Einfach anfangen

Das innovative CLS-Modul von Hersteller iGridS kann nicht nur EEG-Anlagen steuern...

Das aktive Ausbalancieren von Stromeinspeisung und -abnahme ist eines der Kernziele, die mit dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende erreicht werden sollen. Im Zusammenhang mit der Einführung intelligenter Messsysteme rückt daher auch die Steuerung von Erzeugungs- und regelbaren Verbrauchsanlagen (Nachtspeicherheizungen, Elektroautos etc.) in den Fokus. Dazu sollen sogenannte Steuerboxen zum Einsatz kommen, die über das Smart Meter Gateway die autorisierten Schalt- und Steuerbefehle empfangen und diese an die entsprechenden Anlagen weiterleiten.


Eine Lösung für viele Aufgaben: Das ClS-Modul (rechts) und die Relais-Boxen (links) steuern Erzeuger und Lasten, liest RLM-Zähler aus und vieles mehr.
BSI zertifizierte Gateways gibt es aktuell noch nicht, eine einsatzbereite Steuerbox hat die Firma iGridS in Zusammenarbeit mit dem Softwarehaus Hessware jetzt zur Marktreife gebracht. "Das Gerät ist sofort einsetzbar und kann später über eine CLS-Schnittstelle einfach in das intelligente Messsystem integriert werden", erläutert iGridS Geschäftsführer Sascha Schubert. Mit der Anbindung an ein BSI-zertifiziertes Smart Meter Gateway ist dann auch das Schalten nach BSI TR-03109 möglich.

Damit kann jeder Messstellenbetreiber heute schon mit dem Aufbau der künftig benötigten Infrastruktur beginnen und - so Schubert - auch einige akute Probleme lösen, die sich mit der Umstellung auf das intelligente Messwesen beispielsweise bei den Bestandszählern ergeben. Das Konzept ist zukunftssicher und ermöglicht bereits heute die Umsetzung wesentlicher Anwendungsfälle, die das Forum Netztechnik/ Netzbetrieb im VDE (FNN) für die Steuerbox definiert. "Die Steuerung von Einzelanlagen in der Niederspannung, von Heizungen oder Beleuchtung sowie netzdienliche Schaltungen im nicht-regulierten Umfeld etwa sind schon vollständig umgesetzt", berichtet Sascha Schubert. "So ersetzt das System nicht nur das analoge Modem sondern auch den Rundsteuerempfänger für die PV-Anlagen der Kunden."

Die Box für alle Fälle

Die Hardware-Komponente, das sogenannte CLS-Modul, bietet zwei für den Monteur zugängliche RS485 Schnittstellen, eine Ethernet- und eine USB-Schnittstelle für Erweiterungen. Über die USB-Anbindung und den maximalen Versorgungsstrom von 750mA ist es möglich, UMTS oder LTE Modems zum Aufbau der WAN(Wide Area Network)-Kommunikation zu betreiben. Das CLS-Modul in Verbindung mit der Softwarelösung der Hessware nutzt für den Verbindungsaufbau als Protokoll- und Sicherheitsstandard TLSv1.2. Aufgrund der Inhaltsdatenverschlüsselung werden dabei die übertragenen Daten bestmöglich gegen Manipulation abgesichert.

Auch in der Leitwarte lässt sich das CLS-Modul heute schon problemlos einsetzen. Dazu wird eine sogenannte Appliance der Hessware, quasi ein kleiner separater und abgesicherter Rechner, im VPN der Leitwarte installiert. Das CLS-Center kommuniziert dann über das IEC 60870-5-104 Protokoll mit der Leitwarte.

Beim Einsatz der Box sind der Phantasie der Anwender hier kaum Grenzen gesetzt: "Das CLS-Modul kann über den Control Client grundsätzlich mit jedem Gerät kommunizieren, welches technisch kompatibel zu den Schnittstellen ist", erläutert Sascha Schubert. So können beispielsweise auch OPC-XML-DA kompatible Steuerungsanlagen oder netzrelevante Komponenten eingebunden werden. Aufgrund der intelligenten Architektur können neue Funktionen sehr schnell hinzugefügt werden und die Liste der unterstützten Geräte wächst ständig. Aktuell erlaubt das CLS-Modul - je nach Variante - den gleichzeitigen Anschluss von drei RLM Zählern und bis zu zehn Erweiterungsmodulen.

