Steuern im Sicherheitsfunknetz

Der StromPager ersetzt seit 2014 die Funkrundsteuerung im Berliner Verteilnetz. Die erweiterte Version ermöglicht Lastund Einspeisemanagement aus dem Intelligenten Messsystem heraus.

Das Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende regelt unter anderem den Einsatz von neuen Steuer- und Messtechniken mit bidirektionaler Datenübertragung. Durch derartige Systeme können Stromnetzbetreiber, angebundene Erzeuger, Speichersysteme und regelbare Lasten aus dem intelligenten Messsystem heraus schalten. „Auf diese Weise kann das Netz besser ausgelastet werden, was die Kosten für den Betreiber senkt“, sagt Diplom-Ingenieur Marko Herold, Leiter Produktmanagement bei der IK Elektronik GmbH. Des Weiteren ergeben sich aus dem Lastund Einspeisemanagement perspektivisch interessante Optionen für neue netzdienliche Mehrwertdienste. Voraussetzung dafür ist, dass Zustands- informationen und Verbrauchsdaten des Netzes in Echtzeit verfügbar sind und Schalthandlungen unmittelbar umgesetzt werden können.

Das will IK Elektronik jetzt mit dem neuen StromPager DX ermöglichen. Die Steuerbox ist eine Weiterentwicklung des StromPagers, der bereits seit Jahren Steuerungsaufgaben im Berliner Stromnetz übernimmt. Bei der erweiterten Version sind die Empfehlungen des technischen Lastenhefts berücksichtigt, das der VDE I FNN für Steuereinrichtungen im intelligenten Messsystem erstellt hat. Marko Herold: „Dadurch kann der StromPager DX nach dem Rollout an das Smart Meter Gateway angebunden werden und mit verschiedenen Gerätekonstellationen innerhalb des intelligenten Messsystems zusammenarbeiten.“ Mit seiner neuen Administrations-Software ist das Gerät zudem bereits auf die Anforderungen des Last- und Einspeisemanagements ausgelegt. Grundsätzlich, so Herold, sei die intelligente Steuerbox aber schon heute nutzbar.

Steuerbox im flächendeckenden Sicherheits-Funknetz

Die Steuerbox StromPager DX kann nach dem Rollout an das Smart Meter Gateway angebunden werden. Foto: IK Elektronik GmbH

Der neue StromPager DX basiert auf der funkbasierten Smart Grid-Technologie der ersten Steuerbox- Generation von IK Elektronik. Das Gerät vereint mehrere Funktionen und agiert als Funkempfänger, Schaltelektronik und Schnittstelle zum intelligenten Messsystem. „Die Funkkommunikation geschieht dabei auf einer Frequenz von 460 MHz, was für eine hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit sorgt – selbst wenn die Geräte in Kellern verbaut werden“, erläutert Marko Herold.

Da der StromPager DX, wie auch sein Vorgänger, das deutschlandweite e*Nergy- Sicherheitsfunknetz des deutschen Funknetzbetreibers e*Message nutzt, ist eine hohe Ausfallsicherheit gegeben. Das Netz wird aktuell von Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) zur Alarmierung genutzt und umfasst rund 860 Basisstationen mit einer Ausgangsleistung von 100 Watt – konventionelle Mobilfunkstationen arbeiten üb- licherweise mit höchstens 25 Watt. Die Infrastruktur ist dementsprechend hoch skalierbar. Mehrere 10.000 Steuerboxen können gleichzeitig angesprochen werden, ohne dass sich die Reaktionszeit dadurch verschlechtert.

Redundante Kommunikation in zwei Richtungen

Die größte Neuerung besteht nach Auskunft von Marko Herold jedoch in der Möglichkeit, Rückübertragungen tätigen zu können. Dadurch sind Statusinformationen, zum Beispiel über den Zustand der Schaltausgänge, stets aktuell verfügbar.

Nach dem Rollout wird der StromPager DX über die CLS-Schnittstelle in das intelligente Messsystem eingebunden und sorgt damit für einen redundanten Kommunikationskanal. Das bietet dem Stromnetzbetreiber zusätzliche Sicherheit, wenn es darum geht, Schalthandlungen zu exakt definierten Zeitpunkten durchzuführen.

Die verwendeten Kryptographie-Verfahren für die Sicherung der Datenübertragung im e*Nergy-Netz sind die gleichen, die das BSI für die WAN-Kommunikation bei Smart Meter Gateways vorschreibt.

Foto: IK Elektronik GmbH

Praxistauglichkeit belegt

Die Alltagstauglichkeit des StromPager DX wurde bereits durch das Förderprojekt SINTEG der Bundesregierung belegt, bei dem in mehreren Modellregionen Szenarien für eine zukunftsfähige Energie-Infrastruktur getestet werden. Dort kommt die Steuerbox momentan beim Projekt WindNODE zum Einsatz, um Windkraftanlagen im Umfeld von Berlin zu steuern. „Ausschlaggebend für diese Entscheidung war die hervorragend gute Eignung des StromPager-Systems für die sichere Steuerung weit verteilter Erzeugungsanlagen“, erklärt Herold. „Da besonders in der Nähe von Wechselrichtern die Funkkommunikation unter Umständen sehr schwierig und störungsanfällig ist, kann der StromPager seine Stärken hier gut ausspielen und alle notwendigen Anforderungen erfüllen. Dies gilt unter anderem auch für die Bedingung, den aktuellen Betriebszustand der Steuerboxen jederzeit abrufen zu können.“

Der StromPager DX lässt sich einfach installieren und in Betrieb nehmen. Je nach Anforderung – etwa wenn auf Rückübertragungen verzichtet werden kann – ist die Wahl zwischen beiden Varianten möglich; bei Bedarf lässt sich auch ein Mischbetrieb durchführen. Großen Wert hat IK Elektronik dabei auf die Stabilität der Funkanbindung gelegt: Hier kann auch zu Geräten in tief gelegenen Kellerräumen und Schaltschränken eine zuverlässige Verbindung für den Empfang der Schaltbefehle aufgebaut werden, sodass erfahrungsgemäß auf zusätz- liche Antennen verzichtet werden kann.

Kontakt: IK Elektronik GmbH, Marko Herold, 08262 Muldenhammer, Tel. +49 (0)37465 4092-0, Herold.Marko@ik-elektronik.com

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