt man über 5 Minuten als Ausfall an, liegt die Ausfallquote bei unter 0.01%. (tatsächliche 
Daten: 7.994.281 Messungen, davon mit zeitlichen Abstand > 20s 19053; > 5m: 1107). 
 
                                                 
2 rechnerisch 150 Byte pro Messung, allerdings werden auch Betriebsdaten übermittelt, so dass eine 
genaue Zuordnung des Datenverbrauchs auf Messdaten, Telemetriedaten und Metadaten schwierig 
ist. Es bestehen allerdings Möglichke iten, den Datenverbrauch zu redu zieren. 
3 Vodafone IoT Easy, 12.99 pro 750 MB Daten Volumen.

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
9/13 
 
 
 
 
Eine Umstellung des Kommunikationskanals auf LoraWAN wäre denkbar. Das Datenvolumen 
müsste aufgrund technischer Beschränkungen von Lora und regulatorischen Gegebenheiten 
(Duty cycle restrictions) deutlich reduziert werden, was möglich wäre und auch ein sinnvoller 
Optimierungsschritt unabhängig der eingesetzten Technologie wäre. Seitens des Geräts 
müsste Software für das bereits integrierte Lora Modem integriert werden. Im Datenfluss der 
Gesamtarchitektur müsste Netcologne zusätzlich Daten verarbeiten. 
 
Empfehlung 
Für den Produktivbetrieb sollten weitere Übertragungswege wie zum Beispiel LoRaWAN in 
Kooperation mit der NetCologne und des Kollaborationsprojektes „Digitale Zukunftsstadt“ und 
der hier aufgebauten Infrastruktur (KUSOS: Kölner Urbanes Datenökosystem) getestet 
werden 
 
Zuverlässigkeit, Wartung & Haltbarkeit 
Erfassung der geplanten und ungeplanten Ausfälle nach Ausfallursache und 
Betriebssituation.  
Geplant waren 1 Tag Wartungsaufwand im Monat im Rahmen des Pilotversuch 2023. 
Tatsächlich war der Aufwand deutlich geringer.

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
10/13 
 
 
Datum Geräte Fehler Verbesserungsvorschlag 
2023-03-23 Domplatte,  interner Batteriekontakt 
gelöst, vermutlich durch 
Vibrationen 
bessere Mechanische 
Kontakte 
2023-03-23 Ludwig Batterieaustausch Reinigung Solarzellen 
2023-04-01 Domplatte Aussenstecker nicht arretiert Keine Sichtbaren Kupplungen, 
Checklisten Reparatur 
2023-04-05 Ludwig Mobilfunkguthaben 
aufgebraucht 
Verbesserung Monitoring 
2023-04-13 Ludwig Gerät antwortet nicht, 
Aussenstecker nicht arretiert. 
Keine Sichtbaren Kupplungen, 
Checklisten Reparatur 
2023-04-13 Domplatte Batterie leer, Gerät hat sich 
nach kurzem Ausfall 
wiederbelebt, Solarpanel 
verschoben 
Anspruchsvollere 
Solartechnik, bessere 
Befestigung 
2023-06-20 Domplatte Austausch Batterie, 
Solarpanel verschoben 
Anspruchsvollere 
Solartechnik, bessere 
Befestigung 
2023-09-08 Bahnhof Gerät antwortet nicht mehr, 
durch reboot wiederbelebt 
Mechanismus zum Auslösen 
automatischen Reboots, wenn 
Gerät hängt 
2023-10-24 Ludwig Gerät antwortet nicht mehr, 
durch reboot wiederbelebt 
Mechanismus zum Auslösen 
automatischen Reboots, wenn 
Gerät hängt 
 
