Smart Meter Gateways im Rollout

Smart Meter Gateways im Rollout

Der Smart Meter Rollout nimmt weiter Fahrt auf. 2020, im Jahr der Markterklärung, wurden einige zehntausend Smart Meter Gateways (SMGW) installiert. Nur ein Jahr später sind es schon weit über 100.000 Geräte. Diese Entwicklung zeigt, dass die Technik funktioniert und die neuen Prozesse inzwischen sicher beherrscht werden. Limitierende Faktoren sind eher fehlende Montagekapazitäten oder der weltweite Chip- und Bauteilmangel. Parallel wurde mit der MsbG-Novelle (Messstellenbetriebsgesetz) der regulatorische Rahmen weiter gefestigt und die Rechtssicherheit gestärkt. Der aktualisierte BSI-Stufenplan prognostiziert auf Basis der Klimaschutzmaßnahmen für 2030 mehr als 15 Millionen SMGW Einbaufälle: pro Jahr etwa 1,5 Millionen Geräte. Werden Maßnahmen zur nachhaltigen Beschleunigung des Rollouts von den beteiligten Parteien umgesetzt, können die gesetzten Ziele auch erreicht werden.

Smart Meter Gateways für mehr Flexibilität und Interoperabilität

PPC hat die Smart Meter Gateways seit der Erstzertifizierung konsequent weiterentwickelt und Betriebserfahrungen einfließen lassen. Dabei lagen neben der Funktionserweiterung (Tarifanwendungsfälle) und Ausbau der Interoperabilität, die Energieeffizienz der Geräte und die WAN-Kommunikation (Wide Area Network, Weitverkehrsnetz) im Fokus. Die richtige Wahl der Kommunikationsvarianten für den bidirektionalen Datenaustausch im WAN ist von zentraler Bedeutung. Als Netzwerk- und WAN-Spezialist bietet PPC Smart Meter Gateways mit allen relevanten Kommunikationsvarianten an:

• Kommunikation über öffentlichen Mobilfunk LTE und bereits seit zwei Jahren auch CDMA 450 (mit besserer Kellerdurchdringung). LTE 450 folgt.

• Mit Breitband-Powerline-System (BPL) können die vorhandenen Stromnetze als sichere Kommunikationsplattform genutzt und mit Zusatzsensorik Mehrwerte für Netzbetreiber realisiert werden.

• Ethernet für die Anbindung weiterer kabelgebundener Technologien wie Glasfaser oder DSL.

Für eine effiziente Betriebsführung und Geräteüberwachung ist ein Netzwerk-Management-System (NMS) zwingend erforderlich. Es bietet den SMGW-Betreibern wichtige Informationen für den Betrieb wie „Detaillierte und übersichtliche Überwachung aller Geräte eines Systems“ und „Echtzeit-Informationen zu Verbindungsqualität und Erreichbarkeiten“ sowie die Möglichkeit, remote das WAN-Netz zu managen und bei Bedarf einzugreifen.

Die Entwicklung der SMGWs geht mit hohem Tempo weiter. Um dem Netzbetrieb und den Endkunden mehr Nutzen zu ermöglichen, wurden die Tarifanwendungsfälle (TAF) entlang des Stufenplans des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) weiter ausgebaut. Seit der Rezertifizierung Ende 2020, die PPC als erster SMGW Hersteller erreichte, unterstützen die Smart Meter Gateways das Profil Netz mit den Tarifanwendungsfällen TAF 9 (Bereitstellung der Ist-Einspeisung einer Erzeugungsanlage), TAF 10 (Bereitstellung von Netzzustandsdaten) und TAF 14 (Hochfrequente Messwertbereitstellung für Mehrwertdienste). PPC Smart Meter Gateways sind herstellerübergreifend kompatibel mit allen gängigen Zählern und FNN-Steuerboxen. In der Baumusterprüfbescheinigung wurde auch die Interoperabilität mit allen acht GWA-Softwaresystemen bestätigt.

