Die Rolle von Powerline-Kommunikation bei Smart Metering

Dr. Jan Mrosik, CEO der Business Unit Energy Automation im Siemens-Sektor Energy und Autor dieses Gastbeitrags für ZDNet (Bild: Siemens).

Damit sich in Zukunft bei dezentraler Erzeugung aus erneuerbaren Energiequellen die Stromversorgung in der gewohnten Qualität aufrechterhalten lässt, sind intelligente Netze erforderlich, so genannte Smart Grids. Sie machen die gesteuerte Balance zwischen Stromverbrauch und -erzeugung möglich. In ihnen folgt der Verbrauch der Erzeugung, statt wie bisher die Erzeugung dem Verbrauch.

Der statische Netzbetrieb wird so zur „lebendigen“ Infrastruktur. Dafür ist eine flexible, transparente und schnelle wechselseitige Kommunikation aller am Strommarkt beteiligten Einheiten notwendig. Deshalb sind offene Kommunikationsstandards und eine neue Netzintelligenz Grundvoraussetzung für Smart Grids.

Preisanreize sind ein wichtiges Steuerungselement, um den Stromverbrauch in einem Umfeld vieler dezentraler Einspeisungen dem oft sehr stark schwankenden Angebot anzupassen. Sie sollen Verbraucher zu einem der Einspeisung angepassten Verhalten bewegen. Dazu werden die Stromkunden über intelligente Zähler als bidirektionale Schnittstelle in das Energiesystem eingebunden, damit die Kommunikation in beide Richtungen möglich ist.

Blick in den Zählerschrank eines Smart-Metering-Pilotkunden (Bild: Siemens)

Die intelligenten Zähler sind das Informations- und Kommunikations-Gateway in die Haushalte. Neben der Verbrauchsdatenerfassung können sie auch Netzqualitätsparameter wie Spannungshöhe, Phasenwinkel oder Ausfalldauer zur Netzleitstelle der Energieversorger übertragen. Diese Informationen helfen beim Steuern des Netzes.

Für die Übertragung von Zähler- und Netzdaten bietet es sich an, die Stromleitungen zu nutzen, die sowieso schon im Haus liegen. So entstehen die geringsten Zusatzkosten für Datendienste. Zähler- und Netzdaten bleiben innerhalb der „Energiewelt“ und müssen nicht über Schnittstellen der Telekommunikationswelt transportiert werden.

Siemens kann Erfahrungen mit der Umsetzung von weltweit 40 Smart-Metering-Projekten vorweisen. Dass die Datenübertragung über die Stromleitung funktioniert, zeigt unter anderem ein 2010 erfolgreich abgeschlossener Probebetrieb mit zuletzt 20.000 Zählern der Siemens-Smart-Metering-Komplettlösung AMIS mit Powerline-Kommunikation bei der Energie AG Oberösterreich.

Damit lassen sich auch mögliche künftige Vorgaben seitens Regulierung oder aus EU-Richtlinien kostengünstig umsetzen, zum Beispiel die Übertragung von mindestens einem Lastprofil pro Haushalt und Tag. Darüber hinaus verbleiben noch Übertragungsreserven für weitere Dienstleistungen und Smart-Grid-Funktionen. Im März 2011 beginnt die Energie AG mit der flächendeckenden Einführung der Zähler. Im Endausbau werden eine halbe Million intelligenter Zähler im Netz sein, die via Stromleitungen mit dem Energieversorger kommunizieren.

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So plant Siemens für Smart Grids

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Ebenfalls positive Erfahrungen mit der Powerline-Kommunikation im Rahmen einer Smart-Metering-Lösung von Siemens hat die EnBW-Tochter ODR gemacht. Diese Erfahrungen führten zu einer Erweiterung des Dienstleistungsgeschäfts von EnBW ODR im Bereich Smart Metering für benachbarte Stadtwerke. Auch die Arbon Energie AG in der Schweiz baut das Dienstleistungsgeschäft für andere Stadtwerke und Verteilnetzbetreiber aus.

Grundlage dafür ist die Möglichkeit, Verteilnetzautomatisierung und Verbrauchsdatenerfassung in eine durchgängige Smart-Metering-Lösung integrieren zu können. Als positiv sieht das Schweizer Unternehmen dabei die vergleichsweise niedrigen Kosten der Powerline-Kommunikation, den geringen Geräteaufwand und die zukunftssichere technische Konzeption aller Einzelkomponenten. Dazu gehören zum Beispiel, dass Zähler und Datenkonzentratoren per Firmen-Download aus der Ferne an neue Normen und Funktionen angepasst werden können.

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Smart-Metering-Pilotprojekte

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Noch Anfang dieses Jahres wird Siemens das Protokoll des bislang proprietären Distribution-Line-Carrier-Kommunikationsverfahrens (DLC) veröffentlichen. Damit besteht dann die Möglichkeit, innerhalb des eigenen Smart-Metering-Systems AMIS auch Zähler anderer Hersteller zu nutzen. Einer der ersten ist die Firma EMH metering. Ziel von Siemens ist es, die Zähler dieses Herstellers zu integrieren und zusammen mit dem AMIS-System anzubieten. Diese Kooperation ist ein wichtiger Schritt in Richtung offene Kommunikation bei Smart Metering. Das mittelfristige Ziel von Siemens ist es, damit einen Marktstandard zu setzen.