Erkenntnisse der Wartungseinsätze 
Einsätze am Gerät sollten idealerweise vermieden werden. Dazu sollten Optimierungen 
gefunden werden, die es erlauben, Probleme ohne physischen Eingriff zu beheben4. Falls 
dringend notwendig, sollten physische Eingriffe mit Hubwagen durchgeführt werden. Bis auf 
den Aufbau und einem Einsatz wurden alle Wartungen mit Leiter durchgeführt. Die 
Anbringungshöhe von 2.5 bis 3 Metern ist ungünstig für die Wartung auf Leitern. 
                                                 
4 Mögliche Änderungen diesbezüglich werden im Abschnitt Vom Prototypen zum Produk tivsystem 
erläutert.

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
11/13 
 
 
Zugängliche Verbindungen sollten dringend vermieden werden. Zwei Einsätze waren auf das 
Lösen des Stromsteckers an der Außenseite des Gehäuses zurückzuführen. Davon 
abgesehen konnte kein Vandalismus festgestellt werden. 
Die Batterieverbinder (Kab elschuhe) stellten sich überraschenderweise als problematisch 
heraus, insbesondere bei dem Gerät auf der Domplatte, die erheblichen Vibrationen durch 
Wind ausgesetzt ist. 
Empfehlung 
 
Um unnötige Wartung am physischen Gerät zu vermeiden, sollten zukünftig M echanismen 
vorgesehen werden, die es dem Gerät erlauben, aus der Ferne oder eigens neu zu starten, 
falls ein Defekt vorliegt. Die Möglichkeiten zur Ferndiagnose sollten darüber hinaus ausgebaut 
werden. Zudem sind alternative Befestigungsmöglichkeiten, die einen vibrationsarmen Betrieb 
gewährleisten auszutesten. 
Akkulaufzeit & Solarbetrieb 
Um eine Skalierbarkeit der eingesetzten Technologie zu gewährleisten wurde der technische 
Aufbau sowohl mit als auch ohne Stromversorgung geplant und getestet. Dazu wurden zwei 
Geräte mit externer Stromversorgung und 2 Geräte mit Solarpanels ausgestattet.  
Dabei wurde im solargestützten Betrieb festgestellt, dass ab Ende Oktober (Bahnhofsvorplatz) 
und Mitte November (Domplatte) bis Mitte März die Sonneneinstrahlung nicht mehr ausreicht, 
um die Geräte mit der eingesetzten Solartechnik durchgehend mit Strom zu versorgen. 
Empfehlung: 
Die Ergebnisse des Feldversuchs zeigen, dass eine Stromversorgung über Solarzellen 
insbesondere in anhaltenden Schlechtwetterphasen im Winter schwierig sein kann. Daher 
empfehlen wir - falls möglich - die Stromversorgung über eine Dauerstromversorgung oder 
ersatzweise über die geschaltete Lichtstromversorgung herzustellen.  
An Orten, an denen dies nicht möglich und daher eine Energieversorgung über Solarzellen 
notwendig ist, müssten diese derart dimensioniert werden, dass sie auch unter widrigen 
Wetterbedingungen einen verlässlichen Betrieb sicherstellen können. 
 
Vom Prototypen zum Produktivsystem  
Bei dem vorliegenden System handelt es sich um eine prototypische Umsetzung. Ziel des 
Prototypen war die Erkundung des Potenzials eines solchen Ansatzes unter realistischen 
Bedingungen, nicht der dauerhafte, produktive Einsatz. Falls dieser Prototyp in ein 
Produktivsystem überführt werden soll, bedarf es diverser Änderungen und 
Weiterentwicklungen. Nachfolgend sind einige Aufgaben aufgeführt:

