Wie sich erneuerbare Energien in das bestehende Netz integrieren lassen

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Powerline, Datenaustausch via Stromleitung

Nur mit der entsprechenden Kommunikation zwischen allen Beteiligten lassen sich Smart Grids beziehungsweise das Smart Metering überhaupt erst in die Praxis umsetzen. Sehr praktisch ist dabei die Kommunikation per PLC (Powerline Communication) über die zur Leistungsübertragung genutzte Stromleitung.

Da die Leitung bereits verlegt ist, sind für die Datenkommunikation keine zusätzlichen Kabel/Leitungen erforderlich; genau dieser Aspekt macht die PLC so attraktiv, weil keine Kosten für die Datenleitungen entstehen. Sowohl auf der Netzseite als auch innerhalb von Häusern/Gebäuden kann PLC eine sehr attraktive Lösung sein.

Powerline als Hauptkommunikationsstandard

In vielen Ländern dient die Powerline-Kommunikation als Haupt-Kommunikationskanal zwischen dem Smart Meter und den übergeordneten Stellen. Powerline stellt dabei lediglich einen möglichen Kommunikationskanal innerhalb des Smart Grids zur Verfügung. Unterverteiler oder Trafostationen kommunizieren normalerweise nicht per PLC. Für den Einsatz auf der so genannten letzten Meile vom Smart Meter zum Datenkonzentrator ist die Powerline-Kommunikation jedoch gut geeignet.

Je nach Region ist es möglich, mit einem Powerline-Datenübertragungsstandard etwa 90% aller Haushalte zu erreichen. Ein gewisses Problem ergibt sich allerdings, wenn zu viele Teilnehmer per PLC kommunizieren, so dass stets auch noch eine optional einsetzbare drahtlose Verbindung erforderlich sein wird.

Neue Stanards Prime und G3 sowie IEEE P1901.2

In der Vergangenheit kam für die Powerline-Kommunikation sehr oft das Modulationsverfahren SFSK (Spread Frequency Shift Keying) gemäß IEC 61334 zum Einsatz, das allerdings nur sehr geringe Brutto-Datenübertragungsraten von 9,8 KBaud ermöglicht.

Die neuen Standards Prime und G3 sowie IEEE P1901.2 bieten die Möglichkeit, Daten mit bis zu 500 KBaud zu übertragen, wobei die schnelleren Verfahren auch ein anderes Modulationsverfahren nutzen. Daher kommen in neuen Powerline-Designs vor allem die neuen Standards Prime und G3 sowie IEEE P1901.2 zum Einsatz, um den Systemen eine ausreichend hohe Bandbreite zur Datenübertragung zur Verfügung zu stellen.

M-Bus, Kommunikation mit der Außenwelt

Zur Kommunikation zwischen Energiezähler und der Außenwelt wurde Ende der 80er Jahre der M-Bus (Meter-Bus, Zähler-Bus) definiert. Zwar konzipierte das entsprechende Gremium den M-Bus ursprünglich für die Fernablesung von Wärmezählern, aber mittlerweile ist der M-Bus auch für die Fernablesung des aktuellen Stands von Stromzählern, Wasserzählern, Ölzählern, Gaszählern etc. von Interesse.

Die Zähler senden ihren aktuellen Verbrauchsstand (keine inkrementalen Einzel-Impulse) per M-Bus an einen so genannten M-Bus-Master, der sich im Laufe der Jahrzehnte von einer zentralen Ablesebox zu einem Daten-Gateway gewandelt hat, das mittlerweile oft auch mit dem Anwender oder über das Internet direkt mit dem Energielieferanten kommunizieren kann. Dieses Daten-Gateway mit integriertem M-Bus-Master heißt heutzutage oftmals MUC-Box.

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