Mehrwert auf der Leitung

Foto: ThomBal/shutterstock

Für den Aufbau von Breitband-Powerline-Netzen gibt es gute Argumente – und neue Technologien.

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Mit der Einführung der intelligenten Messsysteme wird erstmals die sichere Vernetzung und intelligente Steuerung von dezentralen Erzeugern und Verbrauchern in der Fläche möglich. Den Betreibern der Niederspannungsnetze kommt dabei eine zentrale Rolle zu, denn genau dort müssen Einspeiseüberschüsse aus Wind- und Solaranlagen sowie Lastspitzen, etwa durch E-Fahrzeuge, frühzeitig erkannt und entsprechende netzstabilisierende Maßnahmen getroffen werden. Mess- und Steuergeräte benötigen dafür eine zukunftsfeste Kommunikationsanbindung. Dementsprechend rücken Kommunikationskonzepte und -technologien für die intelligenten Messsysteme und Netzleittechnik derzeit in den Fokus der Messstellen- und Netzbetreiber.

WAN-Kommunikation über Powerline

Grundsätzlich erfolgt der Datenaustausch zwischen den intelligenten Messsystemen (iMsys), den Smart Meter-Gateway-Administratoren und den externen Marktteilnehmern, zu denen bekanntermaßen auch der Verteilnetzbetreiber gehört, über sogenannte Wide Area Networks (WAN). Diese bestehen aus mehreren vernetzten Rechnern, die über ein großes geografisches Gebiet verteilt sein können. Neben Messdaten werden künftig zunehmend auch Netzzustandsdaten und Steuerbefehle über diese sogenannten Weitverkehrsnetze übermittelt werden. Als „Datenautobahn“ kommen unterschiedliche Transportwege in Frage. Die wichtigsten sind Mobilfunk und Powerline.

Die Aachener devolo AG hat sich auf Powerline- Kommunikationsnetze (PLC-Netze) spezialisiert. Diese nutzen mit den Stromleitungen die vorhandene Infrastruktur, so dass der Netzbetreiber lediglich die Investitionskosten zu tragen hat. Die monatlichen Kosten, die bei einem Mobilfunk-Netz anfallen, können somit eingespart werden. Prof. Dr. Michael Koch, Leiter des Geschäftsbereichs devolo Smart Grid nennt weitere Vorzüge: „Ein PLC-Netz ist beliebig skalierbar, überall verfügbar und gewährleistet eine hohe Datenrate.“

Smart Metering mit Breitband- Powerline für die WAN-Kommunikation auf der Niederspannungsebene. Foto: devolo AG

Mit diesen Eigenschaften könne es Ersatz für die veraltete Kommunikation der Netzleittechnik und die Grundlage für interessante Ertragsmodelle bilden: „Installiert der Netzbetreiber ein PLC-Netz, so kann er es nicht bloß für seine Zwecke nutzen: Er kann diese Kommunikationsinfrastruktur den Messstellenbetreibern anbieten, die eine WAN-Kommunikation zu den verbauten intelligenten Messsystemen benötigen“, erläutert Prof. Dr. Koch. „Ein flächendeckendes PLC-Netz des Betreibers der Niederspannungsebene biete mit seinen besonderen technischen Eigenschaften hier eine attraktive Option: „Die Gebäudedurchdringung zum Zählplatz des Endkunden ist mit Powerline-Kommunikation immer sichergestellt und ein PLC-Netz ist, wie gesagt, beliebig skalierbar“, ergänzt der Powerline-Experte. Entsprechend werden positive Skaleneffekte erzielt, je mehr Geräte (Netztechnik und intelligente Messsysteme) ins PLC-Netz integriert werden. Der Netzbetreiber kann auf dieser Grundlage ein attraktives WAN-Kommunikationspaket schnüren und vermarkten.

Breitband-Powerline

Eine zentrale Anforderung an die Kommunikationsinfrastruktur ist, dass für die Mehrwertdienste und -anwendungen von externen Marktteilnehmern ausreichende Datenraten zur Verfügung stehen. Vor diesem Hintergrund rät Prof. Dr. Koch zum Einsatz der Breitband-Powerline (BPL)-Technologie: „BPL bietet den Vorteil von maximalen Datenraten und sehr kurzen Reaktionszeiten, die gerade für netzdienliche Anwendungen und Schaltvorgänge vorteilhaft sind.“ Bei devolo setzt man auf den internationalen Standard ITU-T G.9960 („G.hn“). Prof. Dr. Michael Koch: „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.“

Standardisierte BPL-Infrastruktur

Bei devolo ist man überzeugt, dass sich der G.hn-Standard für BPL-Netze im Energiesektor durchsetzen wird. Das BPL-Produktsortiment trägt dieser Tatsache Rechnung. Neben dem devolo SMGWplus BPL für die sichere Datenkommunikation bieten die Aachener mit dem BPL-Repeater und den BPL-Headends hier die erforderliche Hardware, um ein BPL-Netz auf der Niederspannungsebene auszurollen. Dabei ist sichergestellt, dass alle Smart Meter-Gateways (SMGW) mit G.hn-BPL kommunikativ angebunden werden können. So will devolo die Investitionssicherheit und Lieferantenunabhängigkeit des Netz- und des Messstellenbetreibers beim Aufbau und Betrieb des BPL-Netzes erhöhen. Prof. Dr. Michael Koch: „Ein weiterer Vorteil ist, dass mehrere Chiphersteller den G.hn-Standard anbieten und Hersteller von BPL-Modems eine multi-supplier-Strategie verfolgen können.“

Powerline-Integrationsmodul

Zudem haben die Aachener ihr Produktportfolio um ein breitbandiges Powerline-Integrationsmodul erweitert, das es Herstellern von Mess- und Steuergeräten, Zählern und SMGW ermöglicht, eine breitbandige Powerline-Kommunikationseinheit direkt in ihre Geräte zu implementieren. So können etwa Hersteller von Smart Meter-Gateways das Integrationsmodul nutzen, um eine integrierte Produktvariante anzubieten, die platz- und kostensparender ist als ein externes BPL-Modem. Auch für moderne Messeinrichtungen ist das Modul nach Angaben von devolo interessant: Mit der integrierten Powerline-Technologie können die Messwerte des Zählers über die Hausstromleitung direkt an die Smart-Home-Zentrale oder den Internet-Router des Endkunden gesendet werden – beispielsweise zur Aufbereitung und Visualisierung in einer Smart- Home-App. Eine Funkverbindung scheitert hier oft an der massiven Bauweise von Kellerdecken und reicht dann nicht aus, um bis in eine Dachgeschosswohnung durchzudringen.

Kontakt: devolo AG, Georg Offner, Leiter Produktmanagement Smart Grid, +49 241-18279-0,
Georg.Offner@devolo.de

 

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