Samstag, 23. November 2024

Smart GridKommunikation für die letzte Meile

[08.10.2018] Im Zuge der Energiewende steigt die Bedeutung des lokalen Netz-Managements. Die Powerline-Technik bildet das kommunikative Datenrückgrat für Smart-Grid- und Smart-Metering-Szenarien – und ist insbesondere für die letzte Meile geeignet.
Im intelligenten Stromnetz spielt die Datenkommunikation eine entscheidende Rolle.

Im intelligenten Stromnetz spielt die Datenkommunikation eine entscheidende Rolle.

(Bildquelle: Gorodenkoff/Fotolia.com)

Der Zubau volatiler, dezentraler Stromerzeuger stellt Netzbetreiber vielerorts vor große Herausforderungen. Über 95 Prozent der Erneuerbaren sind ans Niederspannungsnetz angeschlossen. Die lokale Speicherung und der flexible Verbrauch in den einzelnen Gebäuden erschweren die Netzsteuerung zusätzlich. Ein Trend, der mit dem Roll-out intelligenter Messsysteme und der Implementierung neuer Geschäftsmodelle zunehmen wird. Auch der Umstieg auf Elektrofahrzeuge gefährdet die Netzstabilität, sofern kein intelligentes Lade-Management genutzt wird.
Gleichzeitig bieten regenerative Stromerzeuger, flexibel schaltbare Verbraucher, steuerbare Stromspeicher, Wärmepumpen, Blockheizkraftwerke (BHKW) und Elektrofahrzeuge ein enormes Flexibilisierungspotenzial. Intelligent gemanagt sind sie nicht länger das Problem im zentralistischen Stromnetz, sondern die Lösung in einem dezentralen und smarten Netz.

Vorhandene Infrastruktur nutzen

Die Datenkommunikation spielt im intelligenten Stromnetz eine entscheidende Rolle. Zum einen für das Smart Metering, zum anderen für Smart-Grid-Szenarien, wie die Netzzustandsüberwachung oder die Steuerung von Netzleittechnik. Für den Roll-out intelligenter Messsysteme wird eine zuverlässige und flächendeckende Kommunikation benötigt, um in Millionen von Kellern den Zählplatz zu erreichen. Dies können örtliche Netzbetreiber nutzen und ihr Verteilnetz zum omnipräsenten Datennetz ausbauen.
Für die Datenkommunikation auf der letzten Meile, insbesondere auf der Niederspannungsebene, bietet sich die Powerline-Technik an. Ein Powerline-basiertes Kommunikationsnetz (PLC-Netz) nutzt die vorhandene, eigene Infrastruktur (Stromleitung) zum Datentransport. Es ist nahezu beliebig skalierbar und naturgemäß überall verfügbar. Je mehr Geräte – Netztechnik und intelligente Messsysteme – in das PLC-Netz integriert werden, desto höher sind die Skaleneffekte.
Ein weiterer und entscheidender Vorteil ist die hundertprozentige Gebäudedurchdringung und somit eine verlässliche Erreichbarkeit von Zählerplätzen. Funkverbindungen scheitern oft, wenn sich intelligente Messsysteme im Untergeschoss eines Gebäudes befinden. Und schließlich sind der Aufbau und Betrieb eines eigenen, IPv6-basierten PLC-Netzes in der Regel günstiger als die Nutzung eines fremden Mobilfunknetzes.

Garantiert erreichbar

Rollt der Netzbetreiber ein PLC-Netz aus, so sollte er es daher nicht bloß für sein eigenes Netz-Management nutzen – es eignet sich ebenfalls als letzte-Meile-Kommunikationsform für den Messstellenbetreiber. Denn dieser benötigt eine zuverlässige Wide Area Network (WAN)-Kommunikation zu den intelligenten Messsystemen.Mit einem vorhandenen PLC-Netz ist die kommunikative Erreichbarkeit der Zählerplätze sichergestellt.
Möchte der Netzbetreiber Powerline-Kommunikation für Smart-Grid- und Smart-Metering-Szenarien nutzen, lauten die Erwartungen an die Kommunikationsverbindung: hohe Datenraten und schnelle Reaktionszeiten. Genau das bietet Breitband-Powerline (BPL). Mit sicher planbaren 20 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) werden selbst Anwendungen mit sehr hohem Datenvolumen realisierbar.
Praktisch für den Netzbetreiber: Der Aufbau eines breitbandigen PLC-Netzes erfolgt an Installationsorten, die ihm gehören und auf die nur er vollen Zugriff hat. In Ortsnetzstationen werden BPL Headends installiert, die das Powerline-Netz managen und die Kommunikation zwischen Smart Meter Gateways sowie weiteren Mess- und Schaltgeräten im Netz-Cluster und dem IT-Back-End gewährleisten.

