Hochschule Merseburg

Smart Metering: MITNETZ STROM ist der
Stromwirtschaft dank Software einen Schritt voraus

30. Januar 2015

Der 1. Januar 2015 war für die Stromnetzbetreiber Deutschlands ein wichtiges Datum. Von diesem Tag an schreibt das Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) den Einsatz sogenannter Smart Meter für den automatisierten Dialog zwischen Stromverbraucher und Stromerzeuger vor. Da aber bis heute an den Verordnungen für die technische Umsetzung gefeilt wird, blieb der feierliche Startschuss in ein neues Zeitalter der Strommessung aus. Zwar gibt es seit 2013 eine technische Richtlinie des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI). Wichtige Fragen zu den Anforderungen an die neuen, intelligenten Zähler  sowie den hochkomplexen Kommunikationsfluss zwischen Verbraucher und Erzeuger, zum Beispiel hinsichtlich des Datenschutzes, sind darin nicht eindeutig geklärt.


Diese Situation vor Augen, investierte die Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom GmbH (MITNETZ STROM) bereits 2012 in ein gemeinsames Projekt mit der Forschergruppe um Prof. Uwe Heuert an der Hochschule Merseburg. Die Idee: Mit dem, was wir wissen, bauen wir eine virtuelle Umgebung. Sie bildet  das System der Zukunft mit allen Akteuren und Technologien vollständig ab und wird nach und nach durch reale Komponenten ergänzt. Diese innovative Software „Virtuelle Smart Meter Infrastruktur“ sichert der MITNETZ STROM nun einen erheblichen Wissensvorsprung. 

Erste Tests im Labor für Smart Meter an der Hochschule Merseburg

„Inzwischen sind die ersten Prototypen intelligenter Zähler auf dem Markt, die wir auf Funktion und Kompatibilität zu den gesetzlichen Vorgaben prüfen. Hätten wir die virtuelle Smart Meter Infrastruktur nicht zur Verfügung, wären wir fast ausschließlich auf die Angaben der Hersteller angewiesen“, erklärt Karsten Beuthner von der Abteilung Zählerwesen bei MITNETZ STROM.


Hier in Halle (Saale) ist das Forschungs- und Entwicklungsprojekt firmenintern angesiedelt. „Der Austausch mit der Hochschule ist über Arbeitsgruppen organisiert – manchmal auch über kurze Wege auf Zuruf“, so Karsten Beuthner. Die Prüfungen führen wissenschaftliche Mitarbeiter im Hochschullabor durch. Zugleich integrieren die Programmierer die neusten Vorgaben, die nicht nur aus der Politik kommen. So arbeitet derzeit zum Beispiel auch das Forum Netztechnik/Netzbetrieb (FNN) an Standards für zukünftige Elektrizitätszähler.

Position für Position Licht ins Dunkel gebracht. Die Grafik zeigt die Komplexität der zukünftigen Zähler-In-frastruktur. Ihre systematische Aufbereitung und Überführung in eine Software machen die Einführung von Smart Metering für MITNETZ STROM nun berechenbarer.
Grafik Stromnetz MITNETZ Hs Merseburg

„Um die Software auf dem aktuellen Stand zu halten, sind wir sehr gut vernetzt und nehmen alle diese Entwicklungen wahr“, erklärt Prof. Uwe Heuert von der Hochschule Merseburg. Der Experte für virtuelle Instrumentierung und technisch sehr komplexe Kommunikationsszenarien war Ideengeber für die Virtuelle Smart Meter Infrastruktur – inzwischen von ihren Entwicklern kurz vSMIS genannt. Ihre sehr gute Vernetzung in der Branche und der offene Austausch von Wissen machen das Projekt für beide Seiten zum Erfolg. Die MITNETZ STROM erhält einen sehr guten Marktüberblick über den Entwicklungsstand der neuen Zähltechnik,  hat damit größtmögliche Planungssicherheit und vermeidet Fehlinvestitionen. Die Forscher um Prof. Heuert an der Hochschule Merseburg werden auf internationalen Messen wie der CeBIT als ausgewiesene Experten für Smart Metering, Kryptografie und Prüfthemen wahrgenommen. Vier seiner sechs Mitarbeiter können mittlerweile über Smart-Meter-Projekte finanziert werden.  „Ich würde aber sogar von einer Win-Win-Win-Situation sprechen“, so Prof. Heuert.

