16.05.2025 – Die Digitalisierung der unteren Spannungsebenen ist ein Mammutprojekt, das mit begrenzten Ressourcen schnell umgesetzt werden muss. Mit der innovativen Retrofit-Lösung SMO will Lemonbeat dabei für Effizienz und Zukunftsfähigkeit sorgen.
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Steigende Zahlen regenerativer Einspeiser und neuer elektrischer Verbraucher verändern die Gegebenheiten in den Verteilnetzen. Gerade in der Niederspannung, wo immer mehr PV-Anlagen, Ladepunkte und Wärmepumpen installiert werden, ist ein gezieltes Monitoring notwendig geworden – um Betriebsmittel effizient zu überwachen, notwendige Verstärkungs- und Ausbaumaßnahmen bedarfsgerecht zu planen und nicht zuletzt, um gemäß §14a EnWG drohende Engpässe zu identifizieren und steuerbare Verbrauchseinrichtungen dynamisch zu regeln. „Im Zentrum dieser Aufgaben stehen die deutschlandweit rund 600.000 Ortsnetzstationen. Der überwiegende Teil liefert heute weder die Daten noch die Steuerungsmöglichkeiten, die für ein modernes Smart Grid nötig sind“, weiß Oliver van der Mond, CEO der Lemonbeat GmbH. Das Unternehmen, beschäftigt sich seit zehn Jahren mit der „Smartifizierung“ der konventionellen physischen Infrastruktur im Energiesektor und ist heute Rahmenvertragspartner des E.ON-Konzerns für die Digitalisierung der Ortsnetze.
Zwischen Fernwirktechnik und IoT
Die Verteilnetzbetreiber (VNB), die jetzt nach massentauglichen Technologien suchen, stehen unter hohem Zeit- und Kostendruck: Seit Anfang 2024 müssen VNB in der Niederspannung steuerfähig sein, gleichzeitig sind Zeit und Ressourcen knapp. Daraus ergibt sich ein anspruchsvolles Anforderungsprofil, wie der Lemonbeat CEO ausführt: „Die Technologie sollte einerseits günstig, schnell installiert und einfach nutzbar sein – das sind die Merkmale moderner IoT-Lösungen. Diese nutzen allerdings oft proprietäre Standards.“ Dadurch wird es für den VNB schwierig, die erfassten Daten in seinen Bestandsystemen oder in modernen Plattformlösungen zu verwenden, die beispielsweise für die §14a-Prozesse zum Einsatz kommen. Außerdem hätten viele Netzbetreiber Vorbehalte, sich an einen Hersteller zu binden. „Die Alternative wären klassische Fernwirklösungen mit ihren offenen Standards. Die sind jedoch deutlich teurer und anspruchsvoller in der Installation“, so van der Mond. Auch das treffe nicht unbedingt den aktuellen Bedarf der Netzbetreiber.
Mit SMO hat Lemonbeat eine Retrofit-Lösung an den Markt gebracht, die sich zwischen diesen beiden Polen positioniert und die Stärken beider Konzepte verbinden will: Kosteneffizienz und Offenheit.
Schnell am Start
Die Hardware für die Station ist in 30 Minuten installiert und liefert Echtzeitdaten ins Backend. (Foto: Lemonbeat GmbH)
Als All-in-One-Lösung umfasst SMO sowohl die Hardware – Mess-, Fernwirk- und Kommunikationstechnik – als auch cloudbasierte SaaS-Dienste für die Datenverarbeitung und das Geräte- und Patch-Management. Sämtliche Bausteine der Lösung wurden von Lemonbeat entwickelt, die Hardware wird sogar in Dortmund gefertigt. Da die Technik auch in abgelegenen Stationen unter rauen Bedingungen zuverlässig funktionieren muss, wurde bei der Hardware besonderer Wert auf robuste, langlebige Komponenten gelegt, die alle erforderlichen Funktionen auf engstem Raum bereitstellen. „Neben einem leistungsfähigen 3in1-Controller mit Datenverarbeitung, LTE-Modem, USV und diversen Schnittstellen erhalten die Anwender leistungsfähige Messtechnik für Strom, Spannung, Power Quality und vieles mehr“, erläutert Oliver van der Mond.
