Strom - Ohne branchenspezifisches Energieinformationsnetz keine Energiewende. Der VDE plädiert in einem Positionspapier für eine 450-Megahertz-LTE-Funknetz-Lösung, Smart Meter und Fiber to the Home. Damit soll das intelligente Netz Wirklichkeit werden.
Von besonderer Bedeutung für den Neuaufbau eines Kommunikationsnetzes des Smart Grid ist das 450-MHz-Band, so die Autoren des VDE-Papiers. Das Band weist demnach im Vergleich zu den anderen Mobilfunkbändern eine sehr große Reichweite auf. »Das 450-MHz-Band besitzt auch die Eigenschaft, aufgrund der Wellenlänge seiner Funksignale von circa 70 Zentimeter, die in der Größenordnung der Wanddicken von Gebäudestrukturen liegt, diese besser zu durchdringen«, heißt es in dem Papier, das im April erschien. »Damit ermöglicht dieses Band einen wesentlich besseren Zugang zu Kellerräumen als die klassischen Mobilfunksysteme im Frequenzbereich mit Frequenzen ab circa 1 GHz.«
Erste Hersteller stellen den Angaben zufolge zurzeit LTE450-Systeme vor, sodass auch die weiterentwickelten Systeme der vierten Mobilfunkgeneration als Grundlage für den Aufbau branchenspezifischer Energieinformationsnetze im Frequenzband bei 450 MHz verwendet werden können.
»Dies erhöht die Zukunftsfähigkeit der Netze nochmals deutlich«, so die Autoren. Der Aufbau eines weltweit ersten 450-MHz-LTE-Netzwerks wurde im Dezember 2014 vom Netzbetreiber Ukko Mobile in Finnland verkündet. Das Netz hat nach Angaben des Netzbetreibers eine landesweite Ausdehnung, und 99,9% der Bevölkerung haben einen Zugriff auf dieses Netz. Die technischen Einrichtungen werden von Huawei geliefert. Damit sollte der Einstieg in die LTE-Technologie im 450-MHz-Band für die Zukunft gesichert sein.
»Beim Einsatz der LTE-Technik für Energieinformationsnetze ist darauf zu achten, dass bei der Zuweisung von Funkkanalressourcen für einzelne Stationen, das sogenannte Scheduling-Verfahren, die besonderen Rahmenbedingungen kritischer Infrastrukturen berücksichtigt werden.«
Während kommerzielle Mobilfunknetze typischerweise die Stationen bevorzugen, die besonders gute funktechnische Rahmenbedingungen vorfinden wie das sogenannte Max-Rate-Scheduling, müssen in einem Netz für Energieinformationssysteme auch die Stationen, die durch besondere Installationsbedingungen permanent ungünstige Funkkanalbedingungen vorfinden, ebenfalls ausreichend bedient werden.
Dies kann beispielsweise durch ein Blind-Equal-Throughput-Verfahren erfolgen. Auf der Basis eines entsprechend spezifisch angepassten Ressourcenmanagements sind garantierte Datenraten, wie sie für systemkritische Dienste benötigt werden, auf der Luftschnittstelle umsetzbar. Um die Dienstgüte auch Ende-zu-Ende zu garantieren, sind daneben auch entsprechende Steuerungsmechanismen im Festnetz notwendig. Über Ansätze des Software-Defined Networkings können hierbei in der Zukunft neuartige Schnittstellen bereitgestellt werden, über die eine Priorisierung für systemkritische Dienste und Transparenz über die Erfüllung von Quality-of-Service-Parametern für Anwender der Energieinformationsnetze zugänglich werden, heißt es in dem VDE-Papier.
Ein Geschäftsmodell für den Aufbau und laufenden Betrieb des Energieinformationsnetzes ist zurzeit noch schwer darstellbar, heißt es in dem Papier. Der Rollout des Smart-Meter-Systems, das mit ein wesentlicher Nutzer dieses Netzes sein könnte, verzögert sich und kann in seinem Einsatz beispielsweise für alle Letztverbraucher zurzeit nicht abgesehen werden. »Die Auslastung eines Energieinformationsnetzes wird über einen vergleichsweise langen Zeitraum bis 2030 schrittweise wachsen. Auf der anderen Seite wird das Energieinformationsnetz unabhängig vom Aufbau eines Smart-Metering-Systems die unabdingbare Voraussetzung für den Aufbau des Smart Grids und der Integration der volatilen regenerativen Energieerzeuger in das Energieversorgungsnetz sein.« (hd)
