Die Rolle der Bauteile-Distribution bei der Energiewende
Smart Grid und Smart Metering erfordern »Smart« Distribution
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Die Rolle der Distribution
Europaweit addieren sich die Zahlen schnell in den zweistelligen Millionenbereich, dabei reden wir hier nur von Stromzählern. Prekär nur, dass sich hier um einen in Europa nach wie vor unharmonisierten Markt handelt, auf dem sich unterschiedlichste Normen, technische Anforderungen und Kundenwünsche treffen. Nicht nur das Herzstück des Zählers, der Mikrocontroller, muss unterschiedlichsten Anforderungen gerecht werden können, sondern auch für Displays gelten trotz des bei Massenprodukten üblichen Preisdrucks teils sehr differenzierte Vorstellungen hinsichtlich Ablesbarkeit, Langlebigkeit und und Stromverbrauchs-eigenschaften. Besonders komplex wird es bei der drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikation. Nachdem hier von den jeweiligen regionalen Versorgern und Ländernormungsstellen unterschiedlichste Kommunikationslösungen priorisiert werden, ist eine schnelle Harmonisierung in Europa im Gegensatz zu den USA nach wie vor nicht in Sicht. Hinzu kommen in einigen Ländern, speziell in Deutschland, noch erhebliche zusätzliche Sicherheitsanforderungen nach der BSI-Spezifikation TR-03109 und dem Security Module PP (Protection Profile), die von der Komplexität mit den Anforderungen im Electronic Banking verglichen werden können.
Einige technisch versierte Distributoren wie die MSC-Gleichmann-Gruppe haben aus der Not inzwischen eine Tugend gemacht und unterstützen ihre Smart-Grid- und Smart Metering-Kunden mit weit über den klassischen Komponentenvertrieb hinausreichenden Dienstleistungsangeboten bis hin zur Auftragsentwicklung der kompletten Zählerelektronik. Um einen solchen ganzheitlichen Beratungsansatz verfolgen zu können, der letztlich ja die individuellen Vorstellungen des jeweiligen Zählerherstellers mit den gesetzlichen Anforderungen unter ein Hut zu bringen muss, benötigt ein Distributor nicht nur ein breites Produktspektrum. Mindestens genauso wichtig ist eine langjährige Praxiserfahrung, wie der nachfolgende Vergleich verdeutlicht:
So ist bei einem Gasmeter, welches bekanntermaßen batteriebetrieben sein muss und bis zu 15 Jahre ohne Batteriewechsel funktionieren sollte, das Anforderungsprofil sehr stark auf geringen Stromverbrauch, Kompaktheit und robuste Bauform ausgerichtet. Für die Steuerung reicht in der Regel eine 8-Bit-MCU mit integrierten Metering-Funktionen. Bei einem klassischen Stromzähler sieht das Anforderungsprofil hingehen komplett anders aus: Strom ist vorhanden. Um Leistungsprofile zu erfassen, ist allerdings deutlich mehr Rechenleistung erforderlich. Weil die Kopplung an Smart Home und die Energieverbrauchssteuerung durch den Nutzer gewünscht sind, spielt hier zudem auch die Kommunikation eine wichtigere Rolle, Stichwort Interaktion. Bei dem Gasmeter erfolgt die Kommunikation heutzutage über einen Short-Range-Funk, wie beispielsweise Wireless M-Bus oder Zigbee, bei einem Stromzähler typischerweise über DSL, Ethernet, Powerline Communication oder gar UMTS. Aber auch hier sind Konzepte und Einbeziehung von Datensammlern, sogenannte MUCs, denkbar, die dann andere Funklösungen in den Zählern ermöglichen würden.
Die Displays fallen bei einem Gasmeter generell wesentlich kompakter aus als bei einem Stromzähler, bei dem gegebenenfalls sogar grafische Fähigkeiten gefordert werden. Was aber nicht automatisch bedeutet, dass die technischen Ansprüche an ein Gasmeter-Display geringer wären als bei einem Stromzähler-Display. Während es bei Gaszähler-Displays vor allem auf Langlebigkeit und auf eine möglichst geringe Stromaufnahme ankommt, spielt bei Stromzähler-Displays unter anderem auch ein möglichst weiter Blickwinkeln ein wichtige Rolle, weil diese Zähler an den unterschiedlichsten, oft nur eingeschränkt zugänglichen Stellen montiert werden; in Südeuropa übrigens gern auch außerhalb des Hauses, weshalb in diesen Ländern meist auch ein erweiterter Temperaturbereich und UV-Resistenz gefordert werden.
Eines der komplexesten Themen ist jedoch, wie schon kurz angerissen, die Kommunikationsschnittstelle. Im Gegensatz zum inzwischen weitgehend harmonisierten US-Metering-Markt kommen in Europa je nach Land und Region nach wie vor unterschiedlichste Wireless-Technologien zum Einsatz: Wireless-M-Bus beispielsweise vorzugsweise in Deutschland, Niederlanden, Italien und Frankreich, ZigBee in Großbritannien, Schweden und Spanien.
Parallel dazu werden besonders in ländlichen Gebieten auch GPRS- (2G) und UMTS-(3G) Technologien genutzt, in Ballungszentren hingegen die in den Wohneinheiten vorhandenen DSL-Anschlüsse, was jedoch sicherheitstechnische Fragen aufwirft und einige Herstellern deshalb inzwischen zur Powerline Communication drängt.
Derart vielfältige und gleichzeitig unterschiedlichste Anforderungen und Vorgaben lassen erahnen, wie wichtig eine Fokussierung des Distributionspartners auf vertikale Märkte wie zum Beispiel Smart Grid, Smart Metering und Smart Home für den Projekterfolg ist. Nur wer über ein tiefes technisches Wissen in allen relevanten Fachbreichen und entsprechend internationale Erfahrung verfügt, kann Zähler-Hersteller auch auf Systemebene als technisch kompetenter Entwicklungspartner unterstützen. So werden von MSC inzwischen unter anderem auch komplette Lösungsansätze für verschiedene Zählerarten angeboten. Im Mittelpunkt stehen dabei insbesondere modulare Zähler-Konzepte mit verschiedenen Ausbaustufen und austauschbaren Schnittstellen, die es Zählerherstellern ermöglichen, schnell und variabel auf die unterschiedlichsten Markt- und Kundenanforderungen zu reagieren.
Als Basis hierfür dienen unter anderem MSC-eigene Module für verschiedene Prozessorplattformen, zum Beispiel ARM-basierte Q7 und NanoRISC-Module, sowie Kommunikationsmodule wie zum Beispiel die Funkmodule von Panasonic (Wireless M-Bus, Zigbee) oder Quectel (2G / 3G) Als Beispiel wird in Bild 2 schematisch die Modularität der Funkschnittstellen dargestellt. Dank dieses flexiblen Aufbaus kann der Kunde ein und das gleiche Modul ohne signifikanten Mehraufwand sowohl in Gegenden mit ZigBee als genormte Schnittstelle nutzen wie auch in Regionen, in denen Wireless M-Bus dominiert.
- Smart Grid und Smart Metering erfordern »Smart« Distribution
- Die Rolle der Distribution
- Deutich weniger Aufwand
Lesen Sie mehr zum Thema
