Technologie

Daten reiten auf der Sinuswelle.

Breitband-Powerline (BPL) macht das bestehende Niederspannungsnetz selbst zum Kommunikationsweg — ganz ohne zusätzliche Trassen.

WAS IST BPL?

Das Stromnetz wird zur Datenleitung.

Statt zusätzliche Energiekabel zu verlegen, nutzt Breitband-Powerline (BPL) das vorhandene Niederspannungsnetz als Übertragungsmedium. Datenpakete werden auf die 50-Hz-Stromwelle moduliert und über Trafostationen, Verteilerkästen und Hausanschlüsse bis zum Smart Meter Gateway übertragen.

SMGW Gateway vor Ort BPL-Signal Signaleinspeisung Trafostation Netzknoten Datenerfassung GWAdmin
WELCHE MOBILFUNK WAN-ANBINDUNG GIBT ES?

Mobilfunk für Smart Meter Gateways: LTE und LTE450

Ein Smart Meter Gateway benötigt über seine WAN-Schnittstelle eine sichere Verbindung zum Smart-Meter-Gateway-Administrator und zu berechtigten Marktteilnehmern. Mobilfunk eignet sich dafür besonders, weil die Messstelle unabhängig vom Internetanschluss des Kunden angebunden werden kann. Sicherheits-, Datenschutz- und Interoperabilitätsanforderungen ergeben sich aus dem Messstellenbetriebsgesetz (MsbG) sowie den BSI-Schutzprofilen und der technischen Richtlinie BSI TR-03109.

Grundsätzlich kommen zwei Varianten infrage: öffentliches LTE/4G (z. B. Telekom, Vodafone, Telefónica) und LTE450 — ein eigenes, auf kritische Infrastrukturen ausgerichtetes Mobilfunknetz im 450-MHz-Frequenzbereich.

Messwertübertragung

  • Verbrauchs- und Einspeisewerte
  • Abrechnungsrelevante Messdaten
  • Netzzustandsdaten
  • Technische Status- und Ereignismeldungen

Steuerung nach § 14a EnWG

  • Wärmepumpen
  • Private Ladeeinrichtungen
  • Batteriespeicher
  • Klimageräte & weitere steuerbare Verbrauchseinrichtungen

Steuerung von Erzeugungsanlagen

  • Leistungsbegrenzung von PV-Anlagen
  • Anpassung von Wirk- oder Blindleistung
  • Direktvermarktung & Einspeisemanagement
  • Flexibilitätsbereitstellung, perspektivisch Regelenergiemarkt

Netzzustandsüberwachung

  • Spannung, Strom, Frequenz
  • Wirk- und Blindleistung
  • Einspeise- und Bezugsrichtung
  • Teils minütliche Übermittlung gemäß MsbG

Submetering & Mehrwertdienste

  • Wärme, Wasser, Gas
  • Heizkostenverteiler
  • Gebäudeenergiemanagement
  • Mieterstrommodelle
WARUM LTE450?

Ein Mobilfunknetz für kritische Infrastruktur

LTE450 nutzt LTE-Technologie im Frequenzbereich um 450 MHz. Die Bundesnetzagentur hat dieses Band vorrangig für Anwendungen kritischer Infrastrukturen vorgesehen — insbesondere für die Energie- und Wasserwirtschaft.

Vorteile der niedrigen Frequenz

  • — Größere Funkreichweite je Basisstation
  • — Bessere Ausbreitung im ländlichen Raum
  • — Bessere Durchdringung von Gebäuden
  • — Bessere Erreichbarkeit von Kellern & Technikräumen
  • — Weniger Basisstationen für dieselbe Fläche nötig

Kritische-Infrastruktur-Ausrichtung

  • ✓ Definierte Teilnehmergruppen, kontrollierter Netzzugang
  • ✓ Priorisierung kritischer Kommunikation
  • ✓ Eigene Sicherheits- und Betriebskonzepte
  • ✓ Höhere Unabhängigkeit von öffentlichen Mobilfunknetzen
  • ✓ Krisen- und Schwarzfallvorsorge

Der Netzbetreiber 450connect nennt für sein Netz u. a. priorisierbare Schaltbefehle, einen von öffentlichen Telekommunikationsnetzen unabhängigen Betrieb sowie eine Schwarzfallfestigkeit von bis zu 72 Stunden. Diese Angaben beziehen sich auf das Netzkonzept und die jeweilige technische Realisierung — die tatsächliche Ende-zu-Ende-Verfügbarkeit hängt zusätzlich von Endgerät, Stromversorgung und Backend ab.

Für einen belastbaren Rollout sollte die Entscheidung nicht allein anhand einer theoretischen Netzabdeckung getroffen werden. Erforderlich sind Funkmessungen am Zählerschrank, eine Ende-zu-Ende-Verfügbarkeitsanalyse und die Prüfung, ob SMGW, Kommunikationsmodul und Betriebsplattform die geplante LTE450-Lösung technisch und regulatorisch unterstützen.

Was ist LTE?

LTE (Long Term Evolution) ist der Mobilfunkstandard der vierten Generation (4G) — der Nachfolger von UMTS/3G. Er bietet gegenüber älteren Standards höhere Datenraten, geringere Latenz und wird von den öffentlichen Netzbetreibern in Deutschland flächendeckend betrieben.

Was ist 450 MHz?

450 MHz bezeichnet einen Frequenzbereich im unteren UHF-Band. Niedrige Frequenzen breiten sich physikalisch weiter aus und durchdringen Gebäude besser als die höheren Frequenzbänder des öffentlichen LTE — ein Grund, warum dieses Band für kritische Infrastruktur reserviert wurde.

VERGLEICH

Warum BPL gegenüber Mobilfunk überlegen sein kann?

Je nach Netzsituation ergänzt oder ersetzt BPL die Mobilfunkanbindung des Smart Meter Gateways.

Mobilfunk — Grenzen

  • − Abhängig von externer Netzabdeckung
  • − Schwächen in Kellern & Trafostationen
  • − Laufende Tarifkosten pro Endpunkt
  • − Kein direkter Mehrwert für Netzüberwachung

BPL — Stärken

  • Nutzt vorhandene Netzinfrastruktur
  • Unabhängig von Funkabdeckung
  • Basis für Netzüberwachung & Smart Grid
  • Langfristig attraktive Investition
MEHR ALS SMART METERING

Eine Infrastruktur, viele Anwendungen.

Netzüberwachung

Echtzeit-Transparenz im Niederspannungsnetz — Grundlage für vorausschauende Wartung.

Flexibilitätsmanagement

Neue Erlösmodelle für Netzbetreiber durch steuerbare Lasten und Flexibilitätsmärkte.

§14a-Steuerung

Netzdienliche Einbindung steuerbarer Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpen und Wallboxen.

WELCHE SICHERHEIT WIRD GEFORDERT?

Informationssicherheit ist kein Zusatz — sie ist Teil der Architektur.

Jedes Projekt folgt den BSI-Anforderungen an Smart-Meter-Infrastruktur, inklusive Smart Meter PKI und TR-03109-konformer Umsetzung.

BSI TR-03109
Smart Meter PKI
ISO 9001

Fundierte Wirtschaftlichkeitsanalyse für Ihr Netzgebiet?

Wir zeigen Ihnen, wo sich BPL rechnet — und wo Mobilfunk weiterhin die richtige Wahl ist.