Optional mit Grid-Funktionalität ausgestattet

Für ein flächendeckendes und stabiles BPL-Netz werden zudem Repeater benötigt. Ihre Bauart muss kompakt und robust sein, denn Kabelverteilerschränke bieten in der Regel kaum Raum für weitere Technik. Für einen BPL-Repeater findet sich mitunter nur noch auf dem dreckigen, feuchten Boden Platz. Die devolo BPL-Repeater sind daher robust und wasserdicht gebaut und trotzen den widrigen Bedingungen in einem Kabelverteilerkasten. Darüber hinaus weisen sie eine Besonderheit auf: Sie sind optional mit einer Grid-Funktionalität ausgestattet, können somit wichtige Netzzustandsparameter erfassen und diese an das devolo BPL Headend senden. So erhält der Netzbetreiber einen aktuellen Blick in sein Netz.
Netzzustandsdaten können auch am Endpunkt des Netzes, bei den Stromzählern erhoben werden. Einige neue Stromzähler sind mit einer Grid-Funktion erhältlich. Der devolo 3.HZ Basiszähler erfasst zwölf verschiedene Parameter, darunter Spannungs- und Stromwerte, Phasenwinkel sowie daraus ableitbare Werte, die zur Ermittlung des Netzzustands verwendet werden. Anonymisiert und aggregiert sind diese Werte für den Netzbetreiber von großem Nutzen. Aus den verschiedenen Netz-Clustern erhält er substanzielle Daten über den aktuellen Zustand seiner Niederspannungsebene, was exaktere Planungen und Vorhersagen ermöglicht. Die Datenkommunikation läuft dabei abgesichert über die WAN-Schnittstelle des Smart Meter Gateways zum berechtigten Marktteilnehmer, in diesem Fall zum Betreiber des Verteilnetzes.

Investitionssicherheit gegeben

Der Powerline-Experte devolo setzt auf den modernen Standard ITU-T G.9960 (G.hn). G.hn berücksichtigt optimal die schwierigen Anforderungen für Access-BPL und nutzt das Frequenzband bestmöglich aus. Im Vergleich zu anderen BPL-Varianten gewährleistet G.hn ein deutlich stabileres Powerline-Netz und wird sich daher als BPL-Standard in Deutschland durchsetzen. Für Verteilnetzbetreiber bedeutet dies Investitionssicherheit durch mehrere Hardware-Anbieter am Markt.
Die Netzbetreiber stehen vor großen Aufgaben. Ihr Netz, einst für die Verteilung zentral erzeugter Energie konzipiert, wird nun zur Plattform von dezentral erzeugter und gehandelter Energie. Gleichzeitig leistet das Netz selbst einen essenziellen Beitrag zur Digitalisierung: Strom und Daten können sich die Leitung teilen und so alle Punkte im Netz mit Energie und Informationen versorgen.

Georg Offner

Offner, GeorgGeorg Offner leitet bei devolo Smart Grid die Abteilung Produkt-Management. Er ist Mitglied des Technischen Ausschusses Smart Metering beim Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) und wirkt beim Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN) in den Experten-Teams Steuerbox sowie Kundennutzen der modernen Messeinrichtung und im FNN-Teststufenkonzept mit.

Stichwörter: Smart Metering, devolo,


Anzeige

Weitere Meldungen und Beiträge aus dem Bereich: Smart Metering
Die Kuchengrafik zeigt, dass 61 Prozent der Befragten für den Einbau von Smart Metern sind, 36 Prozent dagegen und 3 Prozent wissen es nicht.

Smart Meter: Hohe Kosten kosten Zustimmung

[06.11.2024] Laut einer Umfrage befürworten 61 Prozent der deutschen Haushalte den Einbau intelligenter Stromzähler. Doch die vom Bundeswirtschaftsministerium geplanten Kostensteigerungen könnten die Akzeptanz gefährden, warnt der Verbraucherzentrale Bundesverband. mehr...

GWAdriga: CLS ON-Projekt geht live

[24.10.2024] Mit der Installation der ersten zertifizierten Steuerboxen hat das Projekt CLS ON von GWAdriga den Produktivbetrieb aufgenommen. Projektpartner wie RheinEnergie und EWE Netz testen nun die Lösung, um erste Erfahrungen mit dem Steuerungs- und Managementprozess zu sammeln. mehr...

Das Bild zeigt die Erfassung von Zähleständen per Handyfoto.

regiocom: MeterSnap vereinfacht Zählerstandserfassung

[10.10.2024] Mit MeterSnap bringt regiocom eine innovative Lösung auf den Markt, die die Erfassung von Zählerständen per Foto deutlich vereinfacht. Der Service spart Zeit und Kosten für Energieversorger und deren Kunden. mehr...

ESWE: Smart Metering mit GWAdriga

[09.10.2024] Bei der Modernisierung des Messdatenmanagements setzt ESWE auf den Metering-Spezialisten GWAdriga. Das Unternehmen erhofft sich durch den Anbieterwechsel auch Synergieeffekte in anderen Bereichen. mehr...

