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1. naanasnerereenen eeens erreeerseerrensnann 44 e ENEE EE 45 23 BIOJORISKIZZe N a ein seele 45 6 Praktischer pw 20 0 se a nennen 46 LC WEE de een 48 62 DIE Datenhalt ng eene 49 6 2 1 Notwendige Datenhaltung f r das Geldinstitut sen 50 6 2 2 Datenbank ber CSV Dalei 2 ns se 50 6 2 3 Datenbanksystem DOKOM CSR 3 5 nn 52 6 3 Auswahl zur Datenhaltung zu ee ee 54 6 3 1 PAUSWENUNG Sn E ET A ET 55 7 Test und Optimierung vor Of ne ee 56 7 1 Auswahl einer EE 58 7 2 Optimierung vor E EE 59 7 2 1 Einstieg in das ausgew hlte System nenn 60 E22 Administration klare EHRE 60 8 Zusammenfassung der Ergebnisse uuusunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnen 63 81 AUSSIEMEN AULENOIG nina eek rel 64 E Dee 65 Literatur en eier 67 Ee 2 E 71 Anlage 1 Messstellen des Geldinstitute S nnn unansnennennannennennnnnneneennnnnene nennen i Eidesst ftliche Erkl rung 2 2 2222 22 eier la 72 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 Multi Utility Communication Controller nnee eneen 8 Abbildung 2 EDL21 Z hler EE 11 Abbildung 3 Das Smart Metering Prinzip nnn oannnnenneeeene nennen nnnnnnnnnn nn 12 Abbildung 4 Aufbau der Technischen Richtlinie BSI TR 0309 nnee 13 Abbildung 5 Das M Bus Prinzip ee 15 Abbildung 6 Smart Metering en snenenereeeeneenenensnnenerenvenenens ennen enendenn nn 17 Abbildung 7 Z hlerdatenerfassung mit einer Webcam 25 Abbildung 8 Smart
2. 3b Soweit dies technisch machbar und wirtschaftlich zumutbar ist haben Messstel lenbetreiber ab dem 1 Januar 2010 bei bestehenden Messeinrichtungen jeweils Mess einrichtungen anzubieten die dem jeweiligen Anschlussnutzer den tats chlichen Ener gieverbrauch und die tats chliche Nutzungszeit widerspiegeln Der Anschlussnutzer ist berechtigt das Angebot nach Satz 1 abzulehnen und bei Ersatz den Einbau einer an deren Messeinrichtung als einer Messeinrichtung im Sinne des Satzes 1 zu vereinba ren 77 Die wirtschaftliche Zumutbarkeit ist ein Rechtsbegriff der nicht bestimmt ist Man kann die wirtschaftliche Zumutbarkeit nach Belieben auslegen So ist es f r die Messstellenbetreiber grunds tzlich aber unzumutbar intelligente Z hler zu installieren wenn er keine M glichkeit hat seine Investitionskosten wieder zu erl sen Es ist wirt schaftlich nicht zumutbar eine Leistung anbieten zu m ssen deren Kosten nicht wie der eingenommen werden So ist es in der Momentaufnahme also nicht verwunder lich wenn sich Netzbetreiber Energielieferanten und Messstellenbetreiber mit Investi tionen zur ckhalten Vielmehr wird der Versuch unternommen die Kosten auf den Kunden umzulegen siehe Kapitel 2 6 Gem 8 21c i des EnWG m ssen Messstellenbetreiber bei Letztverbrauchern mit einem Jahresverbrauch gr er 6 000 Kilowattstunden Messsysteme einbauen die den Anforderungen an das Smart Metering gen gen Zurzeit geh
3. FreeOCR V3 Free OCR Software File OCR Tet Settings Help gt H Ce 7 OCR Language eng D Scan Open Open PDF u Open Help Le x Get d d 3 sa E 077970 TA E 9 es Gi A nn Image size 1280 x 1098 Abbildung 10 Free OCR Um die Verl sslichkeit der Daten zu gew hrleisten w re nur die M glichkeit gegeben die Daten direkt aus dem Bildmaterial zu verwenden 3 3 2 Weiterleitung von verarbeiteten Daten eines Ferraris Z hlers Angenommen die verl ssliche Datenerfassung der Ferraris Z hler w re gew hrleistet dann ist es umso wichtiger die weitere Verwendung der Daten zu planen Die allge meinen Ziele der Datenorganisation sollten mit der L sung kompatibel sein D dauerhafte Organisation der Daten D selbstst ndige Organisation der Daten e flexible Organisation der Daten 33 e sichere Organisation der Daten Wie in Kapitel 3 3 1 beschrieben ist die Variante der Kamera OCR L sung ob ver l sslich oder nicht nur bis zur Wandlung des Bildmaterials in ein Textformat beschrie ben Die Datenorganisation ist dabei noch gar nicht ber cksichtigt worden Auch wenn man die im Internet zahlreich angebotenen L sungen und die in Kapitel 2 6 1 3 be schriebenen L sungen in Betracht ziehen w rde ist die Datenorganisation unber ck sichtigt Der Clip On Meter Reader FAST Stromauge bietet zumindest eine Grundla ge f r die Datenerfassung indem er informationstechnische Kommunikationsvari
4. Diese Beschreibung ist dann n tzlich wenn ein Stromkunde wie in unserem Fall das Geldinstitut Stromverbrauchswerte ber ei nen intelligenten Z hler selbst ermitteln m chte Schafft man ein bergreifendes Sys tem ohne den Stromversorger ist die Schnittstelleninformation wichtig R ckseitig und in der Abbildung 2 nicht sichtbar befindet sich die Abrechnungsschnitt stelle des Messstellenbetreibers Diese Schnittstelle wird auch zum Datentransfer zum MUC C genutzt Der EDL21 ist ein kosteng nstiges Basismodul eines eHZ Elektroni sche Haushaltz hlers Der EDL21 Z hler erf llt zurzeit alle Vorgaben des Gesetzge bers die insbesondere den Datenschutz ber cksichtigen Dazu geh ren e ein direkt messender Elektrizit tsz hler zur Messung von Wirkenergie e eine erweiterte Anzeigenfunktion gem EnWG 8 21 b e eine Mehrtarif Funktion gem EnWG 40 f r die Erfassung von unterschied lichen Tarifen e ein Signaturverfahren zur abgesicherten Fernkommunikation e eine Datenschutz Funktion PIN Verschl sselung die dem Verbraucher die al leinige Einsicht in seine Stromverbrauchswerte garantiert e die Erweiterbarkeit durch zus tzliche Module e die Vereinheitlichung des Zulassungsverfahrens bei der Physikalisch Technischen Bundesanstalt e ein unterbrechungsfreier leichter Z hlertausch durch Montage per Stecktech nik 18 Vgl Technische Hinweise der Physikalisch Technischen Bundesanstalt zum EDL Z hler www