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
12/13 
 
 
Organisatorisch: 
● Spezifikation der Systemanforderungen auf Basis der im Testbetrieb 
gesammelten Anforderungen mit allen Projektbeteiligten (SiQ, 
Ordnungsdienst, städtische IT, ggfs. Netcologne und PEK) 
● Definition von Prozessen zu Inbetriebnahme, Betrieb, Administration, 
Wartung. Klare Rollendefinition, insbesondere die technische 
Gesamtprojektleitung der Stadt. 
● Entwicklung von Anwenderdokumentation, Schulung der Mitarbeitenden in 
den Prozessrollen 
● Identifikation und Umsetzung der für Realbetrieb notwendigen 
Zertifizierungen von Hard- und Software 
Hardware: 
● Revision der internen Elektronik zu Produktivhardware, insbesondere 
Integration der derzeit einzelnen Elektronikkomponenten, Eliminierung der im 
Testbetrieb verwendeten, aber im Realbetrieb nicht notwendigen 
Komponenten (z.B. redundante Datenschnittstellen), Identifikation der 
Rahmenbedingungen für Langzeitbetrieb und Umsetzung in der Hardware 
(z.B. Hardware watchdogs, conformal coating) 
● Revision der internen Mechanik, z.B. in Bezug auf Formfaktor, Robustheit der 
mechanischen und elektrischen Verbindungen, Reproduzierbarkeit und 
Wartbarkeit 
● Erneute Revision, Validierung und Kalibrierung der Mikrofonie und 
Signalverarbeitung durch Lärmschutzexperten 
● Identifikation der im Langzeitbetrieb verwendeten 
Energieversorgungsoptionen und Umsetzung. Insbesondere die existierende 
Option über Solarzellen resultierte im bestehenden Prototypen in 
Funktionseinschränkungen und zeigte sich als ungenügend in andauernden 
Schlechtwettersituationen im Winter 
● Identifikation der im Realbetrieb zu verwendenden Ein- und Anbausituationen 
(z.B. freistehende Messgeräte oder Einbau in Stelen) und Umsetzung von 
robusten, sicheren Lösungen. Der aktuelle Testbetrieb hat gezeigt, dass die 
Geräte bei Montage an Pfosten durch Schwingungen in starkem Wind 
erheblichen Belastungen ausgesetzt sind  
● Belastungstests unter den in den vorherigen Punkten identifizierten 
Umgebungsbedingungen

OpenNoise Technische Evaluation Vers. 2.0_2024-04-05 
13/13 
 
 
Software / Systemintegration: 
● Implementierung bzw. Weiterentwicklung von Telemetrie-, Monitoring-, 
Autoreset- und Updatefunktionen in den Messgeräten. Die Wartungs- und 
Aktualisierungsaufgaben wurden im Testbetrieb rudimentär von Firmware 
unterstützt, aber weitgehend händisch vorgenommen.  
● Integration des Backends und der Benachrichtigungsfunktionen in die 
städtische IT-Infrastruktur 
● Erweiterung des Front- und Backends um User Management und Rollen und 
Berechtigungen (Auswertung aktueller Daten, Erzeugung von Berichten, 
Änderung von Einstellungen, Systemadministration)

Anlage 1 
 
Musikstandorte:

Dezernat, Dienststelle  
VI/VI 
 
Vorlagen-Nummer 
 1005/2024 
Freigabedatum 
06.05.2024  
Beschlussvorlage zur Behandlung in öffentlicher Sitzung 
Betreff 
Dauerhafte Regelung zur Straßenmusik im Domumfeld  
Beschlussorgan 
Rat 
Gremium Datum 
 
Beschluss: 
Der Rat nimmt die Ergebnisse des Pilotprojektes „Straßenmusik im Domumfeld“ zustimmend 
zur Kenntnis und beauftragt die Verwaltung auf Basis dieser Ergebnisse die Planungen aufzu-
nehmen, um den Pilotbetrieb im festgelegten Geltungsbereich des Domumfeldes in den Echt-
betrieb zu überführen. Das entwickelte Vorgehensmodell inklusive der hierdurch entstehenden 
Kosten wird dem Rat zur finalen Entscheidung vorgelegt. 
 