Der Smart Meter Roll-out ist häufig der Einstieg in digitale Gebäudelösungen.
bericht

Smart Meter Roll-out: Gute Kombination

[30.07.2024] Die Kombination von Smart Meter Gateway, LoRaWAN und CLS-Management bietet zahlreiche Chancen: Durch die Möglichkeit, präzise Daten zeitnah über große Entfernungen zu übertragen, können Transparenz und Effizienz im Energie-Management optimiert werden. mehr...

Abteilungsgruppenleiter Thomas Knels zeigt den Stromzähler der Zukunft für die Hertener Stadtwerke.

Hertener Stadtwerke: Smart-Meter-Ausbau gewinnt an Fahrt

[25.07.2024] Im Laufe des Jahres wollen die Hertener Stadtwerke auf 500 verbaute intelligente Messsysteme kommen. 200 sind bereits installiert, jeden Monat kommen etwa 50 hinzu. Dahinter steht ein genauer Fahrplan, den nicht zuletzt die gesetzlichen Vorgaben erfordern. mehr...

GWAdriga/GreenPocket: Partnerschaft um fünf Jahre verlängert

[22.07.2024] GWAdriga und GreenPocket setzen jetzt ihre Zusammenarbeit im Bereich der Smart-Meter-Visualisierung fort. Die seit 2019 bestehende Partnerschaft wird bis 2029 verlängert, um den steigenden Anforderungen im Smart Metering gerecht zu werden. mehr...

Das Breitband-Powerline(BPL)-System von PPC macht das Stromnetz zur effektiven und sicheren Kommunikationsplattform für digitale Anwendungen im Verteilnetz.

Voltaris: BPL für Smart Meter Roll-out

[16.07.2024] Um eine zuverlässige Verbindung des Smart Meter Gateways zu den Back-End-Systemen herzustellen, testet die Voltaris AWG momentan alternative WAN-Technologien wie etwa BPL. mehr...

Das Gateway Elvaco Edge kann sowohl mit Batterie als auch über das Stromnetz betrieben werden.

Elvaco: Neues Submetering Gateway

[21.06.2024] Mit Elvaco Edge bietet das Unternehmen Elvaco ab sofort eine technologieoffene Ende-zu-Ende-Lösungen für Energieversorger, Stadtwerke und Submetering-Unternehmen an. Das Gerät ist sowohl für die kabelgebundene als auch die kabellose M-Bus-Kommunikation konzipiert und kann entweder mit Netz- oder Batterieversorgung betrieben werden. mehr...

Energieversorgung Filstal: Schrittweises Vorgehen beim Smart Meter Roll-out hat sich bewährt.
bericht

Smart Metering: Roll-out ohne Schnittstellen

[21.06.2024] Für den Roll-out intelligenter Messsysteme greift die Energieversorgung Filstal auf eine Lösung der Wilken Software Group zurück. Dadurch profitiert sie von einem Roll-out ohne Schnittstellen. Die Gateway-Administration kann sie außerdem an meterpan auslagern. mehr...

N-ERGIE-Hauptsitz in Nürnberg: Der Energieversorger hat über 4.600 intelligente Messsysteme auf den neuen Dienstleister GWAdriga umgestellt.

N-ERGIE: Smart-Meter-Projekt abgeschlossen

[04.06.2024] Die N-ERGIE hat ihr GWA-Wechsel- und Migrationsprojekt erfolgreich abgeschlossen. Über 4.600 intelligente Messsysteme wurden auf den neuen Dienstleister GWAdriga umgestellt. mehr...

bericht

Smart Metering: Neustart geglückt

[02.05.2024] Nachdem sich der Software-Anbieter für die Gateway-Administration, MeteringSüd, im Jahr 2022 vom Markt zurückgezogen hatte, haben sich ehemalige Gesellschafter für den Dienstleister GWAdriga entschieden. Er unterstützt die Projektpartner seitdem erfolgreich beim Smart Meter Roll-out. mehr...

An zehn Prüfstationen erfolgt bei Voltaris die voll digitalisierte Prüfung von modernen Messeinrichtungen und Basiszählern.

Voltaris: Moderne Prüftechnik

[25.04.2024] Der Messspezialist Voltaris hat neueste Prüftechnik für moderne Messeinrichtungen und Basiszähler in Betrieb genommen. mehr...

Marcus Hörhammer leitet den Bereich Produktentwicklung und Vertrieb bei VOLTARIS.
interview

Interview: Schub für den Roll-out

[08.04.2024] Die Politik hat die Unsicherheit beim Roll-out intelligenter Messsysteme weitgehend beseitigt. stadt+werk sprach mit Marcus Hörhammer von Voltaris über den aktuellen Stand der Umsetzung. mehr...

Smart-Energy-Plattform führt große Datenmengen zusammen.
bericht

Smart Metering: Starke Partner für smarte Lösungen

[02.04.2024] Im Rahmen einer vertieften Entwicklungspartnerschaft arbeiten die Unternehmen GISA und Robotron daran, bei einem großen Energiekonzern eine aEMT-Landschaft aufzubauen. Das erprobte Erfolgsrezept lautet: Robotron entwickelt die Software, GISA sichert den Betrieb. mehr...