Lastenhefte des VDE|FNN für Smart-Meter-Gateways, die Zentraleinheit des intelligenten Messsystems
04.01.2021

Smart-Meter-Gateway: Die Zentraleinheit des intelligenten Messsystems

Über das Smart-Meter-Gateway (SMGW) werden alle Verbindungen nach innen und außen abgewickelt. VDE FNN hat in Lastenheften die technischen Spezifikationen erarbeitet. Das Lastenheft für das SMGW liegt nun in einer aktuellen Version (1.3) vor.

Das Smart-Meter-Gateway ist die Zentraleinheit des Messsystems. Hier werden alle Verbindungen nach innen und außen abgewickelt (LMN, HAN, WAN). Von außen erhalten fest definierte Marktteilnehmer wie Messstellenbetreiber, Stromlieferanten oder Verteilnetzbetreiber Zugriff auf das Gateway. Wer welchen Zugriff hat, ist streng nach den Vorgaben des Gesetzgebers sowie den technischen Regeln des Bundesamts für Sicherheit in der Kommunikationstechnik (BSI) geregelt. Nach innen gibt es sowohl Schnittstellen zu den intelligenten Zählern als auch für Kunden und Techniker. VDE FNN hat Konstruktion und Funktion des Gateways in Lastenheften definiert.

Das „Lastenheft Mikroprozesse“ dient der Vervollständigung der Spezifikationen, um die Lücken für einen interoperablen Betrieb von SMGw-G1-Geräten zu schließen. Diese Spezifikation ist originärer Bestandteil des FNN Lastenhefts SMGw Funktionen, da es sich hierbei um eine notwendige Vervollständigung der funktionalen Beschreibung des SMGw handelt. Dabei werden einzelne, isolierte Request-Response-Abläufe zu genau spezifizierten Prozessen gebündelt, in denen interoperabel die Grundfunktionen des SMGw beschrieben werden, wie z. B.: Einbringen, Entfernen und Ändern eines Profils. Neben Prozessen und Grundfunktionen spezifiziert dieses Lastenheft auch Meldungsereignisse, um ein interoperables und maschinelles Monitoring des SMGw sicherzustellen.

FNN Hinweis „Sichere Lieferkette für das Smart-Meter-Gateway, Verpackung“ beschreibt manipulationsverhindernde Verpackungen mit technischer Unterstützung sowie mit oder ohne Zugriffskontrolle, die dem Transport von Smart-Meter-Gateway (SMGw) vom Hersteller zum Einbauort dienen.

In der Logistik von SMGw kommen häufig Umverpackungen zum Einsatz. Mit diesem Dokument werden bekannte Anforderungen transparent dargestellt, um die Entwicklung neuer Verpackungen für SMGw zu ermöglichen. Es handelt sich nicht um ein vollständiges Lastenheft, sondern um relevante Hinweise zur Entwicklung einer Transportverpackung für SMGw. Darüber hinaus kann das Dokument Verständnis für die Anforderungen an die sichere Lieferkette von SMGw schaffen, um zum Beispiel zur Prozessoptimierung in Unternehmen beizutragen.

Funktionen

  • Kommunizieren: Alle Kommunikationsverbindungen nach innen und außen laufen über das Gateway.
  • Informieren: Durch das Gateway lassen sich die Messwerte aus der Ferne auslesen. Die Verbrauchswerte sind sowohl für Letztverbraucher als auch Messstellenbetreiber zur Abrechnung wichtig.

 Nutzen

  • Übertragung von Messwerten: Das Smart-Meter-Gateway als Kommunikationseinheit ist die zentrale Stelle, über die Messwerte an den Messstellenbetreiber übertragen werden. Das ermöglicht die Fernablesung des Stromverbrauchs durch autorisierte Marktteilnehmer und damit eine schnellere und genauere Rechnungsstellung.
  • Last- und zeitabhängige Tarife: In Zeiten von Überangeboten von Strom sollen Marktteilnehmer in Zukunft zu bestimmten Zeiten günstige Tarife anbieten können. Technisch wird das über die Kommunikationsfähigkeit des Smart-Meter-Gateways umgesetzt. Damit lässt sich die berühmte Waschmaschine steuern, die zu günstigen Tarifen Wäsche reinigt.
  • Erzeugungsmanagement: Netzbetreiber können unter bestimmten Voraussetzungen die Erzeugung dezentraler Anlagen, wie zum Beispiel Photovoltaik, abregeln. Für die Millionen Kleinanlagen in der Niederspannung soll das Smart-Meter-Gateway künftig dafür die Steuerbefehle der Netzbetreiber empfangen. Das Gateway leitet sie dann an die Steuerbox weiter. Sie übernimmt dann die tatsächlichen Schaltungen in der Kundenanlage.
  • Lastmanagement: Auch für das Zu- und Abschalten von Verbrauchern (Lasten) in der Kundenanlage empfängt das Gateway Steuersignale vom Netzbetreiber oder Energielieferanten. Damit lassen sich in Zukunft zum Beispiel gezielt Elektroautos günstig laden.
  • Netzbetriebliche Anwendungsfälle: Die Kommunikationsfähigkeit des Smart-Meter-Gateways ist Voraussetzung für das netzdienliche Schalten von Erzeugung und Verbrauch in der Kundenanlage. Das Gateway übernimmt somit eine ganz zentrale Rolle dabei, über das intelligente Messsystem die Erzeugungsanlagen in der Niederspannung netzdienlich anzusteuern.
  • Direkte Kundeninformation (Display, Apps): Verbraucher können annähernd in Echtzeit ihren Verbrauch einsehen, umfangreiche Möglichkeiten zur Visualisierung und zum Vergleich der eigenen Verbrauchsdaten.
  • Mehrspartenfähig: über Schnittstellen kann der Zähler auch die Messwerte anderer Zähler wie z.B. Gaszähler einlesen und weiterleiten.

VDE FNN Aktivitäten

  • Lastenhefte: die Lastenhefte für Konstruktion und Funktion sind seit Sommer 2014 vollständig verfügbar
  • Testfälle: VDE FNN spezifiziert Testfälle, die den Herstellern von Testmaschinen als Grundlagen dienen. Mit den Testmaschinen können die Hersteller von Smart-Meter-Gateways prüfen lassen, ob ihre Geräte den umfangreichen Anforderungen aus den FNN Lastenheften entsprechen.

Zielgruppe der Lastenhefte

  • Hersteller von Smart-Meter-Gateways
  • Netzbetreiber
  • Messstellenbetreiber
  • Telekommunikationsunternehmen
  • Messdienstleister

Kontakt

Frank Borchardt

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