Die Einführung von Smart Metern erfordert sowohl die flächendeckende Installation der Messgeräte als auch den Aufbau einer sicheren Kommunikations-Infrastruktur.
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Energieversorgungsunternehmen (EVU) stehen in den kommenden Jahren unter anderem vor der immensen Herausforderung, eine große Anzahl an Haushalten mit Smart Metern auszurüsten. Alleine der flächendeckende Rollout ist schon eine Mammut-Aufgabe. Darüber hinaus muss eine komplette Kommunikationsstruktur aufgebaut werden, die eine sichere Datenübertragung zwischen Endanwender, Energieversorger und dritten Marktteilnehmern wie Messstellenbetreibern, Smart Meter Gateway Administratoren sowie Netzbetreiber ermöglicht.
Auch die gesetzlich festgeschriebenen Preisobergrenzen bei der Ausstattung mit intelligenten Messsystemen sind eine große Herausforderung gerade für kleine Energieversorger wie z.B. Stadtwerke. Durchdachte Lösungen und das Know-how externer Experten sind gefragt, aber die sind derzeit noch dünn gesät.
Sichere Kommunikationsinfrastruktur gefragt
Der Gesetzgeber selbst spricht nicht von "Smart Meter", sondern unterscheidet zwischen moderner Messeinrichtung (mME, das ist ein digitaler Zähler ohne Kommunikationseinheit) und einem intelligenten Messsystem (iMSys, das ist ein digitaler Zähler mit Kommunikationseinheit). Die Kommunikationsschnittstelle selbst wird als Smart-Meter-Gateway (SMGW) bezeichnet, daran können ein oder mehrere Messsysteme und auch sogenannte Schaltboxen für z. B. die Rückschaltung von Photovoltaikanlagen angeschlossen werden.
Mit der Installation von intelligenten Messsystemen bei Verbrauchern und (privaten) Energieerzeugern ist es aber längst nicht getan. Es muss eine komplette Kommunikations-Infrastruktur geschaffen werden. Das Bild zeigt deren prinzipiellen Aufbau: Vom Energiekunden, die z.B. mit Photovoltaikanlagen auch Energieerzeuger sein können, werden die ermittelten Verbrauchs- und ggf. Erzeugerdaten über ein Smart-Meter-Gateway (SMGW) via Powerline-Kommunikation an die jeweilige Ortsnetzstation übertragen. Von hier müssen die Informationen nun zum jeweiligen Betreiber weitergegeben werden. Bei größeren Ortsnetzstationen sind hierfür in der Regel bereits Kommunikationsleitungen verlegt. In mehreren Tausend kleineren Stationen dagegen fehlen diese und es gilt nun, eine funkbasierte Datenkommunikation nachzurüsten.
Kommunikationsinfrastruktur für die Datenübertragung zwischen Smart-Meter-Gateways und Energieversorgungsunternehmen bzw. Netzbetreibern.
Wilotec
Wichtig ist dabei, dass die Daten sicher gegen Manipulation und Zugriff von Dritten und zudem getrennt als Nutz- und Managementdaten übertragen werden. Verschlüsselt sind diese Daten zwar ohnehin nach BSI-Schutzprofil direkt im Smart Meter Gateway aber vor dem Hintergrund dieser wichtigen kritischen Infrastruktur ist auf das sichere Design dieser Kommunikationsstruktur besonderen Wert zu legen.
Robuste IPv6-Router und die richtige Organisation
Die Experten für industrielle Kommunikation von Welotec unterstützen derzeit ein großes Energieversorgungsunternehmen beim bevorstehenden Smart-Meter-Rollout mit LTE-Routern für mehrere zehntausend Ortsnetzstationen, die die Daten der Powerline-Headends übertragen. Dazu bieten die Kommunikationsexperten mit ihrer Network-Management-Software samt Deploymentservice die passende Unterstützung auf administrativer Seite und mit ihren TK800 LTE-Routern eine für den Anwendungsfall maßgeschneiderte Hardware.
Die Router haben als eines der ersten Modelle auf dem Markt IPv6 vollumfänglich implementiert und können dank Dual-APN (Access Point Name) Daten über zwei getrennte Netze mit jeweils eigenem IP-Adressraum übertragen. Neben HTTPS, wird auch SSH, und SNMPv3 unterstützt. Für einen schnellen Rollout sorgt die Software Deployment-Service DS800. Damit muss der Elektriker die LTE-Router lediglich physikalisch in den Ortsnetzstationen anschließen; die Router konfigurieren sich dann selbst.
Marktstudie für bedarfsgerechte Lösungen
Um bedarfsgerechte Lösungen entwickeln zu können wurde eine entsprechende Marktstudie auf den Weg gebracht. Mitarbeiter aus den Fachbereichen Informations-, Nachrichten- und Kommunikationstechnik können anonymisiert an der Studie teilnehmen und erhalten auf Wunsch auch die Ergebnisse zur eigenen Standortbestimmung im Vergleich zu anderen EVUs.