Schrittweise flexibel einsteigen

IT & Management
Intelligente Messsystem-Infrastruktur
Schrittweise flexibel einsteigen
SMART METERING | Ein zentraler Baustein der Energiewende ist eine
moderne und sichere Mess- und Steuerungsinfrastruktur. Sie ermöglicht
eine verbesserte Berechnung und Prognose des dezentralen Bezugs von
Energie. Zugleich stellt sie präzise Informationen zu Lieferung und Bezug
von Energie durch die „Prosumer“ und ebnet den Weg für ein kostengünstiges, sicheres Einspeise- und Lastmanagement. Die zur Verfügung
gestellten Informationen helfen zudem, die EEG-Einspeisungen einfacher
zu bilanzieren. Um „Stranded Investments“ zu vermeiden, empfiehlt sich
für Netzbetreiber ein schrittweiser flexibler Einstieg.
Aufbau der Mess- und
Steuerungsinfrastruktur
Geschäftsmodelle auf Basis von Smart Metering
Smart Metering Rollout-Szenario
Initiierung Admin-Dienste
Konfiguration der SMGw
Messwerterfassung
Administration der SMGw
Bereitstellung
CLS-Kanal
Alarmevents
aus den SMGw
Logbücher
Monitoring
Datendurchleitung
(Pseudonym.)
GWA
Metering Mngt. Metering Mngt.
MSB/NB/LF
CLS
Wakeup-Call
Verwaltung Konf.-Daten
Messwertanalyse
und -veredelung
Steuerungs-Prozesse
Markteinbaufälle
Geschäftsmodelle auf Basis von Smart Metering.
D
as Ziel ist klar: Mit der Energiewende
ist der ambitionierte Plan verknüpft,
Energieangebot und -nachfrage optimal
aufeinander abzustimmen. Dabei sollen
netzdienliche und marktseitig induzierte
Anreize eine effizientere Ressourcenkoordination in der künftigen Stromversorgung gewährleisten. Wesentlicher Baustein und „Enabling Technology“ hierfür
ist der Aufbau und Betrieb einer intelligenten Mess- und Steuerungsinfrastruktur, die Erzeugung, Transport und Verbrauch miteinander verbindet. Aktuell arbeiten Bundesregierung, Behörden und
Fachverbände an der finalen Ausgestaltung der gesetzlichen Rahmenbedingungen des „Energiewende-orientierten“
Smart Meterings. Grundlage sind die im
Februar vom BMWi veröffentlichten Eckpunkte des Verordnungspakets „Intelligente Netze“. Mit ihnen zeichnet sich ein
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len EE-Anlagen zu etablieren. Die transparente Informationsversorgung über reale
Verbrauchs- und (dezentrale) Erzeugungsdaten legt die Grundlage für eine verlässliche Energievermarktung sowie Bilanzierung nach dem EEG. Gleichzeitig werden
über die Messungen von EE-Anlagen die
Einspeiseprognosen und die Eigenverbrauchsberechnung verbessert.
verlässlicher Zeithorizont für den verpflichtenden Einbau und Betrieb intelligenter Messsysteme ab, der bei größeren
Verbrauchern spätestens 2017 startet und
sukzessiv auf weitere Verbrauchergruppen ausgedehnt wird. Für die meist von
Privatpersonen betriebenen Erzeugungsanlagen wie Photovoltaik-Systeme oder
KWK-Anlagen gilt Analoges.
Aufbau und Betrieb der intelligenten
Mess- und Steuerungsinfrastruktur sind
hochkomplexe Aufgaben, die vielfältige
IT- und Kommunikationsprozesse in der
Energiewirtschaft beeinflussen – und
zwar auf der organisatorischen, betriebswirtschaftlichen und technischen Ebene.