5. Diese Eigenschaften sollen im Hinblick auf die Eignung f r unsere L sung betrachtet werden Die generelle Eignung der Anwendung leitet sich dahingehend ab dass eine dezentrale aber auch zentrale Auslesung von Medien und Verbrauchsz hlern m glich ist Die dezentrale L sung gem Abbildung 15 Kapitel 5 ist vorgesehen Die M glich keiten sukzessive auch eine zentrale Datenerfassung einrichten zu k nnen ist Vorga be der berlegung f r die Entwicklung des Systems Die DOKOM CS Software teilt sich in zwei Teile Zum einen der Konfigurationsteil und zum anderen der Anwen dungsteil Im Konfigurationsteil k nnen Benutzergruppen Anwendungsbenutzer Sta tionen Kan le Konfiguration der M Bus Z hlerauslesung und die Z hler an sich an gelegt werden Die Stationen sind die Speicherorte Datenbank in der Parameter und Auslesewerte gespeichert werden Eine freie Wahl der Kundennahmen Ausleseorte Geldinstitute ist m glich Der Kanal beschreibt die Art der Auslesung erfolgt diese z B ber eine serielle Schnittstelle und dem Pegelwandler Nicht ben tigte Kan le k nnen deaktiviert werden Zahlreiche weitere Zusatzfunktionen vereinfachen die Ar beit mit der Anwendung So k nnen den Z hlern Standorte zugeordnet werden sodass or Vgl DOKOM CS Benutzerhandbuch V3 0 Andreas Papenheim 23 M rz 2005 S 3 es Vgl http www relay de de produkte software dokom cs html abgerufen am 20 07 2013 53 m gliche Auslesepunkte leicht loka
6. Selbstbausystem mit Drehzahlerfassung durch z B Fotodiode Erfassung des Z hlerstandes mit einer Webcam FAST Stromauge ber ein verdrahtetes M Bus System FAST Stromauge ber ein System des Stromversorger Smart Meter 2 6 1 5 Verl ssliche Z hlerdatenerfassung Eine ann hernd verl ssliche Z hlerdatenerfassung w re m glicherweise schon dann gegeben wenn der Stromkunde privat den Wert abliest Die M glichkeit eines Ab lesefehlers ist zwar immer noch gegeben dennoch w rde dieser nicht die Auswirkun gen weitertragen die beispielsweise eine Fehlablesung bei 40 von 100 Bankniederlas sungen h tte Damit ist gemeint dass die Wahrscheinlichkeit den richtigen Z hler stand zu notieren im Gegensatz zu der gro en Anzahl von Bankliegenschaften sehr hoch ist F r die Aufgabenstellung und die Problematiken des speziellen Falls sollten elektronische Hilfsmittel eingesetzt werden um eine L sung zu finden die sich aber nicht generell mit den Anforderungen eines Smart Metering Systems berschneidet Die erste Grundeigenschaft der Probleml sung ist die verl ssliche Z hlerdatenerfas 27 sung Der Wert der wie auch immer verarbeitet wird muss mit gr ter Wahrschein lichkeit der korrekte ablesefehlerfreie Stromz hlerstand sein Die Verl sslichkeit der Z hlerdatenerfassung zielt aber auch darauf ab dass es berhaupt die M glichkeit der Erfassung gibt So ist der Schwerpunkt der Problematik darin zu sehen dass eine gro
7. DIPLOMARBEIT Herr Lars Vorlop Intelligente verl ssliche Energieverbrauchsdatener fassung von Ferraris Z hlern in gesicherten Bereichen einer Bank Mittweida 2013 HOCHSCHULE se MITTWEIDA UNIVERSITY OF UAR APPLIED SCIENCES Fakult t Elektro und Informationstechnik DIPLOMARBEIT Intelligente verl ssliche Energieverbrauchsdatener fassung von Ferraris Z hlern in gesicherten Bereichen einer Bank Autor Herr Lars Vorlop Studiengang Informationstechnik Seminargruppe KIO9Wf D Erstpr fer Prof Dr Ing Thomas Beierlein Zweitpr fer Prof Dr Ing J rg Mehlis Einreichung Mittweida 03 April 2013 Verteidigung Bewertung Mittweida 06 September 2013 Bibliografische Angaben Vorlop Lars Intelligente verl ssliche Energieverbrauchsdatenerfassung von Ferraris Z hlern in gesicherten Bereichen einer Bank 2013 12 Seiten Verzeichnisse 66 Seiten Inhalt 4 Seiten Anh nge Mittweida Hochschule Mittweida FH University of Applied Sciences Fakult t Elektro und Informationstechnik Diplomarbeit 2013 Referat Die vorliegende Arbeit befasst sich mit L sungen f r eine intelligente verl ssli che Energieverbrauchsdatenerfassung von Ferraris Z hlern in gesicherten Be reichen einer Bank Das Hauptziel der Arbeit ist ein System zu entwickeln wel ches erm glicht Energieverbrauchsdaten bzw Z hlerst nde in nicht zug ngli chen r umlichen Bereichen im Filialnetz einer