Eine Win-Win-Win-Situation

Mit dem flächendeckenden Einsatz von Smart Meter steht die Stromwirtschaft zweifelsohne vor einer der größten Veränderungen der vergangenen Jahre. Hinter dem politischen Willen steht die Vision eines „Smart Grid“ – eines intelligenten Stromsystems, das die Stromerzeugung und den Stromverbrauch flexibel steuert. Es soll die dezentrale Einspeisung Erneuerbarer Energien optimal gestalten sowie auch den Verbraucher an günstigen Strompreisen partizipieren lassen. „Insofern leisten wir auch einen Beitrag für die Energiewirtschaft insgesamt bzw. für die Volkswirtschaft – und das alles ohne Fördergelder in Anspruch genommen zu haben“, so Prof. Heuert.


Und die Erfolgsgeschichte von vSMIS scheint noch lange nicht beendet zu sein. Vom 10. bis 12. Februar präsentiert die Forschergruppe anlässlich der E-world energy & water 2015, einem der größten Marktplätze zum Thema Smart Energy, den aktuellen Stand ihrer Innovation. Bereits jetzt gibt es Kooperationen über das Spin-Off Unternehmen „exceeding solutions“ mit dem VDE und einem großen Telekommunikationsdienstleister. RWE als Muttergesellschaft  von MITNETZ STROM hat Interesse angekündigt, das vSMIS-Projekt bis 2018 fortzuführen. Fortsetzung folgt.

spc

Informationen und Kontakt

Partner des Projekts

Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom GmbH (MITNETZ STROM)
Hochschule Merseburg mit der Forschergruppe um  Prof. Uwe Heuert und Dipl.-Ing.  Oliver Punk
 

Ziel und Verlauf des Projekts

Möglichst reibungsarme und erfolgreiche Einführung der Intelligenten Messsysteme 2020 bei dem Verteilnetzbetreiber MITNETZ STROM nach der Bundesrichtlinie nach BSI TR-03109
Zu den größten Herausforderungen gehörten: unvollständige und teils widersprüchliche Spezifikationen durch Behörden und Verbände; technisch sehr anspruchsvolle Kryptografie (Algorithmen, Datenstrukturen, Protokolle) mit der Notwendigkeit der Erweiterung etablierter Krypto-Bibliotheken sowie technisch sehr komplexe Kommunikationsszenarien

     

    Ergebnis

    Entwicklung eines Referenzsystems für Intelligente Messsysteme 2020. Die „Virtuelle Smart Meter Infrastruktur“ vSMIS ermöglicht:

    • Validierung und Bewertung von Smart Meter Produkten und Komponenten (Hard- und Software)
    • Test und Einführung notwendiger Prozesse im Energieversorungsunternehmen

    Die „Virtuelle Smart Meter Infrastruktur“ vSMIS ist zugleich Test-, Demo- und Trainingsumgebung für Mitarbeiter und Studenten:

    • Erarbeitung und Bewertung von Prozessabläufen beim Netzbetreiber
    • Unterstützungssoftware für Montage und Entstörung
    • Unterstützung der Prüfstellenarbeit
    • Werkzeug zur Bewertung der Netzstabilität und Messwertqualität

     

    Zeitrahmen

    10/2012 – 12/2015 (Verlängerung bis 2018 durch Bereitstellung zusätzlicher Mittel seitens RWE wahrscheinlich)

    Förderung/Finanzierung

    Unternehmer: 100% durch Forschungs- und Entwicklungsetat
    Wissenschaft: Bereitstellung von Infrastruktur
    Fördergelder: keine

     

    Anfragen und Ansprechpartner

    Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom GmbH (MITNETZ STROM), Abteilung Zählerwesen: Karsten Beuthner, Tel.:
    0345 – 2 163 868, E-Mail: karsten.beuthner@mitnetz-strom.de


    Hochschule Merseburg, Forschergruppe Smart Meter, Prof. Dr. Uwe Heuert, Tel.: 03 461 – 462 189, E-Mail: uwe.heuert@hs-merseburg.de

    Text und Bilder (soweit nicht anders benannt): Claudia Kusebauch