Neben der „traditionellen“ Verbrauchsmessung wird sie weitere wichtige Funktionen in der zukünftigen Energieversorgung übernehmen. Netzbetreiber werden
befähigt, mit Blick auf die Systemsicherheit insbesondere der Verteilnetze, eine
effiziente Steuerung der vielen dezentra-
Kern der intelligenten Mess- und Steuerungsinfrastruktur bilden das Smart Meter Gateway (SMGW) als zentrale Kommunikationseinheit, das Gateway-Administrator (GWA)-Tool zum sicheren Management der Gateways sowie Messdatenmanagement- und Steuerungssysteme. Das Smart Meter Gateway dient dabei
als dezentraler Angelpunkt zwischen den
Sensoren und Aktoren bei den Kunden
sowie den beteiligten Marktteilnehmern
(Messstellenbetreiber/Messdienstleister,
Energieversorger und andere Service-Unternehmen), die über das Weitverkehrsnetz (WAN) aus der „Ferne“ kommunizieren. Die Messsensoren der Kunden kommunizieren im so genannten lokalen metrologischen Netz (LMN) mit dem Smart
Meter Gateway, das die Messdaten nach
Vorgabe tarifbezogener Regelwerke zur
Weiterleitung aufbereitet. Das SMGW sichert auch die Kommunikation der im
Heimnetz (HAN, Home Area Network)
eingebundenen steuerbaren Systeme
(CLS, Controllable Local Systems), beispielsweise intelligente Hausgeräte oder
Photovoltaik-Anlagen. Über die HANSchnittstelle kann zum einen der „erzeugende“ Kunde („Prosumer“) Einblick in
seine Verbrauchs- oder Einspeisewerte erhalten. Zusätzlich räumt das CLS-Interface den legitimierten Fernzugriff auf dezentrale EE-Anlagen ein, damit Netzbetreiber oder Dienstleister die erforderlichen Schalthandlungen vornehmen kön-
Der vorliegende Text ...
... basiert auf dem Wissensstand von
Ende Juli 2015. Am 7. August 2015
(nach Redaktionsschluss) hat das BMWi
das „Verordnungspaket“ zum „Gesetz
zur Digitalisierung der Energiewende“
(GeDiEW) veröffentlicht.
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nen, um zum Beispiel die Netzstabilität zu
sichern (netzdienliche Steuerung).
Dem grundzuständigen Messstellenbetreiber (MSB) obliegt als Smart-MeterGateway-Administrator die Aufgabe, die
Gateways mit entsprechender SoftwareUnterstützung sicher zu administrieren.
Zu den Aufgaben des GWA-Tools (siehe
Textkasten) zählen insbesondere die Inbetriebnahme und Konfiguration, das
Einspielen der Auswertungsprofile inklusive Tarifinformationen und Sensorprofile, das Verwalten der Zugangsberechtigungen sowie die Überwachung anhand
von Ereignis-/Status-Informationen und
Logbüchern. Zur Umsetzung netzdienlicher Services liefern die Netzbetreiber die
notwendigen Konfigurationen an den
GWA, um die benötigten Informationen
der Messsysteme und darüber hinaus
auch die Freischaltung von Zugriffen für
etwaige Steuerungs- und Regelungsvorgänge für am Gateway angebundene Aktoren zu erhalten. Im Einzelfall entscheidet dabei die Art der netzdienlichen Services über die Art der erforderlichen Informationen und Steuerungsmöglichkeiten.
Annäherung an die neuen
Aufgaben
Die Kurzbeschreibung der intelligenten
Mess- und Steuerungsinfrastruktur lässt
erkennen, welcher komplexen Herausforderung sich die Akteure stellen müssen.
Um die künftigen Anwendungsfälle zu
Übersicht der Leistungstiefe bei Infrastruktur
und Services im Smart Metering.
unterstützen, sind IT-Systeme, Prozesse
und Personal rechtzeitig vorzubereiten.
Als Gateway-Administrator ist jeder
grundzuständige MSB gut beraten, für die
eigene Organisation abzuklären, mit welchen unternehmerischen Risiken er die
Leistungserbringung angehen möchte.
Denn um die Administratorenrolle auszufüllen, sind viele Leistungen zu erbringen, die nicht zur Kernkompetenz eines
MSB beziehungsweise Netzbetreibers zählen und somit zusätzliche Investitionen
nach sich ziehen. Der Aufbau einer sicheren Kommunikation im WAN oder der
Aufbau einer erweiterten ISO-27001-konformen IT-Umgebung für den GWA-Betrieb können zu tiefen Einschnitten im
Budget führen. Das Risiko eines „stranded
Investments“ ist daher groß. Hinzu
kommt, dass die reinen GWA-Tätigkeiten
aus betriebswirtschaftlicher Sicht wenig
Differenzierungsspielraum bieten, da es
Aufgaben, Rechte und Pflichten des Smart-Meter-Gateway-Administrators
> Übermittlung von Tarifinformationen an das Smart Meter Gateway (SMGW), die von einem externen Marktteilnehmer (EMT) bezogen wurden. Dient der Zuordnung und Aufbereitung von empfangenen Messwerten zu entsprechenden Tarifstufen.