Für unterschiedliche Einbau-Situationen stehen zwei Bauformen auf NH-Leistenträger oder im Industriegehäuse zur Verfügung, mit denen sich bis zu 20 Abgänge messen lassen. Innerhalb von etwa dreißig Minuten sei alles installiert. Damit das zuverlässig funktioniert, stellt Lemonbeat eine App bereit, die vor Ort intuitiv durch die Montage und Inbetriebnahme führt.
Neben der eigenen Sensorik bietet SMO auch die Möglichkeit, weitere Messtechnik für Nieder- und Mittelspannung einzubinden. „Kurzschluss- und Erdschlussanzeiger, aber auch Hardware von Janitza, Jean Müller, PQ-Plus, Efen, Kries, Horstmann und weiteren Anbietern können wir integrieren, so dass vorhandene Komponenten weitergenutzt werden können und alle Daten zusammenhängend verfügbar sind“, konkretisiert van der Mond.
Netz und Geräte im Überblick
Die Messwerte werden als Echtzeitdaten via IoT-Technologie in die SMO-Cloud übermittelt. Über ein entsprechendes Backend kann der VNB die Daten visualisieren, auswerten und speichern sowie Zeitreihen verarbeiten und Alarme für Grenzwertüberschreitungen festlegen. Auch hier setzt Lemonbeat auf eine einfache Benutzerführung und Bedienung, die ohne größeren Schulungsaufwand schnell in die alltäglichen Arbeitsabläufe übernommen werden kann: „Das SMO Live Dashboard stellt die Stations- und Netzdaten so dar, dass sie auch für Nicht-Fachleute verständlich sind. Die einfache Bedienung beschleunigt Entscheidungen. So können Entscheidungen schnell getroffen und später auch automatisierte Steuerungsvorgänge nach § 14a jederzeit nachvollzogen werden.“ Für die Überwachung und Administration der Geräte – vom Firmware-Update oder der schnellen Fehlerbehebung bis hin zu Konfigurationen, Security- oder Schnittstellen-Management – steht ein separates Patch- und Device-Management als SaaS-Lösung zur Verfügung.
Offenheit als Mehrwert
Da SMO von der Hardware bis in die Cloud auf offenen, dokumentierten Industrie-Schnittstellen basiert, fügt sich die Lösung nahtlos in die vorhandene IT-Architektur ein. Oliver van der Mond konkretisiert: „Damit können die Stationsdaten einerseits in Bestandssystemen wie GIS, ERP- oder EDM-Systemen genutzt oder per IEC 104 in bestehende Netzleitsysteme integriert werden. Das vermeidet Redundanzen und schafft ohne zusätzlichen Aufwand erhebliche Mehrwerte für die vorhandenen Anwendungen.“ Gleichzeitig ist SMO als modulares System um beliebige Funktionen und Sensoren erweiterbar und damit sehr zukunftsfähig ausgelegt, wie der Lemonbeat CEO erläutert: „SMO schlägt die Brücke in die neue Welt, indem es sich bereits heute mit Plattformen von PSI, envelio, Venios und anderen wichtigen Playern verbindet – ein besonders wichtiger Aspekt für die automatisierte Steuerung gemäß § 14a.“
So könne sichergestellt werden, dass SMO stets den aktuellen Bedürfnissen entspricht – ohne Abhängigkeit von einem einzigen Anbieter. Doch nicht nur mit Blick auf die Technologie versteht sich das Dortmunder Unternehmen als Wegbereiter für eine effiziente Digitalisierung der Ortsnetze. „Die Herausforderungen sind groß, die Technologie entwickelt sich mit hoher Dynamik. Um da den Überblick zu behalten und die richtigen Entscheidungen zu treffen, brauchen Netzbetreiber einen Partner, der sie langfristig begleitet“, weiß Oliver van der Mond. Bei Lemonbeat stehen Beratung und Support von der Planung bis zu Updates daher bei jedem Projekt im Vordergrund. (pq)