CLS: Neue Anwendungsfälle

In den vergangenen Monaten hat sich im Markt viel bewegt und Anwendungen stehen im Fokus der Regulierung. Das von BMWi/BSI veröffentlichte Papier „Technische Eckpunkte für die Weiterentwicklung des Standards“ (Stufenplan), die Neufassung der Technischen Richtlinie BSI TR 03109-1 (Technische Vorgaben für intelligente Messsysteme und deren sicherer Betrieb) sowie die Anpassung der Heizkosten- und der Ladesäulenverordnung machen eins klar – der Kurs geht weiter in Richtung Standardisierung, IT-Sicherheit und Wertschöpfung am SMGW. Hierfür ist eine sukzessive Weiterentwicklung der Systeme für neue Anwendungsfälle entlang der BMWi/BSI-Roadmap vorgesehen: Mit dem Stufenplan werden wichtige Weichenstellungen mit der Branche abgestimmt. Für die Einsatzfelder Smart Grid, Smart Mobility und Smart-/ Submetering wurden Energieanwendungsfälle sowie dazugehörige technisch-prozessuale Lösungen festgelegt. Basierend darauf werden in der BSI TR 03109-5 Anfang 2022 Standards für CLS-Geräte definiert – als sogenannte Systemeinheiten sollen sie in der weiteren SMGW-Entwicklung integriert werden.

Mehrwert-Lösungen

Die Definition der Systemeinheiten “HAN-Kommunikationsadaptereinheit“ (HKE), “Steuereinheit“ (SE) und “Submeter-Einheit“ (SME) bildet ein Rahmenwerk, an dem sich Hersteller und Kunden bei der Nutzung des SMGWs orientieren können. Das ist wichtig, um die vielen Player, die im Umfeld des SMGW eine Rolle spielen, zueinander zu bringen und dadurch die Basis für werthaltige und lukrative Geschäftsmodelle zu schaffen.

Für neue Geschäftsmodelle und Mehrwertanwendungen bietet PPC passende CLS-Produkte an und orientiert sich technisch bereits an den Anforderungen des Stufenplans. Hierfür wird ein Produktportfolio mit „HKE an Bord“ für verschiedene Anwendungsszenarien bereitgestellt:

• CLS Adapter Submetering für den Anschluss von Submetering-Systemen an Smart Meter Gateways

• CLS Open Gateway stellt eine freie Applikationsumgebung zur Implementierung eigener Anwendungen bereit

• CLS-Softwarestack um Bestandsanlagen und Geräte CLS-fähig zu machen

CLS in der Praxis

Erfahrungen aus der Praxis – in den Bereichen Submetering, Smart Home und Elektromobilität – zeigen, dass die CLS-Produkte von PPC funktionieren.

Submetering für die GWG-Gruppe
Der komplette Gebäudebestand der GWG-Gruppe wird von dem Full Service Dienstleister für die Wohnungswirtschaft Kalorimeta GmbH (Kalo) mit SMGWs und CLS Adaptern der PPC ausgestattet. In rund 1.000 Gebäuden übernimmt Kalo den wettbewerblichen Messstellenbetrieb für Allgemeinstrom sowie das Submetering für rund 5.500 Nutzeinheiten. Für die Erfassung der Verbräuche von Heizwärme sowie Warm- und Kaltwasser wurden AMR-Funkmessgeräte (Automatic Meter Reading) von QUNDIS installiert – damit werden die Verbrauchsdaten automatisch im CLS Adapter zwischengespeichert und an das SMGW weitergeleitet. Die eingesetzten Messgeräte sind konform mit dem „Open Metering System“ (OMS) und nutzen damit offene Übertragungsstandards.

Intelligentes Systemmanagement auf dem Campus-Parkplatz
Auf dem Campus der TEAG Thüringer Energie AG in Erfurt wird von der TMZ das intelligente Messsystem für netzdienliches Last- und Einspeisemanagement sowie die Steuerung im Smart Grid getestet. Mitte April wurde die erste Ladesäule des Herstellers ABL, über das CLS Gateway von PPC, erfolgreich an ein intelligentes Messsystem angebunden. Bei der technischen Anbindung der Ladesäule wird auf das „Open Charge Point Protocol“ (OCPP) gesetzt – ein herstellerneutrales und lizenzfreies Protokoll, das sich bereits international als Standard für das Laden von Elektroautos etabliert hat. Darüber hinaus ist PPC in diversen eMobilität-Projekten in Deutschland aktiv.

 

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