Digitalisierungsausschuss 10.06.2024 
Bezirksvertretung 1 (Innenstadt) 13.06.2024 
Ausschuss Klima, Umwelt und Grün 13.06.2024 
Ausschuss Allgemeine Verwaltung und Rechtsfragen / Vergabe / In-
ternationales 17.06.2024 
Stadtentwicklungsausschuss 20.06.2024 
Rat 27.06.2024

2 
Haushaltsmäßige Auswirkungen 
 Nein 
 Ja, investiv Investitionsauszahlungen         € 
  Zuwendungen/Zuschüsse  Nein  Ja            
% 
 Ja, ergebniswirksam Aufwendungen für die Maßnahme        € 
  Zuwendungen/Zuschüsse  Nein  Ja            
% 
Jährliche Folgeaufwendungen (ergebniswirksam): ab Haushaltsjahr:       
a) Personalaufwendungen          € 
b) Sachaufwendungen etc.          € 
c) bilanzielle Abschreibungen         € 
Jährliche Folgeerträge (ergebniswirksam): ab Haushaltsjahr:       
a) Erträge          € 
b) Erträge aus der Auflösung Sonderposten         € 
Einsparungen: ab Haushaltsjahr:       
a) Personalaufwendungen          € 
b) Sachaufwendungen etc.          € 
Beginn, Dauer        
 
Auswirkungen auf den Klimaschutz 
 
  Nein    
  Ja, positiv (Erläuterung siehe Begründung)  
  Ja, negativ (Erläuterung siehe Begründung)  
 
 
Begründung: 
Auf Grundlage des Ratsbeschlusses vom 18.06.2020 (Vorlagen-Nr. 0228/2020) erfolgte die 
Umsetzung der Festlegung von bisher beliebigen auf nur noch 4 Spielstandorte in dem ent-
sprechenden Geltungsbereich (s. Anlage 1) 
 
Das Start-up Unternehmen Press Every Key startete unmittelbar nach Auftragserteilung mit 
der Entwicklung der Messinstrumente, so dass erste Probeläufe ab Herbst 2020/Frühjahr 
2021 erfolgten. 
 
Infolge der pandemischen Einschränkungen des Öffentlichen Lebens bis Herbst 2022 fehlte 
es an tatsächlich möglichen Erprobungen im Echtbetrieb. Straßenmusik fand de facto in dem 
Zeitraum nicht statt.  
 
Die eigentlichen Erprobungen und Anpassungen der Meldekettensysteme von den Messgerä-
ten zu einem Server und von dort zum Ordnungsamt konnte tatsächlich erst mit Saisonbeginn 
2023 bis Herbst/Winter 2023 erfolgen.

3 
Die Entwicklung der eingesetzten Pilot-Technik sowie die im vorgenannten Zeitraum gewon-
nenen Erfahrungen im Echtbetrieb sind in der Anlage 2„OpenNoise - technische Evaluation“ 
detailliert beschrieben. Zusammenfassend stellen sich die Ergebnisse wie folgt dar: 
Bei dem eingesetzten System handelt es sich um eine prototypische Umsetzung. Ziel war die 
Erkundung des Potenzials eines solchen Ansatzes unter realistischen Bedingungen, nicht der 
dauerhafte Einsatz. Dennoch wurde beim Bau der Komponenten auf städtische Vorgaben in 
Sachen Design, Sicherheit etc. besonderer Wert gelegt. Bei einer dauerhaften Fortführung 
des Projektes bedarf es laut Aussage des Start-up einiger Änderungen bzgl. der Auswahl des 
Geräteeinsatzes hinsichtlich Präzision und Langlebigkeit sowie technische Weiterentwicklun-
gen im Kontext von Stadtsensorik. Die Kombination und Wirkweise der eingesetzten Hard-
ware gilt es aber in jedem Fall beizubehalten. 
 
Im Detail besteht das Pilot-Messgerät aus einem Digitalmikrofon, einem Kleinstrechner zur 
Vorverarbeitung und Reduktion der Messdaten und einem Modem zur Übertragung der ge-
messenen Pegel. Die berechneten Pegel werden in 10-Sekunden-Intervallen an einen Server 
übermittelt. Dieses Intervall ist ausreichend für eine zeitnahe Überwachung der Lautstärke, 
macht es aber unmöglich, die Daten auf natürliche Personen zu beziehen.  
 