8. Import Registrieren Zoom Daten 8C 20 04 00 00 00 00 BC 21 04 00 00 00 00 02 FD C9 FF 01 EA 00 02 FD DB FF 01 07 00 02 AC FF 01 11 2 OL LLL LLL 00 82 40 AC FF 01 03 00 ED C9 FF 02 EB 00 02 FD DB FF 02 OC 00 02 AC FF 02 12 00 82 40 AC FF 02 17 00 02 FD C9 FF 03 E3 00 02 FD DB FF 03 01 00 02 AC FF 03 00 00 82 40 AC FF 03 00 00 02 FF 68 L sche Log 00 00 02 AC FF 00 23 00 82 40 AC FF 00 14 00 01 FF 13 007A 16 lt J Ext Abbildung 11 M Bus Sheet V2 0 Die Abbildung 11 zeigt Auslesewerte eines zu Versuchszwecken parallel angeschlos senen M Bus f higen Stromz hlers Die Belastung der einzelnen Phasen L1 L3 sind abrufbar sowie die Verbrauchswerte der gesamten Wirtschaftseinheit Datens tze sind frei konfigurierbar und k nnen mittels des Sichere Daten Buttons in eine CSV Datei siehe Abbildung 12 gespeichert werden Ln GE A B C D E E G H Einbauort Datum Zeit Adresse ID Nr Herst Nr Wert Einheit Beschreibung Art Modul SP Nr Tarif Bankfiliale 08 06 13 12 39 52 0 05000DB3 FIN 1 000001 11 kWh energy instant 0 0 1 Bankfiliale 08 06 13 12 39 52 0 05000DB3 FIN 5 233 V voltage specific 01 instant 0 0 0 Bankfiliale 08 06 13 12 39 52 0 05000DB3 FIN 6 0 3 A current specific 01 instant 0 0 0 Bankfiliale 08 06 13 12 39 52 0 05000DB3 FIN 7 0 05 kW power specific 01 instant 0 0 0 UI SN Abbildung 12 CSV Datei Die Kommata zwischen den Werten erm glichen eine berf hrung in eine beliebige Datenbank J
9. Stromauge M Bus f hig uns Sch oo Piss Pegelwandler Ferraris Z hler Abbildung 14 Projektentwurf 1 Auch unter dem Aspekt dass nicht alle Ziele des Smart Metering erreicht werden wie z B in der Abbildung 6 aus Kapitel 2 4 aufgezeigt ist eine verl ssliche Datenerfas sung unter Ber cksichtigung der aufgezeigten bankspezifischen Hindernisse gew hr leistet Ist eine monatliche Datenerhebung gesichert k nnen die Daten auch f r das Energiemanagement genutzt werden In Abbildung 14 Projektentwurf 1Abbildung 14 ist der Aufbau eines Systems dargestellt Die Daten des Ferraris Z hler werden mit Hilfe des in Kapitel 4 1 1 1 beschriebenen Stromauges erfasst Mit Hilfe eines Pegelwand lers werden die Antworttelegramme zur Abfrage und zur Auswertung an einen Steuer rechner gesandt Hierf r ist eine RS232 Schnittstelle vorgesehen die jedoch auch mit einem USB Adapterkabel leicht mit einer USB Schnittstelle verbunden werden kann F r das Projekt gilt es in Bezug auf die Leitungsl ngen folgendes zu ber cksichtigen Der Kabelwiderstand bewirkt abh ngig vom Ruhestrom Anzahl der Z hler einen Spannungsabfall auf der Busleitung Hierdurch wird der m gliche Abstand des Z hlers vom Pegelwandler hier PW3 begrenzt P Mit dem Kabeltyp J Y ST Y 2 x 0 8 ist 7 Vgl Datenblatt Pegelwandler PW3 Relay GmbH 2003 S 3 41 eine Entfernung von Z hler zu Pegelwandler von bis zu 7000m zu erreichen Die Ent fernung von
10. nen Dies soll ohne spezielle Programmierkenntnisse erfolgen k nnen P Die Daten speicherung soll dem Anspruch einer intelligenten Z hlerdatenerfassung gen gen und gesch tzt sein Aus bzw Einlesevorg nge von Z hlerdaten sollten f r den Nutzer ein fach gestaltet sein Ein Zugriff von Unbefugten sollte vermieden werden so dass auch keine Verf lschung von Daten m glich ist Mehrfachspeichern und widerspr chliche Daten sollen mit Hilfe eines ausgew hlten Systems umgangen werden Die Datenba sis organisiert in Tabellen sollte f r Auswertungszwecke zur Verf gung stehen 6 2 2 Datenbank ber CSV Datei Daten von CSV Textdateien werden mit Hilfe eines Kommas getrennt siehe Abbildung 22 Das Komma dient als Trennzeichen Ein allgemeiner Standard f r das Dateiformat CSV existiert nicht jedoch wird es im RFC 4180 grundlegend beschrieben Die Um wandlung in ein neueres Excel Format erfolgt problemlos siehe Abbildung 23 En En VEER VE E VE E VE WEST 1 Einbauort Datum Zeit Adresse ID Nr Herst Nr Wert Einheit Beschreibung Art Modul SP Nr Tarif 2 Bankfiliale 06 07 13 12 25 12 2 13918546 FFD 1 48568200 0 Wh energy instant 0 0 0 Abbildung 22 EnergyCam Auslesesicherung im CSV Format 65 Vgl Vorlesungsskript Datenbanken Prof Dr Ing Rolf Hiersemann Hochschule Mittweida FH 2011 S 6 i Vgl http de wikipedia org wiki CSV Datei abgerufen am 06 07 2013 50 A B C D E FIG H I J K L IM N 1 Einbauort Datum Zei
11. 45 Schnittstelle des Netzbetreibers bzw Messstellenbetreibers der mit Hilfe der in Abbildung 1 2 gezeigten Antennenbuchsen die Daten ber Wireless M Bus und oder KNX RF Antenne von intelligenten Z hlern empf ngt und zugreifen kann Alterna tiv hat er die M glichkeit die Daten ber die Antennenbuchse Abbildung 1 3 per GSM GPRS zu versenden Ein direkter Kontakt des Kunden ist ber die LAN RJ 45 Schnittstelle Abbildung 1 7 m glich Stromversorgung und ein potenzialfreier Kontakt Abbildung 1 5 und 6 bilden die anschlusstechnische Komponente ab Wird der intel ligente Stromz hler direkt an den MUC C angeschlossen wird die RJ 10 Schnittstelle siehe Abbildung 1 4 genutzt ii II 233 3 San nn gt gt N 8104 500 WAN E Daten Gateway GSM SE REF P sgi XAF a 7 Meter gf ce Server ID 05 00 60 4C C7 28 07 eg E 5 6 Abbildung 1 Multi Utility Communication Controller KW Vgl ABB Asea Brown Boveri Ltd Die Kommunikationseinheit MUC C wird im FNN Lastenheft EDL auch als Messstel lenbetreiber Zusatzmodul MSB Zusatzmodul bezeichnet das ber eine sogenannte MSB Schnittstelle an den EDL21 Z hler angeschlossen wird Das BSI entwickelt gem den gesetzlichen Anforderungen und in enger Abstimmung mit dem Bundesbeauftragten f r den Datenschutz und die Informationsfreiheit BfDI der Physikalisch Technischen Bundesanstalt PTB und der Bundesnetzagentur BNetzA ein Sicherheits