Schalten und Auslesen

FUNKTIONEN IM ÜBERBLICK


  • WAN über Ethernet und LTE/UMTS
  • SOCKSv5 Proxy zum Betrieb hinter dem Smart Meter Gateway
  • RLM-Auslesung (Zählerstand und Lastgang)
  • Anbindung an Zählerfernauslesung (z. B. NZR und Fröschl)
  • Redundante Software fernupdate- und parametrisierbar
  • TLSv1.2 verschlüsselte Kommunikation mit internem Zertifikatmanagement
  • Servicetechnikerinterface mit APIPA Funktion
  • Fahrplan, Schalt- und Brennkalender direkt im CLS-Modul
  • 4 potentialfreie Kontakte zum Schalten 0, 30, 60, 100 oder unabhängig
  • 4 potentialfreie Eingänge zur Abfrage VNB Status und VNB Vorrang
  • Unterstützung Enercon OPC-XML/DA
  • Modbus und KNX-Control Integration über Erweiterungsmodule
  • OMS Bestandszähler (Mode 5) für Wärme, Wasser, Heizkostenverteiler, etc.
  • Parametrisierbare 70 Prozent- Regelung in Vorbereitung
Das CLS-Konzept erlaubt durch die Nutzung von Modbus-Komponenten das Schalten von Photovoltaikanlagen und Windparks über vier potentialfreie Kontakte. "Das CLS-Modul darf übrigens auch Dinge, die das Smart Meter Gateway nicht darf", erläutert Schubert und führt als Beispiel die direkte Kommunikation mit Wechselrichtern an. Mit der Relais-Box lässt sich zudem der aktuelle Schaltzustand des Netzbetreibers ermitteln und zur weiteren Verarbeitung, zum Beispiel an den Direktvermarkter zurückmelden.

Auch mit Blick auf das Messwesen kann das CLS-Modul Nützliches leisten, wie Sascha Schuber berichtet: "Bei der aktuellen Diskussion über den Rollout wird oft vergessen, dass weder die derzeit in Betrieb befindlichen RLM-Zähler (registrierende Leistungsmessung) noch die verbauten Gas-, Wasser- und Wärmezähler in intelligente Messsysteme eingebunden werden können." Über das CLS-Modul ist dies durch die Anbindung der bisherigen Zählerfernauslesung (ZFA) im Bereich RLM problemlos möglich. Dabei wird nicht nur das Auslesen des Lastgangs unterstützt sondern auch die kurzzyklische Abfrage von einzelnen Zählerregistern, etwa zum Bilden eines Zählerstandsgangs oder zur Ermittlung der aktuellen Leistungsstufe der Erzeugungsanlage. Eine Ablösung der analogen Auslesung von RLM-Zählern ist ebenfalls implementiert. Über den Wireless MBus Stick AMB8465-M der Firma AMBER wireless wird der Empfang von Messwerten aus OMS-Funkzählern abgebildet. Damit können die Zählerdaten bestimmter Zählertypen verarbeitet oder die Rohdaten direkt ans Backend-System transportiert werden. Nach dem Rollout Standardmäßig kann das CLS-Modul auch im CLS-Betriebsmodus nach BSI TR-03109 eingesetzt werden. Dazu wird der SOCKSv5 Proxy eines Smart Meter Gateways benutzt. Die Freigabe für diese Kommunikation erfolgt dann entsprechend den gesetzlichen Vorgaben durch den Gateway Administrator. Die GWA-Lösung der Next Level Integration (NLI) unterstützt das System bereits.

Für den Inhalt verantwortlich:
iGridS GmbH
68542 Heddesheim
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