Auch schließt die technische Einschränkung die Umfunktionierung der Geräte zur Überwa-
chung von Audioinhalten aus. Damit werden auch datenschutzrechtlichen Vorgaben Rech-
nung getragen.  
 
Zusätzlich verfügen die Geräte über eine LED, die Musiker*innen über eine mögliche Lautstär-
keüberschreitung informieren soll, bevor es zu einer Benachrichtigung des Ordnungsdienstes 
kommt. Dies soll es den betroffenen Akteuren ermöglichen, ihr Verhalten rechtzeitig zu än-
dern. Daher findet eine kontinuierliche Berechnung der Dauerlärmbelastung statt (Mittelungs-
pegel). 
 
Die Geräte sind auf niedrigen Energieverbrauch ausgelegt, um auch mit eingeschränkter 
Energieversorgung zu funktionieren. Das Messgerät vor dem Museum Ludwig wird über die 
Stromversorgung der öffentlichen Beleuchtung mit Energie versorgt. Die Geräte am Standort 
Domplatte und Bhf.-Vorplatz werden über Solarzellen mit Energie versorgt. Die Batterien sind 
so bemessen, dass diese Geräte auch einige Wochen ohne Sonnenschein funktionieren.  
Die Solarzellen sind auf den Sonnenverlauf in den Wintermonaten ausgerichtet, um in den 
Monaten mit weniger Sonnenschein noch genug Energie zu sammeln. Hier gilt es aber in ei-
nem Echtbetrieb die eingesetzten Komponenten zu optimieren. 
 
 
Standortfestlegung: 
 
Bereits die Reduktion der Musik-Spielorte auf 4 Standorte im Geltungsbereich, die auf Grund-
lage eines Lärmgutachtens verortet wurden, hat bereits zu einer erheblichen Verbesserung 
der Lebenssituation der Anwohnenden und Arbeitenden geführt. 
 
Messtechnik: 
 
Neben der Festlegung der Spielstandorte soll die eingesetzte Messtechnik dem Phänomen 
zuvor zu laut gespielter Musik in der Form entgegenwirken, dass eine fixierte Messung der 
Lautstärke innerhalb eines festgelegten Radius um den Spielstandort vorgenommen wird und 
die gemessenen Sequenzen Straßenmusik erkennen lassen. Baustellenbedingt wurde der 
Spielstandort Roncalliplatz/Westseite RGM als Standort ausgewiesen, aber nicht mit Mess-
technik ausgestattet. Die Erfahrung zur Lautstärkemessung basieren somit auf 3 Standorten: 
Domplatte, Bahnhofsvorplatz, ML/Heinrich-Böll-Platz. 
 
Messprinzip: 
 
Nach Identifizierung zu laut gespielter Straßenmusik ergeht eine unmittelbare Meldung an 
eine zentrale Stelle des Ordnungsdienstes. Von dort aus erfolgt dann in Echtzeit die Informa-
tion an die Ordnungsstreifen vor Ort unter Benennung des Spielstandortes. Im Ergebnis führt

4 
das zu einer erheblichen Verkürzung der Reaktionszeit des Ordnungsdienstes von der Mel-
dung bis zum Einsatz.  
Zusammenfassend kann der Ordnungsdienst nach Abschluss des Pilotprojektes eine eindeu-
tige Verbesserung der Arbeitssituation feststellen. Die Vorteile der Messtechnik liegen neben 
der Reaktionseffizienz in gezielten Kontrollen nach Meldung zur Lärmüberschreitung. 
 
Fazit: 
 
Im Ergebnis wird empfohlen, sowohl an der Festlegung der Spielstandorte als auch an dem 
Einsatz der Messtechnik wegen der positiven Ergebnisse auf Dauer festzuhalten und in den 
Regelbetrieb zu überführen. Dies soll mit langlebiger Hard- und Software dauerhaft sicherge-
stellt werden.