Die Fortschritte in der Informations- und Telekommunikationstechnologie ermöglichen heute kostengünstige Lösungen, um die Effizienz der Energienutzung und –wandlung wesentlich zu erhöhen. Das gilt für eine neue Generation von innovativen Zähl- und Kommunikationssystemen, wie auch für die Einbeziehung von gesteuerten Lasten und sogar dezentralen Erzeugungseinheiten. Dabei steht das Zählerwesen vor einer Revolution, die die Schnelligkeit, die Häufigkeit und den Detailgrad der Auslesung, die Vernetzung der unterschiedlichen Sparten und die Liberalisierung beim Betrieb der Messstellen betrifft.
Im Verbundprojekt „Dezentrales Energie- und Netzmanagement mit flexiblen Stromtarifen“ (DEMAX) wird ein innovatives Energiemanagement- und Kommunikationssystem entwickelt, mit dem dezentrale Erzeuger und Lasten aus dem gewerblichen und privaten Bereich am Energiemarkt teilnehmen können. Dazu wird eine internetbasierte Kommunikationsplattform auf Basis von Embedded Systemen der neuesten Generation entwickelt, die sowohl moderne Meteringsysteme als auch drahtlose Sensor-Aktor- Netzwerke zur Anbindung von Zählern und zur Steuerung von Lasten und Erzeugern integrieren kann.
DEMAX wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie unterstützt. Forschungspartner für die Bereiche Energie und Kommunikation sind das Freiburger Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme und das Lörracher Steinbeis-Innovationszentrum für Embedded Design und Networking (sizedn). Zusammen mit Industriepartnern demonstrieren sie im Rahmen eines Feldversuchs in dem Versorgungsgebiet des Netzbetreibers EWS die innovative Systemtechnik und entwickeln dabei entsprechende Produkte für den Markt. Mit dem Energiemanagementsystem wird im Verteilnetz erstmals eine dezentrale „Intelligenz“ eingeführt, die in der Lage ist, übergeordnete Ansprüche an der Betriebsführung mit lokaler Optimierung von Erzeugern oder beeinflussbaren Lasten zu kombinieren.
Bei der Kommunikation unterscheidet man üblicherweise die „Outdoor“-Anbindung, die als sogenannte Tertiärkommunikation meist mit Internet-basierten Technologien oder mit Powerline erfolgt, und die Anbindung der Zähler an eine Übergabestation im Gebäude, die sogenannte Primär- oder In- House-Kommunikation. Die Entwickler am Steinbeis-Innovationszentrum sizedn haben sich insbesondere die Primärkommunikation vorgenommen. Auf diese Weise entstand eine umfangreiche Protokollimplementierung der drahtlosen Variante des Metering- Bus, die eine kostengünstige und energiesparende Anbindung der Zähler erlaubt.
Die Protokollimplementierung umfasst die gängigen T1, T2, S1 und S2-Modi für die uni- und die bidirektionale Zählerauslesung und –parametrisierung. Der R2-Modus befindet sich gegenwärtig in der Entwicklung. Interoperabilitätstests mit anderen Herstellern gewährleisten die übergreifende Einsetzbarkeit. Außerdem nimmt das sizedn an den Standardisierungsbestrebungen der Open Metering Group teil und setzt deren Beschlüsse um.
Neben der eigentlichen Protokollimplementierung entstanden auch Werkzeuge zur Inbetriebnahme und Beobachtung der Funkknoten, insbesondere im Produkt capt²web. Dieses basiert auf dem Embedded Webserver „emBetter“ des sizedn und erlaubt die XMLbasierte Anbindung des Wireless M-Bus. Damit ist sowohl eine einfache Überwachung des Netzes, als auch eine unmittelbare Ankopplung an ein Intranet oder das Internet möglich.
Prof. Dr.-Ing. Axel Sikora
Steinbeis-Innovationszentrum Embedded Design und Networking (Lörrach)