12. Meter Das Verh ltnis zwischen Anforderung und Kosten 27 Abbildung 9 Regionen und Distanzen des Geldinstitut eS nnee 31 Abbildung TO Free GER evene ne anne 33 Abbildung 11 M Bus Sheet V20 nu 2er lenende En Nae 38 Abbildung 12 ESV D tel a 2 no ua 38 Abbildung 13 REQ UD2 Telegramm AAA 40 Abbildung 14 Projektentwurf A an neneeeneeen vennen ennereeneneeeeneneneneveneeenenenennen 41 Abbildung 15 Gier ET 42 Abbildung 16 Ausschnitt Microsoft Projekt 2010 43 Abbildung 17 Gre te EE 45 Abbildung 18 M ster Inlerface sun na ae 46 Abbildung 19 Gre VE EE 47 Abbildung 20 EnergyCam Auschnitt Konfiguration en eennnnnnennnnnee nennen 47 Abbildung 21 Erste EnergyCam Auslesung nennen 48 Abbildung 22 EnergyCam Auslesesicherung im CZ Fommat ee 50 Abbildung 23 EnergyCam Auslesesicherung im Excel Format neee 51 Abbildung 24 Import Assistent f r Kalkulationstabellen in Access nnen 51 Abbildung 25 Access Formular f r CSV Dateneinlesen 2 gt 52 Abbildung 26 Einstellung Auftragsplaner in DOKOM CGS neee 54 Abbildung 27 Wireless M Bus Variante AAA 56 Abbildung 28 Schnittstelle am Objekt einer Sparkasse nenn 57 Abbildung 29 Niederlassung WE pp 59 Abbildung 30 Prozesse des Energiemonitoring nnn nnnnnnnnnennnnn nennen 61 Abbildung 31 Prognose der Entwicklung einer intelligenten Z hlerdatenerfassung 65 Tabellenverzeichnis Tabelle 1 Smart Metering Tarif und Produktelemente s
13. RS232 USB Schnittstelle ist weniger gro z gig bemessen sie ist auf we nige Meter begrenzt Das f hrt dazu dass zus tzlich zum Steuerrechner ein Pegel wandler mitgef hrt werden muss siehe Abbildung 15 Bankniederlassung Stromauge M Bus f hig ege EE Pegelwandler Datenbank Ferraris Z hler Abbildung 15 Projektentwurf 2 Projektentwurf 2 sieht vor dass zu jedem Stromauge auch ein Pegelwandler installiert werden muss so gesehen ist bei der bekannten Anzahl der Z hlpunkte dieser Projekt entwurf auch der kosteng nstigere Der Nachteil des Projektentwurfes 2 ist dass fest installierte Pegelwandler mit wenigen zus tzlichen Kosten ber Ethernet eine Verbin dung mit einem zentralen Rechner eingehen k nnten Dem gegen ber stehen aller dings die Kosten f r die Anschaffung von ber 100 Pegelwandlern inklusive Netztei len Der Projektentwurf 2 soll demzufolge realisiert werden Bleibt die Frage ob zum Auslesen der Daten au erhalb der unzug nglichen Bereiche ein Stromanschluss zur Verf gung steht der einen wie in Abbildung 15 beschriebenen Aufbau zul sst F r die Projektplanung ist dieser Punkt zu ber cksichtigen M glichkeiten den Auslesepunkt z B neben einer verschlossenen Reinigungssteckdose zu setzen sind gegeben 5 1 Projektumriss Im Hinblick auf eine sp tere endg ltige Realisierung einer L sung sollte der Projektum riss die Details beinhalten die jenen praktischen Entwurf siehe Kapi
14. Slave erfolgt mittels Signalmodulation Dabei bertragen die M Bus Slaves ihre Informationen indem sie den Strom modulieren wobei werden die Slaves ber den M Bus mit einem Strom von 1 5 mA 1 Standard last oder 3 mA 2 Standardlasten versorgt werden Die Modulation kann man auch als Spannungsh be beschreiben Die Slaves bertragen Signale zum Master somit mittels 19 Strom nderungen Mehrere Verdrahtungstopologien sind m glich wie z B eine Stern Baum oder Linienarchitektur Eine Ringtopologie scheidet allerdings aus Um Verbrauchsmessgr en von Z hlern die ber einen potenzialfreien Impulsaus gang verf gen an das M Bus System anzupassen ben tigt man noch Pulsadapter zur Adaption Wie in Abbildung 5 zu erkennen ist wird jeder Slave parallel an den Bus an geschlossen dadurch ist der Anschluss eines Slaves w hrend des Betriebs m glich Slaves k nnen vom M Bus mit Energie versorgt werden Eine Stromversorgung ber ein Netzteil oder Batterien entf llt dadurch Zusammengefasst bildet das M Bus System ein zuverl ssiges Mittel f r die Z hlerdatenerfassung und wird heutzutage in der Wireless Variante f r das Smart Metering eingesetzt 2 4 Ziele einer intelligenten Z hlerdatenerfassung Eine intelligente Z hlerdatenerfassung er ffnet erst die M glichkeit Energiemanage mentziele umzusetzen Erst durch das Sammeln von auswertbaren Daten k nnen wir Einfluss auf bestimmte Prozesse nehmen Die Auswertung eines bestim
15. Z hler anzusprechen wird zun chst ein SND_NKE als Short Frame gesendet Dies dient der Initialisierung des Slaves Der Z hler sollte dann mit einem E5h als Best tigung antworten Als n chstes wird ein REQ_UD2 Telegramm Short Frame an den Slave geschickt Der Z hler sollte als Antwort sein erstes Telegramm als RSP_UD Long Frame mit Z hlerdaten schicken Sollten mehrere Telegramme vom Slave abrufbar sein aktiviert der Master das FCV Bit und toggelt das FCB Bit aus dem letzten empfangenen Telegramm vom Slave und schickt eine weitere Anfrage 39 REQ_UD2 an den Slave Der Slave antwortet daraufhin mit einem weiteren Tele gramm oder schickt das altbekannte Telegramm als Antwort Die Telegrammtypen REQ_UD2 werden im Byte C Field konfiguriert Das CRC Byte wird ber die Daten die bertragen werden sollen ermittelt und dient der Empf ngerseite als Konsistenz check ber das Telegramm Sollte das errechnete CRC Byte auf der Empf ngerseite vom empfangenen Telegramm abweichen erkl rt der Empf nger Master das Tele gramm f r ung ltig und fordert erneut die Daten vom M Bus Ger t Slave an Im Falle der EnergyCam werden Z hlerdaten des REQ UD2 wie folgt bermittelt Byte 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 NameStart Len Len Start C A CI ID ID2 ID3 ID4 MANIMAN2VER MED TC Stat SIG1 SIG2 DIF VIF OCRIOCR2OCR3OCR4CRC Stop Hex 68 15 15 68 08 03 72 25 44 34 6 CA 18 O1 02 00 00 00 00 04 03
