Unsere Stromnetze müssen intelligenter werden
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Ohne Smart Meter keine Energiewende
In Deutschland wird jetzt auch die Stromversorgung digitalisiert. Darüber gab es in dieser Woche eine öffentliche Anhörung im Bundestag und bis zum Sommer soll das Gesetzgebungsverfahren abgeschlossen sein. „Ohne Smart Meter keine Energiewende“, schreiben unsere Politik-Experten von UdL Digital darüber in ihrem jüngsten Artikel. Er erklärt, welche Herausforderungen sich aus der unsteten Stromproduktion durch wetterabhängige Windräder oder Solarzellen ergeben können und wie die Digitalisierung dagegen hilft. Telefónica ist ein Vorreiter in diesem Bereich.
Das Problem: Der Ausbau der Erzeugung von Strom durch Windkraft und Photovoltaik kann nur funktionieren, wenn die Stromnetze intelligent werden. An möglichst vielen Stellen müssen clevere Mess-Systeme eingebaut sein, die Produktion und Verbrauch exakt ermitteln und automatisch in Einklang bringen, denn bei unausgeglichenen Netzlasten mit Spannungsschwankungen kann das ganze Netz ausfallen. Das lässt sich bisher noch leicht lösen: Je nach Bedarf wird einfach die Leistung von Kraftwerken hoch- oder heruntergefahren. Doch wenn jetzt immer mehr Strom aus Wind und Sonne produziert wird, wird auch das Angebot so wechselhaft wie das Wetter.
Deswegen ist es erforderlich, dass Stromverbraucher und Produzenten über sogenannte Smart Meter miteinander kommunizieren. Das sind vernetzte Mess-Systeme, die automatisch den Verbrauch eines Kunden oder auch die aktuelle Produktion seines Solardaches an den Stromversorger melden, an den er angeschlossen ist. So kann das Versorgungsunternehmen immer rechtzeitig reagieren und seine Produktion automatisch anpassen. Durch seine digitale Kommunikation wird das Stromnetz intelligent, es entsteht ein Smart Grid.
Das ist auch das Ziel der Bundesregierung und deswegen steht im Entwurf des Gesetzes zur Digitalisierung der Energiewende, dass ab einem Jahresverbrauch von 6.000 Kilowattstunden der Einsatz von Smart Meters vorgeschrieben wird. Diese Regelung wird vor allem Unternehmen betreffen und keine Privathaushalte, weil sie meistens viel weniger Strom verbrauchen. Telefónica hat bereits die richtige Lösung dafür im Angebot: Telefónica Smart Meter Connect nutzt das Internet der Dinge und einige besonders geschickte Vernetzungstechniken, um die die Digitalisierung der Energiewende möglich zu machen.
Mobilfunk: Nur 75 Prozent der Stromzähler erreichbar
Denn neben dem wechselhaften Wetter hat die Energiewende noch ein weiteres Problem: Die meisten deutschen Stromzähler sind in Kellern eingebaut und lassen sich nur schwer vernetzen. Eigene Kabel zu verlegen wäre sehr teuer und auch die Nutzung des Stromnetzes für die Datenübertragung würde vollkommen neue Infrastrukturen erfordern. Deshalb bieten sich Mobilfunknetze dafür an, wie sie auch Telefónica Smart Meter Connect nutzt. Auf den Stromzähler wird dafür einfach ein sogenannter CommsHub gesteckt: ein kleines Kästchen mit einer SIM-Karte, das die Daten überträgt. Und das Beste ist: Mit dieser Lösung können Versorgungsunternehmen ihre intelligenten Zähler auch dort über eine Mobilfunkverbindung fernablesen, wo das Netz gar nicht hinreicht.
Umfangreiche Untersuchungen haben nämlich gezeigt, dass gerade einmal 75 Prozent der Strom- oder Gaszähler in der Bundesrepublik mit wenigstens einem der vorhandenen Mobilfunknetze erreichbar sind. Wenn das der Fall ist, bauen die CommsHubs automatisch ein sogenanntes Mesh-Netz auf. Das sind kleine selbstkonfigurierende Datennetze per Breitband-Powerline, in denen sie die Verbrauchsinformationen über das Stromnetz weiterleiten. Sobald dann ein CommsHub ein ausreichend starkes Mobilfunknetz findet, überträgt er die Daten aller Teilnehmer seines Ad-Hoc-Netzwerkes automatisch an das Versorgungsunternehmen. So lässt sich der Verbrauch jedes Kunden mehrmals pro Tag ablesen.
CommsHub: An der Gadget Wall im Telefónica BASECAMP
Die Verwaltung der kompletten Infrastruktur, in die der CommsHub integriert ist, geht ganz einfach über einen Internet-Browser. Über die Website ihres Mesh-Admin-Systems (MAS) können Versorgungsunternehmen alle Geräte mit ihren Attributen einzeln anzeigen oder auch die kompletten Strukturen ihrer Mesh-Netze überblicken. Dafür werden die Verbindungsrouten zwischen den eingebundenen CommsHubs übersichtlich visualisiert sowie ihre Qualitätsparameter, wie beispielsweise Signalstärken, und der Status oder die Alarme der vernetzten Geräte eingeblendet. Das MAS ist mit der Smart-M2M-Plattform von Telefónica verbunden, die über leicht konfigurierbare Schnittstellen auch die Verbindung zu vorhandenen Software-Applikationen der Versorgungsunternehmen herstellen kann.
Telefónica gehört zu den Vorreitern dieser Entwicklung: Schon 2014 unterzeichneten beispielsweise unsere Kollegen in Großbritannien einen Vertrag mit der Regierung für die Installation von 53 Millionen Smart Meters in sechs Jahren. Dieses Geschäft hat ein Volumen von 1,78 Milliarden Euro und ist bisher der größte Smart-Meter-Deal aller Zeiten. Telefónica UK baut die Kommunikationsinfrastruktur für intelligente Energiezähler und für die Übertragung der Daten kommt das O2 Mobilfunknetz zum Einsatz – oder auch moderne Mesh-Netze, die sich selbst organisieren und die Versorgung an schwerer zu erreichenden Stellen übernehmen.
Wie solche Prozesse technisch ablaufen, zeigt auch die neue Installation, die seit dieser Woche im Telefónica BASECAMP steht. Sie wird von den Mitarbeitern aus dem Smart-Meter-Bereich liebevoll Gagdet Wall genannt, denn sie ist mit mehreren CommsHubs, Messgeräten und Mobilfunk-Komponenten bestückt, um die Funktionsweise genau zu erklären. Wer sich für die Digitalisierung der Energiewende interessiert, kommt am besten einmal vorbei und liest den neuen Artikel von UdL Digital.
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