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Mittwoch, 24. Januar 2018

Stromnetze

Digitale Energiewende braucht Standards

Von Hans-Christoph Neidlein | 1. April 2016 | Ausgabe 13

Ein einheitlicher internationaler Schnittstellenstandard für die Ansteuerung und Vernetzung von dezentralen Erzeugungs-anlagen, flexiblen Lasten und Speichern ist überfällig. Ansonsten greifen nach Expertenmeinung der geplante Smart-Meter-Rollout und die digitale Energiewende zu kurz.

w - Digitale Energiewende BU
Foto: Devolo

Steuerbox für Stromerzeugungsanlagen im Smart Grid: Sie sollen über die CLS-Schnittstelle mit den Smart-Meter-Gateways Daten austauschen und die Anlage steuern. Bisher aber ist dafür das Kommunikationsprotokoll nicht einheitlich festgelegt.

Es sei zwar „ein großer Schritt, dass ab dem kommenden Jahr stufenweise digital auslesbare Zähler über eine nach Vorgaben des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) geschützte Verbindung eingeführt werden sollen“, sagt Gerd Heilscher, Leiter des Instituts für Energie- und Antriebstechnik der Hochschule Ulm. Es dürfe aber nicht nur darum gehen, analoge Zähler gegen digitale zu wechseln.

Fehlender Schnittstellenstandard von Steuerboxen

Nötig sei eine „echte Digitalisierung mit Standards, die ein intelligentes Management von Einspeisern, flexiblen Lasten und Speichern erlauben“, so der Elektrotechnikingenieur. Ein dezentrales Energiesystem mit Millionen von sogenannten Prosumern – die nicht nur Strom verbrauchen, sondern selbst Strom ins Netz einspeisen – benötige einen automatisierten Stammdatenaustausch.

Eine Vielzahl proprietärer Protokolle erschwert die Datenkommunikation

Nur wie bisher Ökostromanlagen abzuriegeln, könne nicht die Zukunft sein, mahnt Heilscher. Die Energiewende erfordere eine intelligente Einbindung der Prosumer in das Netz- und Erzeugungsmanagement und in die Energiemärkte.

Im Gesetzentwurf zur Digitalisierung der Energiewende wird in § 23 die Einbindung von Stromeinspeisern in ein gesichertes Kommunikationsnetz gefordert. Schlüssel hierfür sei, so der Ulmer Experte, die Verwendung standardisierter Protokolle und die Ausrüstung von intelligenten Steuerboxen mit einer standardisierten CLS-Schnittstelle (Controllable-Local-System-Schnittstelle).

Auf diese Weise sei es auch möglich, so Heilscher, die Wechselrichter von Photovoltaikanlagen automatisch anzusteuern und damit in Echtzeit Daten und Netzzustandsinformationen für ein intelligentes Management für die Stromeinspeisung ins Netz zu erhalten. Auch Speicher sollten künftig entsprechend ansteuerbar sein. Im Moment sei dies nicht flächendeckend und kosteneffizient möglich, weil eine Vielzahl unterschiedlicher herstellerspezifischer Protokolle verwendet werde.

Nun müsse es darum gehen, sich auf einen Standard zu einigen, diesen rechtlich festzuschreiben und so den geplanten Rollout von intelligenten Zählern und Gateways sinnvoll zu ergänzen, fordert Heilscher. „Neue Geschäftsmodelle rund um das Flexibilitätsmanagement sind erst mit einer intelligenten, standardisierten Steuerbox machbar.“

Es könnte kontraproduktiv sein, wenn nun mit dem vorgeschriebenen Rollout digitaler Zähler und Smart-Meter-Gateways auch die aktuellen Steuerboxen mit lediglich vier Relaiskontakten oder nicht kompatiblen Steuerboxen eingebaut würden, mahnt Heilscher. Denn durch eine nachgeschobene Standardisierung müssten die vorhandenen Geräte dann innerhalb absehbarer Zeit wieder ausgetauscht werden.

Marc Behnke vom Verteilnetzbetreiber E.DIS im brandenburgischen Fürstenwalde warnt: „Wir sollten besser mit dem flächendeckenden Rollout warten, bis eine wirklich intelligente, standardisierte Lösung zur Verfügung steht.“ Laut Behnke, bei E.DIS für die Netztechnik zuständig, gebe es derzeit von Seiten des BSI noch keine Anforderungen an die Interoperabilität und das entsprechende Schutzprofil für die Steuerung schaltbarer Anlagen.

„Zwar gibt es schon intelligente Grid-Module für das Netz, doch was fehlt, sind gemeinsame Protokollstandards der Geräte“, sagt Florian Lütticken, bei der EnBW Energie Baden-Württemberg zuständig für Prozessleittechnik und erneuerbare Energien.

Die Gerätehersteller der Steuerboxen brauchen frühzeitig Orientierung

Als positives Beispiel verweist Heilscher auf die USA, wo seit Kurzem nur noch Wechselrichter für Photovoltaikanlagen mit dem Kommunikationsstandard Sunspec in öffentliche Gebäude eingebaut werden dürfen.

Entsprechend müsse hierzulande ein einheitliches international anerkanntes Übertragungsprotokoll (z. B. IEC 61850) eingeführt werden. Dieser Standard werde schon von Windkraft- und Wasserkraftanlagen sowie von Umspannwerken genutzt und sei international verbreitet. Das zuständige BSI müsse sich verstärkt in internationalen Normungsgremien umsehen und einbringen sowie vom Bundeswirtschaftsministerium mit Ressourcen ausgestattet werden, fordert Heilscher.

Viele Hersteller hielten sich derzeit noch mit Produktentwicklungen zu Steuerboxen zurück, so Markus Wächter, Director Research Projects des Hardwareherstellers Devolo. Grund hierfür seien genau die noch fehlenden funktionalen Spezifikationen zur Gewährleistung der herstellerübergreifenden Interoperabilität. Diese würden aber derzeit branchenübergreifend vom Forum Netztechnik/Netzbetrieb (FNN) beim VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik und Informationstechnik)erarbeitet.

Erschwerend aus Sicht eines Hardwareherstellers komme hinzu, dass das BSI erwäge, ein Schutzprofil für Steuerboxen zu definieren, erklärt Wächter. Daher arbeite man sowohl in den entsprechenden Arbeitsgruppen des BSI als auch des FNN aktiv mit, um dem Markt zeitnah entsprechende Lösungen anbieten zu können.

 

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