16. Z hlerdatenerfassung Die intelligente Z hlerdatenerfassung erfordert bestimmte Anforderungen die bereits in Kapitel 2 1 4 benannt wurden Sicherlich wurden diese Anforderungen mit der Zeit im mer komplexer So ist der einfache Hybridz hler aus heutiger Sicht kein Smart Meter Auch bietet dieser keine M glichkeiten f r eine verl ssliche Z hlerdatenerfassung Aus heutiger Sicht ist eine intelligente Z hlerdatenerfassung zurzeit nur mit einem Smart Meter m glich oder einem zugelassenen erprobten Hilfsmittel welches die Z hlerda ten am Ferraris Z hler erfasst und verarbeitet und alle Anforderungen an Smart Meter Eigenschaften erf llt Die letztgenannte M glichkeit bietet das derzeit das FAST Stromauge a Vgl Bekanntmachung Nr 2754 Zulassung f r Elektrizit tsz hler der Baureihe Heliowatt H2D5M Zulassungszeichen 212 331 vom 17 August 1978 Ver ffentlicht in den PTB Mitteilungen 88 1978 Heft 5 26 Kosten M glichkeiten mit einem Ferarris Z hler Smart Meter Intelligente Z hlerdatenerfassung Verl ssliche Z hlerdatenerfassu g Anforderungen Abbildung 8 Smart Meter Das Verh ltnis zwischen Anforderung und Kosten Die Abbildung 8 beschreibt die Eignung der bereits erw hnten Systemm glichkeiten in Bezug auf deren Anforderungen und die damit verbundenen Realisierungskosten 1 2 3 4 x 5 6 7 Ferraris Z hler optische Ablesung Hybridz hler optische Ablesung
17. Z hlerdatenerfassung se nnnnnnnennnnnn nn 26 2 6 1 5 Verl ssliche Z blerdatenertassung nn 27 3 Pr zisierung der Aufgabenstellung f r das Geldinstitut uuurennennnnnnneennn 29 3 1 Aktuell bliche Z hlerdatenerfassung 2 r z2 424224440000RH00n nn nnnnn en 29 32 Z hlerbestand und Z hlerstandorte des Geldinstitutes 31 3 8 Funktionalit ten einer L sung umreerensnsnnnannnnennnnnnnnnnnnnnonnennnnnnnnnnnnonnnn 32 3 3 1 Wege der Datenerfassung eines Ferraris Z hlers 32 3 3 2 Weiterleitung von verarbeiteten Daten eines Ferraris Z hlers 33 3 4 Randbedingungen der Aufgabe nnnenenneeeenenennnennenseeneenenen evenementen 34 3 4 1 Baukonstruktive Rahmenbedingungen nennen neren 34 34 2 Vertragliche Rahmenbedingungen nnen eenen eneen eenn 35 4 Auswahl der L sungsvariant nnnnansnnennnnnneneenennnnenvennnneenennnnnennennnnnennenn 36 4 1 1 Datenerfassung eines M Bus Systems nennen 37 4 1 1 1 FAST Stromauge EE 39 4 1 1 2 Data Link Layer Beschreibung des Systems M Bus Energy Cam 39 5 Theoretischer Projektentwurf uu00000000000000000000000nnnunnnnnn nn rnnnnn anne 41 Ok E ele 42 5 1 1 Projektbeschreibung 2 24 22 HER ie 43 5 1 2 lee e EE 44 5 2 Beschreibung von Haupteigenschaften nnn enenneennee renee ennnenennenen 44 5 2 1 System und Datenhaltung
18. bzw Schutzprofil f r die Kommunikationseinheit eines intel ligenten Messsystems Die technischen Mindestanforderungen diesbez glich sind zur zeit in den Schutzprofilen BSI CC PP 0073 und BSI CC PP 0077 beschrieben Die Umsetzung der Schutzprofile des BSI f r Smart Meter Gateways stellt viele Hersteller vor neuartige Herausforderungen insbesondere die Integration eines sogenannten Hardware Security Moduls HSM eines zertifizierten Sicherheitsmoduls zur Ver schl sslung von Daten 2 1 4 2 EDL21 Z hler Die Ursprungsform f r die Erfassung von Energieverbrauchsdaten ist die Nutzung des Ferraris Z hlers siehe Kapitel 2 6 1 1 Die Befestigungsart des Ferraris Z hler im Z h lerschrank nennt man Dreipunkt Befestigung 3 HZ Die ersten elektronischen Z hler die f r eine Verwendung in Haushalten vorgesehen waren erhielten 1991 eine Zulas sung von der PTB Die Befestigungsart war damals noch die 3 HZ Zum Wechseln des Energiedatenz hlers musste die Stromversorgung unterbrochen werden F r den Elektrizit tsz hler in der eHZ Bauform ist eine Unterbrechung der Stromversorgung nicht mehr notwendig Der EDL21 Z hler ist ausschlie lich in einer eHZ Ausf hrung erh ltlich Mittels eines Sockeladapters kann er aber auch auf einer 3 HZ Vorrichtung installiert werden Die Bauform des EDL21 Z hlers ist gem ENN Lastenheft ei festgelegt Die Funktionalit ten des EDL21 Z hlers sind gem ENN Lastenheft EDL festgeschrieben
