In einem detaillierten Pilottest erprobt SmartOPTIMO mit unterschiedlichen Stadtwerken die gesamte Systemkette rund um das Smart Meter Gateway CONEXA 3.0. Projektpartner sind Next Level Integration (NLI) und Theben.
Das Unternehmen smartOPTIMO wurde 2009 von den Stadtwerken Münster und Osnabrück als Dienstleister rund um die Zähl- und Messaktivitäten ausgegründet und ist inzwischen zu einem Partnernetzwerk von über 40 Stadtwerken gewachsen. Insgesamt gehören heute kommunale Kunden und Gesellschafter mit zusammen über eine Million Zählpunkten zu diesem Verbund. Hier entstand die Idee für das technische Kooperationsprojekt Messsysteme – Technik & Prozesse, mit dem sich die Beteiligten strukturiert auf die Einführung der intelligenten Messsysteme vorbereiten wollen. „Konventionelle Stromzähler wurden – vereinfacht gesagt – bestellt, eingebaut und abgelesen“, sagt Ingo Lübke, der bei smartOPTIMO in Münster für das Projekt zuständig ist. Die künftige Systemkette dagegen besteht aus dem intelligenten Messsystem (iMSys), also Basiszähler und Gateway. Über eine Telekommunikationsverbindung steht es in ständigen Austausch mit dem Gateway-Administrator (GWA) und Messsystem-Management (MsM), der sie steuert, die Messdaten entgegen nimmt und über Schnittstellen an die Backend-Systeme (ERP/EDM) weiterleitet. Überdies sollen auch externe Marktteilnehmer (EMT) wie etwa die Messstellenbetreiber oder die Vertriebe der Stadtwerke einen gesicherten Zugriff auf die Daten des Gateways haben. „All dies muss mit dem Rollout ab 2017 in jedem deutschen Stadtwerk funktionieren“, führt Lübke aus.
Erfahrene Entwicklungspartner
smartOPTIMO als Gateway Administrator (GWA), Messstellenbetreiber und Dienstleister koordiniert alle Aktivitäten mit Teilnehmern und Herstellern. Next Level Integration steuert mit myBusiness smartEnergy die Software-Lösung für alle notwendigen neuen Funktionen im Zusammenhang mit den Messsystemen bei. Konkret sind das die Themen Gateway-Administration, Datenempfang durch EMT, Kommunikation mit Messstellenbetreiber, Messdienstleister beziehungsweise EMT und GWA sowie Security, Anbindung an Marktprozesse und Backendintegration. „myBusiness smartEnergy ist eine modular aufgebaute Komplettlösung, die speziell für den Einsatz bei Stadtwerken und Kooperationen ausgelegt wurde“, erläutert Daniel Schlich von NLI. Im Bereich der SMGWs ist Theben Entwicklungspartner. „Die Wahl auf Theben als Hersteller der eingesetzten SMGWs wurde aufgrund der Verfügbarkeit, der einfachen Handhabung der Labormuster und der guten Erfahrungen mit den BSI-Vorläufer-Geräten CONEXA 1.0 und CONEXA 2.0 gefällt“, sagt Daniel Schlich. Um die durch die Richtlinie BSI TR-03109 geforderte Interoperabilität sicherzustellen, werden auch Geräte weiterer Hersteller in den Test einbezogen. Theben engagiert sich seit 2008 im Smart Metering und ist dadurch das einzige Unternehmen, das ein nach PTB-A 50.7 zugelassenes Gateways anbieten kann. Key-Account Manager Ruwen Konzelmann, beschreibt die Marktposition: „Wir setzen uns vom Wettbewerb durch unser großes Know-how in angrenzenden Bereichen wie etwa Gebäudeautomation KNX von Theben ab. Die IT-Technik beherrschen auch andere, aber sie verstehen womöglich nichts von KNX Gebäudeautomation. Außerdem sind wir schon lange bei den Stadtwerken und in anderen relevanten Branchen etabliert.“ Das aktuelle Gateway, CONEXA 3.0, repräsentiert die dritte Generation und entspricht den FNN-Lastenheften. Die Zusammenarbeit mit NLI bestand bereits mit den ersten beiden Generationen CONEXA 1.0 und 2.0.
