Breitband Powerline als Kommunikationsplattform für Smart Metering – der erste Schritt zum Smart Grid

Abstract:
Die intelligenten Stromnetze der Zukunft, die sogenannten Smart Grids, gelten zusammen mit erneuerbaren Energien und Speichersystemen als wichtigste Säule bei der Weiterentwicklung der Energieversorgungssysteme. Als erster Schritt zur Schaffung intelligenter Stromnetze gilt die Einführung der Zählerfernauslesung, bedingt sie doch den flächendeckenden Aufbau von Kommunikationsnetzen. Als technisch wie wirtschaftlich interessanteste Lösung für die Errichtung eines flächendeckenden Netzes für Anwendungen im Energieversorgungsumfeld gilt heute die Powerline-Technologie, da diese einfach das bestehende Stromnetz als Kommunikationsnetzwerk nutzt und deswegen keiner zusätzlichen Unterstützungsleistungen oder Genehmigungen Dritter bedarf. Herkömmliche Schmalband-Powerline-Kommunikationssysteme (PLC) arbeiten im Cenelec-A-Band, in einem schmalen Frequenzbereich von 3 – 95 kHz. Daher hat die PLC-Technik, mit verschiedenen Nachteilen zu kämpfen. Ihre maximale Bandbreite bei der Datenübertragung bewegt sich derzeit im Bereich zwischen 2 und 10 kbit/s. Die geringe Bandbreite und die Notwendigkeit eines sehr hohen Sendepegels führen dazu, dass eine PLC-Kommunikationsinfrastruktur nicht echtzeitfähig ist. Bis eine Kopfstation in einer lokalen PLCZelle die mehreren hundert intelligenten Zähler in den Häusern der Region einen nach dem anderen ausgelesen hat, vergehen bis zu einigen Stunden. Eine gleichzeitige Kommunikation mit mehreren intelligenten Zählern oder Echtzeitabfragen on-demand sind mit der klassischen PLC-Technik ausgeschlossen. Die Breitband Powerline Technologie (BPL) dagegen nutzt ein anderes Frequenzband mit deutlich niedrigeren Sendepegeln zur Datenübertragung. Sie verbindet die wirtschaftlichen Vorteile der klassischen PLC-Technik mit den Vorteilen heutiger Breitbandtechnologien. Die Nutzung des TCP/IP-Standards zur Datenübertragung ermöglicht die nahtlose Integration in bestehende Kommunikationsinfrastrukturen. Hohe Bandbreiten ermöglichen die Datenübertragung in Echtzeit und offene, standardisierte Schnittstellen zu Zählern wie auch anderen, zukünftigen Smart-Grid-Anwendungen, ermöglichen eine nachhaltige Nutzung einer BPL-basierten Kommunikationsplattform.