19. e Anzahl an Z hlern f r den Ableser unzug nglich ist Die L sung muss nicht nur den korrekten Wert liefern sie muss berhaupt Zugang zu der Erfassung sicherstellen Darin ist auch wieder der Unterschied zu sehen In einem privaten Haus geht der Mie ter oder Eigent mer in den Keller und kann mit gro er Wahrscheinlichkeit den Wert erfassen Die Wahrscheinlichkeit einen freien Zugang zum Strom Wasser oder Gas z hler in einem der Geldinstitute zu erlangen ist durch mehrere Umst nde sehr viel geringer als in einem Privathaushalt Erst recht dann wenn sich der Z hler in einem gesicherten Bereich der Bank befindet 28 3 Pr zisierung der Aufgabenstellung f r das Geldinstitut Erst im M rz dieses Jahres ist durch eine Auswertung von Ablesedaten aus dem Mo nat November 2012 erkannt worden dass in einem Zeitraum von einem Monat angeb lich 900 m Wasser verbraucht wurden Bei einem durchschnittlichen Verbrauch der fl chenm ig gro en Niederlassungen von ca 15 m pro Monat wirken sich der Ver brauch von 900 m pro Monat finanziell wie folgt aus Der Abnahmepreis des Wasser versorgers f r die genannte Menge liegt bei 1 88 pro m nur f r den Bezug des Trinkwassers bei einer m glichen Havarie bleibt die Geb hr f r das Abwasser au en vor Somit ergeben sich im Normalfall eine monatliche Abgabegeb hr von nur 28 20 Die Menge von 900 m kostet demnach 1 692 00 In Bezug auf die Energiever brauchsdaten gab es in den
20. einer intelligenten Z hlerdatenerfassung 8 2 Fazit Heute wird der Begriff Energiemanagement als ein organisatorischer kontinuierlicher Verbesserungsprozess definiert Die Verlockung ein Unternehmen mit zertifiziertem Energiemanagement zu werden ohne ein messtechnisches Energiemonitoring aufzu bauen ist zurzeit sehr gro Dies liegt daran dass man das Erstzertifikat durch die Bereitstellung einiger Excel Tabellen erhalten kann Um Energiemanagement f r kleine und mittlere Unternehmen attraktiv zu machen muss nicht nur eine Kostenh rde ge nommen werden Mitarbeiter m ssen ohne gro en Zeitaufwand und ohne spezielle Kenntnisse in Messtechnik Busprotokolle oder TCP IP Kommunikation ein intuitiv be 65 dienbares Auswertesystem zur Verf gung gestellt bekommen 77 Diese Tatsachen stel len auch f r diese Aufgabe die gr ten Schwierigkeiten dar und gleichzeitig reichte es bereits verl ssliche Excel Tabellen zu liefern um in den Bereich des Energiemonito ring einzusteigen So ist die L sung zwar praktikabel und deckt einen Grundbereich des Energiemonitoring ab doch kann die Realisierung auf Grund der genannten H r den scheitern Warum ist die Erfassung von Energie oder Verbrauchsdaten f r Unter nehmen so unattraktiv und warum besch ftigen selbst Energieversorger immer noch Mitarbeiter die Z hlerst nde erfassen Diese Frage war immer grunds tzlicher Be standteil der Arbeit und ist beantwortet worden Quo vadis Smart Mete
21. kann f r den die gleichen Anforderungen bez glich der Messbest ndigkeit und der Messgenauigkeit f r die zu erf llende Messaufgabe gelten Vgl Smart Metering Zwischen technischer Herausforderung und gesellschaftlicher Akzeptanz Inter disziplin rer Status Quo Dirk Westermann Nicola D ring und Peter Bretschneider 2013 S 13 Verlags haus Monsenstein und Vannerdat OHG 6 Vgl Elektronikpraxis Nr 617 vom 30 10 2009 S 48 5 Vorgesehen ist dass die Kommunikationseinheit den erfassten Wert an Netzbetreiber NB oder Messstellenbetreiber MSB bermittelt Ferner sind zwei gesetzliche Vorga ben zu ber cksichtigen Zum einen ist der sogenannte EDL21 Z hler entsprechend 8 21b EnWG definiert und wird z Zt eingesetzt Zum anderen m ssen die Vorausset zungen gem des 8 40 EnWG erf llt sein um eine Weiterleitung der erfassten Daten zu erm glichen Die Weiterleitung der Daten erfolgt ber eine Kommunikationseinheit den sogenannten Multi Utility Communication Controller Des Weiteren ist die Installa tion eines GPRS GSM Anschlusses bertragungsstandard Dienst erforderlich Das EDL40 System soll entsprechend 8 40 EnWG ein Messsystem darstellen in welchem der Z hler nicht mehr eigenst ndig kommuniziert sondern von einer MUC Kommunikationseinheit Multi Utility Communication MUC ausgelesen wird welche die Daten des Stromz hlers und ggf weiterer Z hler bspw der Sparten Gas Wasser und oder W rme b ndelt u
22. letzten Jahren mehrere Beispiele warum es f r die Ber treiber der Bankniederlassungen aber auch f r das Unternehmen selbst wichtig ist dass die Energieverbrauchsdaten regelm ig zur Verf gung stehen So haben sich nicht plausible Daten zum Beispiel damit erkl rt dass bei einem Umbau einer Nieder lassung gr ere Arbeitsmaschinen gebraucht wurden Es wurde entdeckt dass eine nicht verschlossene Steckdose in einer Selbstbedienungsniederlassung fremdgenutzt wurde aber auch die klassische Fehlbedienung einer Elektronachtspeicherheizungs anlage die mit dem sogenannten Tagstrom versorgt wurde konnte ausfindig ge macht werden Wie in Kapitel 3 1 geschildert wird ist es derzeit g ngige Praxis die Energie und Me dienverbrauchsdaten durch Ablesen am Z hler zu erfassen Bankspezifische Umst n de die auch in Kapitel 3 1 noch genauer erl utert werden machen es zudem ber haupt nicht m glich einen Gro teil der Z hler abzulesen Einer dieser Umst nde ist dass alle Z hler nur w hrend der ffnungszeiten der Bankfilialen zug nglich sind 3 1 Aktuell bliche Z hlerdatenerfassung Am Ende jeden Jahres werden die Energie und Medienverbr uche dem Kunden hier der Bank in Rechnung gestellt Als Grundlage dienen die Daten der Z hler und Mes seinrichtungen in den Liegenschaften In der Regel werden Daten gem der aus dem Bericht der Bundesnetzagentur siehe Tabelle 2 zur Verf gung gestellt Meistens ist vom Ener