Die Systemkette im Fokus
Ziel ist es, die neuen Technologie-Bausteine in der gesamten Systemkette kennenzulernen, Erfahrungen zu sammeln und durch Systemplattformen, Hürden meistern, Standardisierung und gemeinsames testen voneinander zu profitieren. „Nicht jeder muss alles testen und nicht alle müssen die gleichen Fehler machen“, meint Ingo Lübke von smartOPTIMO. Entsprechend finden abgestufte Labor-, Pilot- und Feldtests in unterschiedlichen Phasen statt: „Erste Tests fanden 2014 mit der zu diesem Zeitpunkt verfügbaren Technologie statt. Hier wurden bereits die neuen Abläufe und die Einbindung in ein zentrales IT-System erprobt“, berichtet Lübke. „Level 2-Labortests mit der neuen SMGWA-Software und dem neuen Conexa 3.0-Gateway starteten Anfang 2015.“ Derzeit werden weitgehend BSI-konforme Messsysteme von den Stadtwerken eingebaut und getestet – insgesamt 25 CONEXA 3.0-Gateways mit je einem Basiszähler.
Im Kern werden Hardware, Systeme und Prozesse erprobt – beginnend mit der Beschaffung der Zähler und Gateways. Da hier völlig neue Abläufe im Zusammenspiel zwischen Versorger, GWA und Hersteller abgestimmt werden müssen, spielen Ausschreibung und Systemauswahl, Einkauf und Bündelung sowie die Systembereitstellung (gemäß TR) eine wichtige Rolle im Projekt. Weiter wird die Einrichtung der intelligenten Messsysteme und Gateways in den drei Systemen (GWA, MsM, Visualisierung) getestet. Diese Aufgabe ist komplettes Neuland für viele Messstellenbetreiber und stellt zudem ganz erhebliche technische Anforderungen – bei den Grundfunktionalitäten ebenso wie hinsichtlich der Kompatibilität und Interoperabilität. „Wenn man bedenkt, dass ein Gateway nach derzeitigem Stand laut FNN 13 unterschiedliche Tarifanwendungsfälle beherrschen muss, kann man ermessen, wie umfangreich und komplex die entsprechenden Tests sein können“, erläutert Ingo Lübke.
Standards für alle Fälle
Zudem gilt es, beim Aufbau der Infrastruktur die unterschiedlichen Anforderungen in den Stadtwerken zu berücksichtigen – so etwa bei Wahl der Telekommunikationsstrecke. „Daher kommen unterschiedliche Formen der Datenübertragung, also zum Beispiel DSL, Ethernet und GPRS zum Einsatz“, berichtet Daniel Schlich von Next Level Integration. Für die künftige Ausweitung der IP-Adressen auf IPv6 ist das Theben SMGW CONEXA 3.0 gerüstet: Die IPv6 werden schon heute unterstützt. Die individuellen Einbauvoraussetzungen sind auch bei den Tests zur Inbetriebnahme der intelligenten Messsysteme zu berücksichtigen, die derzeit bei ausgewählten „Friendly Usern“ unter realen Installationsbedingungen erfolgen. Erprobt werden dabei sowohl die Prozesse des Hardware-Einbaus vor Ort als auch die Inbetriebnahme im System durch den Gateway-Administrator. „Unser Ziel ist es, von dieser Pilotphase nahtlos in die Feldtests überzugehen“, skizziert Ingo Lübke die weiteren Planungen. So will der Stadtwerke-Verbund die Montage-, Installations- und Roll-Out Prozesse zunehmendstandardisieren. Als nächster Projekt-Meilenstein Anfang September soll das IT-System für die Gateway-Administration für die Kunden des smartOPTIMO Kooperationsprojekt freigegeben werden. Dazu erhalten diese Kunden ein Hardware-Set bestehend aus einer CONEXA 3.0 und ein EMH-Basiszähler sowie den Zugriff auf das „myBusiness smart Energy“ Pilot-System.
Die CONEXA 3.0 bietet über die grundlegenden Funktionen aus TR und FNN weitere Möglichkeiten für Geschäftsmodelle. Ziel von Theben ist die einfache Anbindung von neuen Funktionen für die effiziente und nutzerorientierte Anwendung innerhalb der Gebäude
- Entwickelt nach den Vorgaben des BSI (PP, TR-03109), PTB-A 50.8 und des FNN Lastenheftes
- Updatefähig für zertifizierte Funktionen im Netz- und Energievertrieb
- Künftig auch für CLS-Komponenten (Controlable Local Systems) und Smart Grids geeignet
- Übertragung vom Zähler zu CONEXA per wM-Bus (OMS mit AFL4.0, Mode 7) und seriell über RS485
- Übertragung der Daten an den Administrator durch XML (COSEM/https-Webservices) Standard per Ethernet,
- Powerline über Ethernet, Mobilfunk, MMTS, GPRS oder im Laufe 2016 auch für LTE
- Integrierte Standard-Schnittstellen für WAN, LMN, HAN und CLS
- Multimandantenfähigkeit für Mehrfamilienhäuser
- Multiutility für Anwendungen im Bereich Strom, Gas, Wasser, Wärme