> Erfassen und Übertragen von Kommunikationsprofilen an das SMGW, durch die die Datenübertragung des SMGW an die Marktteilnehmer konfiguriert und gesteuert wird.
> Sichere Durchführung von Firmware-Updates des SMGW.
> Durchführen des Wake-Up-Services durch Senden eines speziellen vom GWA signierten
Datenpakets mit dem Ziel, weitere Administrationsbefehle auszuführen.
> Einsehen des System-Logs des SMGW, um den Status zu erkennen und Störungen zu
identifizieren.
> Einsehen des eichtechnischen Logs, um Verfälschungen von Messungen oder fehlgeschlagene Zeitsynchronisierung zu registrieren.
Ebene
Hardware
System
Leistungselement
Geräte
Hosting (zertifiziert)
Kommunikation
WAN-Anbindung
Anwendung I
Software (as a Service) für GWA und EMT
Anwendung II
Zusatzsoftware, Apps, Tools
Prozess
(Process-) Consulting
Personal
Business Process Outsourcing/Outtasking
Marktrolle
Marktrollenverantwortung
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sich um standardisierte Prozesse handelt,
die möglichst effizient abzubilden sind.
Stückkosten und Skaleneffekte gewinnen
folglich insbesondere bei Anwendungen
und Betrieb an Gewicht.
Vor dem Hintergrund ihres Geschäftsmodells und der vorhandenen IT-Infrastruktur müssen Unternehmen deshalb
abwägen, auf welchem Weg sie ihre
Smart-Metering-Ziele umsetzen. Dies
heißt auch, sich mit der Frage „Make, Buy
or Cooperate“ auf den unterschiedlichen
Leistungsebenen zu beschäftigen. Für Unternehmen kommt es deshalb gerade zu
Beginn auf eine IT-Unterstützung an, die
einen schnellen Einstieg erlaubt, ohne
dass einmal getroffene Entscheidungen
für immer in Stein gemeißelt sind. Der
SaaS/IT-Full-Service von BTC auf Basis der
Produktlinie BTC AMM begünstigt hier
den unkomplizierten Start im Sinne eines
„ready2use“-Ansatzes.
Entscheidungen bezüglich Leistungserbringung
Gateways, Messeinrichtungen, CLS-Steuereinheiten, Displays usw.
Rechenzentrumsleistungen inkl. Backup und Restore, Hochverfügbarkeit, Security usw.
ISO-27001-zertifizierte Umgebung (insbesondere bei GWA erweitert um konkrete
Maßnahmenkataloge).
IP-basierte, gesicherte Anbindung der Messsysteme an GWA- und EMT-Anwendungen
innerhalb zertifizierter Rechenzentrumsumgebung
Gateway-Administrations-Tool und EMT-Anwendungen als Lizenz oder als SaaS –
gegebenenfalls in der Cloud.
Lizenzen oder Services für Rollout-Unterstützung, Workforcemanagement, Webportale,
mobile Applikationen usw. sowie weitere Smart-Energy-Anwendungen
Beratungen und Aufsetzen der erforderlichen Gateway-Administrations-, Rollout- und
SAP-Prozesse, IT-Sicherheit usw. sowie Ermöglichung weiterer Dienste auf Basis der
Smart-Metering-Infrastruktur
Full Service Metering, Gateway-Administration, Gerätemanagement, Messdienstleistung,
Marktpartnerkommunikation, Dispatching, Gerätelogistik usw.