23. vorgeschriebenen Roll Out kann sich somit nur positiv auf den Energieab nehmer auswirken Um es noch einmal deutlich zu machen die vollst ndige allen An forderungen entsprechende und dem Stand der Technik folgende L sung ist der fl chendeckende Austausch aller Ferraris Z hler in Smart Meter siehe Tabelle 4 Spalte 1 8 1 Aussichten auf Erfolg Um an den letzten Satz des letzten Kapitels anzuschlie en ist es unerl sslich darauf hinzuweisen dass die fl chendeckende Smart Meter Ausbringung kommen wird Es ist nur eine Frage der Zeit Am 26 03 2013 kommentiert der technische Gesch ftsf hrer des gr ten deutschen Messstellenbetreibers RWE Metering Ulrich Wernekinck Wir erwarten einen Roll Out nicht vor 2015 Die Strategieberatung Steria Mummert etwa sch tzt dass eine fl chendeckende Einf hrung von Smart Metern also intelligenten Stromz hlern im n chsten Jahr wahrscheinlich wird Es sind immer wieder diese neuen Wasserstandsmeldungen die es notwendig machten sich mit einer Alternative f r die jetzige Situation zu besch ftigen Die Europ ische Union hat die Mitgliedstaaten verpflichtet bis zum Jahr 2020 ganze 80 Prozent der EU Haushalte mit einem intelli genten Stromz hler auszur sten Somit ist klar dass die Aussichten auf Erfolg der geschaffenen L sung begrenzt sind Man sollte die L sung als n tzliche bergangsl sung betrachten um den Schwierigkeiten einer visuellen Ablesung von Energiez hlern en
24. wir nun von einem Messsystem sprechen Messeinrichtungen die dem jeweiligen Anschlussnutzer den tats chlichen Energie verbrauch und die tats chliche Nutzungszeit widerspiegeln sind f r gew hnlich Smart Meter Sie werden auch als Kommunikationsadapter im LMN Local Metrological Net work bezeichnet i Vgl http www vde com de fnn arbeitsgebiete messwesen seiten zaehler aspx abgerufen am 09 05 2013 S Vgl http www vde com de fnn arbeitsgebiete messwesen seiten zaehler aspx abgerufen am 09 05 2013 S Vgl Smart Meter Rollout Christian Aichele Oliver D Doleski 2013 S 415 Springer Fachmedien Wies baden a Vgl Definition gem Messeinrichtungen gem 21b Abs 3a und 3b EnWG durch NEW Netz GmbH Geilenkirchen 2 1 1 Energiemanagement Eenergiemanagement bezeichnet den gesamten Komplex des Planens und des Be treibens von Energieerzeugern und von Energieverbrauchern um die daf r ben tigten Ressourcen effizient einzuteilen F r jeden Eigent mer einer Immobilie geh rt das effi ziente Betreiben von technischen Anlagen zu einer der zentralen Aufgaben Fachge m es Energiemanagement hat zum Ziel Kosten f r den Betreiber von technischen Anlagen zu senken das Klima zu schonen und keine Ressourcen zu vergeuden Eine Zertifizierung von Betrieben gem der weltweit g ltigen Norm DIN ISO 50001 2011 ist ebenfalls m glich Die Wirksamkeit und die Effektivit t des Energieverbrauches darf aber unter
25. 013 Schutzprofil f r ein Smart Meter Gateway BSI CC PP 0073 Version 1 0 und 1 2 Bundesamt f r Sicherheit in der Informationstechnik 2013 Technischen Richtlinie BSI TR 03109 1 Version 1 0 Bundesamt f r Sicherheit in der Informationstechnik vom 18 03 2013 CHECK24 Umfrage mit Hochschule Weihenstephan http www themenportal de energie smart meter umfrage schlechte aussichten fuer digitale zaehler 10799 10 07 2012 Christ Herbert Zentralverband der Deutschen Elektro und Informationstechnischen Handwerke ZVEH Fachartikel in DE 15 04 2013 16 32 Datenblatt Pegelwandler PW3 Relay GmbH 2003 Drucksache des deutschen Bundestags 17 6248 vom 22 06 2012 67 Eder Jost Nabe Christian Sch ffler Harald konomische und technische Aspekte eines fl chendeckenden Rollouts intelligenter Z hler 2009 Elektronikpraxis Nr 617 30 10 2009 Ewers Christoph FAST FORWARD AG E Mail vom Montag 15 Juli 2013 09 11 Uhr EnWG Definition Messeinrichtungen durch NEW Netz GmbH Geilenkirchen 21b Abs 3a und 3b Fachkunde Elektrotechnik Verlag Europa Lehrmittel 1999 FASTFORWARD AG EnergyCam EnergyCamWin docx 2013 FASTFORWARD AG EnergyCam Protocol wiredMBUS Slave odt 2013 FASTFORWARD AG Pressemitteilung vom 07 Februar 2012 FNN Lastenheft EDL Elektronische Haushaltsz hler Funktionale Merkmale und Protokolle Version 1 1 2013 FNN Lastenheft eHZ Elektronische Haushaltsz hler in Stecktechnik konstruktiv
26. 1 Messstelle 1 104 Wolfsburg 18 823 Messstelle 1 105 Wolfsburg 68 903 Messstelle 1 106 Velpke 23 684 Messstelle 1 107 Gro Tw lpstedt 18 823 Messstelle 1 108 Bad Harzburg 33 861 Messstelle 1 109 Bad Harzburg 14 152 Messstelle 1 110 Langelsheim 30 997 Messstelle 1 111 Langelsheim 12 674 Messstelle 1 112 Lutter 16 485 Messstelle 1 113 Hahausen 8 476 Messstelle 1 114 Salzgitter 22 840 Messstelle 1 115 Bad Harzburg 17 988 Messstelle 1 116 K ingslutter 4 721 Messstelle 1 117 K ingslutter 44 701 Messstelle 1 118 Helmstedt 2 970 Summe 7 486 653 Eidesstattliche Erkl rung Hiermit erkl re ich dass ich die vorliegende Arbeit selbstst ndig und nur unter Ver wendung der angegebenen Literatur und Hilfsmittel angefertigt habe Stellen die w rtlich oder sinngem aus Quellen entnommen wurden sind als solche kenntlich gemacht Diese Arbeit wurde in gleicher oder hnlicher Form noch keiner anderen Pr fungsbe h rde vorgelegt Braunschweig 9 August 2013 Lars Vorlop 72
