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Enerige & Management > IT - Freiheiten und Restriktionen
Bild: itestroorig / Fotolia
IT:
Freiheiten und Restriktionen
Der IT-Dienstleister Items hat sich mit einigen Stadtwerken zusammen intensiv Gedanken über Mindestanforderungen für Lorawan-Netze gemacht.
 
Die technischen Anschlussbedingungen (TAB) im Stromnetz definieren die Anforderungen des Verteilnetzbetreibers für den Anschluss von Kundenanlagen an das Niederspannungsnetz und deren Betrieb. Es handelt sich dabei um verpflichtende Vorgaben, die helfen sollen, den Netzbetrieb sicher zu machen und die Systemstabilität langfristig zu gewährleisten.

„In jeder Infrastruktursparte haben sich solche einheitlichen technischen Regeln durchgesetzt und sich auch bewährt“, sagt Marcel Linnemann, der im Bereich Innovation/Transformation bei der Items GmbH für die operative Umsetzung von Lorawan-Projekten − das Kürzel steht für Long Range Wide Area Network − verantwortlich ist. Ein Pendant zu den Anschlussbedingungen im Stromnetz sucht man für Lorawan-Netze allerdings vergeblich.

Dabei wächst die Bedeutung der Funknetze für die Transformation der Energiewirtschaft. Einerseits bilden Lorawan-Netze die Grundlage für neue Geschäftsmodelle, andererseits nutzen Stadtwerke sie auch, um mehr Effizienz in die eigenen Prozesse zu bringen.

Grundlage für neue Geschäftsmodelle

Ein Beispiel dafür sind Pegelsonden, die den Grundwasserstand ermitteln. Nicht selten ist es ein erheblicher Aufwand, die Brunnen der Wasserversorger zu erreichen und regelmäßig die Füllstände zu überprüfen. Sie befinden sich meist an abgelegenen Orten, manchmal auch im Mobilfunkloch. Da bedeutet es eine große Erleichterung, wenn die entsprechenden Messdaten per Lorawan direkt ins System der Stadtwerke übertragen werden können. „Und das auch in einer höheren Frequenz als beim ‚händischen‘ Ablesen“, sagt Linnemann. Schließlich sei es durchaus wichtig in Zeiten mit zunehmend heißen Sommern, ständig über die Wasserreserven im Bilde zu sein und die Förderung entsprechend kurzfristig anpassen zu können.

Eine weitere Anwendung, für die Linnemann und seine Kollegen schon Projekte umgesetzt haben, ist das Monitoring von Wärmeströmen in Fernwärmenetzen. Im Moment seien die Leitungen meist noch weitgehend eine Blackbox. „Doch das können wir mit entsprechender Sensorik und der Datenübertragung über ein Lorawan-Netz ändern“, erklärt der studierte Wirtschaftsingenieur und Energiewirt.
Darüber hinaus kann Lorawan dabei helfen, Kurzschlüsse schnell aufzuspüren. „Wenn man einen Strang von 20 Trafostationen hat und in einer der Kurzschlussanzeiger ausgelöst wird, weiß man noch nicht automatisch, wo das passiert ist“, sagt Linnemann. Bislang konnte es sein, dass die Monteure alle 20 Transformatoren abfahren mussten, bis sie den Fehler entdeckt hatten. Mit entsprechender Sensorik in den Trafos kann die betreffende Anlage selbst über Lorawan der Leitwarte anzeigen, dass der Defekt bei ihr aufgetreten ist. „Durch das schnellere Handeln verbessert sich auch das Q-Element des Netzbetreibers, was schnell den Großteil der Kosten eines gesamten Projekts im Fehlerfall finanzieren kann“, betont der Items-Projektleiter. Das Qualitätselement spielt in der Anreizregulierung bei der Ermittlung der Erlösobergrenzen der Netzbetreiber eine wesentliche Rolle.

Das sind nur einige wenige Beispiele, wie die Funktechnologie die eigenen Prozesse der Stadtwerke zu optimieren hilft. Immer häufiger betreiben die Versorger aber auch Lorawan-Netze für Dritte − für Unternehmen oder Hochschulen, vor allem aber für Kommunen. „In einer solchen Konstellation muss man sich auf jeden Fall darüber Gedanken machen, welche Freiheiten man den Nutzern gewährt und welche Restriktionen man ihnen auferlegt“, sagt Linnemann.