Auftritt als verantwortlicher MSB/MDL, SMGW-A, CLS-Dienstleister
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Mit modularem Ansatz risikolos
starten
Mit Hilfe der modular aufgebauten Software können MSB beziehungsweise Netzbetreiber den Start in das Zusammenspiel
von Gateway-Administration und Messdienstleistung risikolos angehen. Zudem
können sie im Zuge der Integration von
betrieblichen Anwendungen und der
durchgängigen Prozessgestaltung mit externen Markteilnehmern und Dienstleistern die Folgen für die eigenen Prozesse
bewerten. BTC AMM ermöglicht es zum
Beispiel, alle abrechnungsrelevanten Daten mit den kaufmännischen SAP-Systemen über die SAP-MDUS (Meter Data
Unification and Synchronization)- beziehungsweise SAP-IM4G (Intelligent Metering for Germany)-Schnittstelle auszutauschen. Über weitere Standardschnittstellen (unter anderem auf Basis des Standards IEC 60870-5-104) lassen sich verschiedene Fachanwendungen wie bei-
spielsweise Netzleit- oder Analyse-Systeme mit Messdaten unterschiedlicher Auflösung versorgen – mit dem Ziel, die Prognosegüte zur Stromeinspeisung aus EEAnlagen stetig zu verbessern. Der Versorger kann damit auch präzisere Last- und
Rückspeisedaten zur Bilanzierung gewinnen und somit netzdienliche Entscheidungen mit Inputgrößen aus Netzleitsystem und Energiedatenmanagement anhand realer Messdaten, statt vorgegebener Profile, treffen und sicher durchführen – wie etwa die Herunterregelung der
Einspeisung in kritischen Situationen.
Später stehen alle Optionen offen
Ein solcher schrittweiser Aufbau einer
Smart-Meter-Infrastruktur inklusive der
zugehörigen IT-Prozesse erlaubt es Unternehmen, tragfähige Geschäftsmodelle zu
entwickeln, und zwar ohne Risiko für ein
heute noch weithin unbekanntes Terrain.
Auch derzeit noch unklare Nutzenpoten-
ziale lassen sich dadurch erkennen. Das
IT-Fullservice-Konzept des Cloud-Betreibermodells, wie es BTC zusätzlich für BTC
AMM anbietet, eröffnet Unternehmen an
dieser Stelle darüber hinaus weitere Planungssicherheit und die Chance, sich mit
der Umsetzung der operativ anstehenden
Prozesse zu befassen. Netzbetreiber profitieren hier von dem finanziell überschaubaren und risikofreien Einstieg in das
Smart Metering als auch von Lern- und
Erfahrungseffekten, die in der Zeit bis
zum verpflichtenden Rollout-Start entstehen. So können Netzbetreiber sowie weitere zukünftige Stakeholder bereits heute
die Chancen einer intelligenten Messund Steuerungsinfrastruktur nutzen. Zugleich halten sie alle Optionen in der
Hand, zu einem späteren Zeitpunkt einzelne Leistungspakete in Eigenregie zu
übernehmen.
Dr. Markus Gerdes, BTC Business Technology Consulting AG
i
www.btc-ag.de
© Springer-VDI-Verlag GmbH & Co. KG, Düsseldorf 2015
Rechtskonform zurück zum Ein-Mandanten-Modell
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Attraktiv bei Netzübernahmen und
Kooperationen
UNBUNDLING | Entflechtung ist heute kein
Thema mehr? Könnte
man meinen, stimmt aber
nicht, denn Kosteneffizienz sieht anders aus. So
ist es kaum verwunderlich, dass insbesondere
bei Neugründungen, Netzübernahmen und
Kooperationen von Stadtwerken die rechtskonforme Alternative der Portallösung wieder auf den
Plan kommt. Bereits seit
2009 wird das von der
IVU GmbH aus Norderstedt entwickelte Vertriebs-Service-Portal bei
kleinen und mittelgroßen
Das Vertriebs-Service-Portal der IVU ermöglicht rechtskonforme GPKE-Prozesse ohne
die mit der Mandantentrennung verbundene doppelte Datenhaltung und -bearbeitung.
A
ls die Bundesnetzagentur 2009 per
offiziellem Schreiben bestätigte, dass
das von der IVU GmbH entwickelte Vertriebs-Service-Portal eine auf Dauer
rechtskonforme Alternative zur Umsetzung des Unbundling im Zwei-Mandanten-Modell darstellt, konnte dies als Er-
folg für die Vernunft der Ökonomie gewertet werden. Denn gerade für kleine
und mittelgroße Stadtwerke war der zu erwartende Aufwand für die Umstrukturierung und den IT-Betrieb der gedoppelten
Mandanten geradezu unvernünftig hoch.
Eine erstmalige Umstrukturierung der
BWK Bd. 67 (2015) Nr. 9

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