Noch mangelhaft verarbeitete Hardware im Markt

Er und seine Kollegen haben Erfahrung mit externen Nutzern. Denn Items, deren Gesellschafter selbst kommunale Unternehmen sind, betreut IT-seitig derzeit den Betrieb von mehr als 15 Lorawan-Netzen. Parkraummanagement und Füllstandmessung von Müllcontainern sind zwei der bislang gängigsten Anwendungen, die in der Öffentlichkeit wahrgenommen werden. Zur Dienstleistung gehört auch die Wartung der Gateways. „Wenn man Dritten beispielsweise gestattet, in beliebiger Form und beliebigem Umfang Outdoor-Gateways aufzustellen, braucht man am Ende viele verschiedene Wartungssysteme“, erklärt Linnemann. Der damit verbundene Aufwand sei ganz erheblich. Deshalb ist es seiner Meinung nach unerlässlich für den Erfolg eines Lorawan-Projekts, dass zumindest ein einheitlicher Gateway-Standard verbaut wird − wenn nicht sogar ein bestimmter Gerätetyp vorgeschrieben werden kann. Das Gleiche gelte natürlich für die Sensorik. Bei ihr mahnt Linnemann zu besonderer Vorsicht, da immer wieder mangelhaft verarbeitete Hardware im Markt anzutreffen sei. Auch hier würden Mindestanforderungen helfen, unnötigen Aufwand zu vermeiden − einerseits für die Überprüfung von Messergebnissen, andererseits für den Austausch untauglicher Sensoren.
 
Technische Mindestanforderungen für Lorawan-Netze
Grafik: Items

Es ist erst einmal ein „Musterentwurf“ für einen Katalog technischer Mindestanforderungen, den Items vorgelegt hat − erarbeitet mit einer Reihe von Partnerstadtwerken. „Wir maßen uns nicht an, eine für ganz Deutschland verbindliche Regelung zu schaffen“, betont Linnemann. Aber natürlich liege der Gedanke nahe, eine einheitliche Regelung zu schaffen. Alle Beteiligten, die Betreiber, die Nutzer und die Dienstleister, würden davon profitieren, ist er sich sicher. Aus diesem Grund laufen bereits Gespräche zwischen Items und der Kooperationsplattform Civitas Connect, die technischen Mindestanforderungen den Vereinsmitgliedern kostenlos zur Verfügung zu stellen und den Prozess der Standardisierung so voranzutreiben.

Beim Digitalverband Bitkom sind die Lorawan-Netze dagegen derzeit noch ein nachrangiges Thema. „Das heißt nicht, dass wir nicht darüber sprechen“, sagt Roman Bansen. Aber aktuell gebe es im Verband keine Bestrebungen, eine Standardisierung auf Komponentenebene für Lorawan-Netze voranzutreiben, so der Leiter des Bereichs IT-Infrastrukturen. Grundsätzlich sei die wachsende Palette der Anwendungen aber erfreulich. Damit könne durchaus auch das Thema Interoperabilität künftig an Bedeutung gewinnen und zu konkreteren Standardisierungsüberlegungen führen.

Dann könnte auch die Standardisierungsorganisation DKE des VDE ins Spiel kommen. Beim Verband, immerhin gedanklicher Bezugspunkt der Items-Initiative, genießt Lorawan bisher eine offensichtlich relativ geringe Priorität. Die Technologien im Smart Home oder der 5G-Standard stehen eher im Vordergrund. Und auch im Forum Netztechnik/Netzbetrieb, das sich beispielsweise intensiv um das intelligente Messwesen mit zertifizierten Smart Meter Gateways kümmert, werde nicht an Anschluss- oder Anwendungsregeln für Lorawan gearbeitet, ist aus dem Verband zu hören.

Zahlreiche Edna-Mitglieder bauen IoT-Netze auf

Anders beim Edna Bundesverband Energiemarkt & Kommunikation. „Wir als Edna begrüßen den Vorstoß zur Definition von Standards für den Betrieb von Lorawan-Netzen“, sagt Alexander Sommer. Für einen resilienten, effizienten und interoperablen Betrieb von Kommunikationsnetzen in der Versorgungswirtschaft seien Standards von einem hohen Wert, so der Sprecher des Technik-Teams der Blockchain-Initiative Energie (BCIe) im Bundesverband und gleichzeitig Leiter des Bereichs Innovation und Transformation bei Items. „Im Rahmen der BCIe+ beschäftigen wir uns seit einiger Zeit intensiv mit den Potenzialen von LPWAN und insbesondere Lorawan-Technologien, um Potenziale für Effizienz und Transparenz in den Versorgungsnetzen zu heben“, sagt er. Viele Mitglieder seien mit dem Aufbau von IoT-, insbesondere Lorawan- Infrastrukturen beschäftigt und professionalisieren sukzessive den Betrieb und skalieren den Nutzen. Items selbst ist Mitglied in der BCIe und bringt laut Sommer die Ideen der technischen Mindestanforderungen für Lorawan aktiv in die Arbeitsgruppen ein, um hier im stetigen Dialog die Standardisierung gemeinsam voranzutreiben. E&M
 
 

Fritz Wilhelm
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