27. Anforderungen f r das Smart Metering nicht allein im Fokus der Bewertung stehen Kostenaufw ndige Installationen werden durch das Geldinstitut nicht gef rdert auch wenn dies aus technischer Sicht undankbar erscheint Vielmehr ist eine L sung zu schaffen die mit wenigen Mitteln entsteht und Entwicklungsm glichkeiten f r eine Optimierung des Systems bietet Daraus ergibt sich dass die ausgew hlte L sung mit vielen Nachteilen belegt ist und damit die Auswahl erst einmal unlogisch erscheint 4 1 1 Datenerfassung eines M Bus Systems Die bertragung der Daten des M Bus erfolgt in Telegrammen die aus festgelegten Zeichen bestehen Die bertragung erfolgt zeichenweise asynchron und seriell Je des Zeichen besteht aus 11 Bits in folgender Reihenfolge Ein Startbit Space 8 Da tenbits ein Paritybit gerade Parit t und 1 Stopbit Mark Die Synchronisation jedes Zeichens erfolgt anhand des Start und Stopbits Die Datenbits werden beginnend mit dem Bit der niedrigsten Wertigkeit LSB Least Significant Bit mit einer Baudrate von mindestens 300 Baud bertragen Der M Bus ist ein offenes Verbindungsystem und somit kann es von sehr unterschiedlichen und weit verbreiteten Anwendungen genutzt werden Bei der Auswahl einer geeigneten Software f r die Datenerfassung mit dem M Bus spielen die Kosten der Beschaffung erneut eine Rolle Eine frei verf gbare An wendung f r das Auslesen von M Bus Netzwerken ist M Bus Sheet V2 0 Ohne Vor ke
28. Anwendung vertraut sein 6 3 Auswahl zur Datenhaltung Der bersicht halber und f r die Einfachheit einer Handhandhabung f r den Ableser w re es sinnvoll alle Daten ausschlie lich auszulesen Jedes Ausleseergebnis sollte geordnet als CSV datei gespeichert werden Die Einweisung jedes einzelnen Ausle senden in ein kompliziertes Datenbanksystems k nnte zu Problemen in der Verarbei tung der Daten f hren F r den Fall dass eine Person bestimmt wird die mit dem Aus lesen und der Datenorganisation beauftragt wird kann ein Datenbanksystem wie das 54 DOKOM CSR 3 5 sinnvoll sein Das Auslesen und das gleichzeitige Organisieren bzw Zuweisen der Daten vereinfachen die Gesamtaufgabe f r den einfachen Nutzer nicht F r die Sparkasse wird das System wahrscheinlich nicht praktikabel sein Auf den In spektionsfahrten innerhalb des Gesch ftsbereiches wird eine Vielzahl von Personen eingesetzt Eine Auslesung wird nicht zwangsl ufig durch dieselbe Person ausgef hrt Eine einfache Handhabung wird die Auslesung mit M Bus Sheet V2 0 sein Das simple Speichern der CSV Datei muss anhand der Dateibezeichnung f r den Datenadminist rator einfach zuzuweisen sein Alle Geldinstitute werden mit Hilfe einer Kurzbezeich nung zugeordnet WE353 hei t z B Wirtschaftseinheit f r WE die erste Zahl gibt Auf schluss der Region in der sich das Objekt befindet und die letzten beiden Ziffern erlau ben die genaue Zuweisung der Bankniederlassung Die Speicheru
29. Bank zu erfassen und zentral zu speichern ohne dabei eine fl chendeckende Umr stung auf intelligente Z hler Smart Meter zu ber cksichtigen Inhalt aT EN ARERESDEBESSANEERERNEREE TORE RELT ERELRTERE EEN ele Ee l Abbildungsverzeichnis E IV NEE EE 1 EE VI Abk rzungsverzeichhls 5 ee VII T Einleitung EE 1 E Ee EE d aTe WEE 3 2 1 intelligente Zahlen uud 3 2 1 1 Energiemanagement u ra A 2 1 2 Energie M nilorind mr sen re A 23e Smart E ln e DEE A 2 1 4 Technische Anforderungen an das intelligente Z hlen 5 2 1 4 1 Smart Meter Galeways n uses 7 2 1 4 2 EBE2ZSNhle re Zee u 9 2 1 4 3 Messsysteme Smart Metering Systeme annen 11 219 Sart Grids nne eere 14 2 2 _Feldbussysteme f r den Messdatenempfang nnnnnnnnennen ernennen 14 23 DER M BUS 522 ee ne einge 14 2 4 Ziele einer intelligenten Z hlerdatenerfassung rennen 16 2 4 1 M glicher Nutzen f r das Geldinstitut nennen n nennen 17 2 4 2 Bewertung und Umsetzung von Smart Metering sense 17 2 4 3 Rechtliche Rahmenbedingungen nennen 19 2 4 4 Datenschutz E 21 2 5 intelligentes Z hlen f r spezielle Anforderungen ser 21 2 6 Ist Smart Metering f r die Aufgabe notwendig nennen 22 2 6 1 Aufgabenbezogene Alternativen 23 2 6 1 1 Der Ferraris Z hler 2 2 re 23 2 6 1 2 Wie wird aus einem Ferraris Z hler ein Smart Meter 24 2 6 1 3 Alternativen zum optischen Ablesen eines Ferraris Z hlers 24 2 6 1 4 Intelligente
30. CO A8 1A 04 EC 16 Abbildung 13 REQ UD2 Telegramm Jeder Z hler erh lt eine Manufactureridentification 0x18C4 FFD f r Fastforward EnergyCam Das Auslesemedium wird bestimmt bzw bezeichnet 0x02 Electricity oder die Einheit festgelegt VIF 0x03 Energy Wh nnn 3 Exponent 3 3 0 Zu s tzlich erh lt der Z hler eine ID und man wird beim Auslesen des Z hlers die Version des Z hlers erkennen Die beschriebenen Werte sollten bei Durchf hrung eines prakti schen Entwurfs korrekt bermittelt werden Die berpr fung einer korrekten bertra gung findet in Kapitel 6 statt In Kapitel 6 werden die theoretischen Erkenntnisse in einem praktischen Versuchsaufbau einflie en und nach Fertigstellung des Aufbaus getestet so Vgl http www soft tek energy solutions de mbus html abgerufen am 17 06 2013 a Vgl FASTFORWARD AG EnergyCam wired M BUS Slave Protocol EnergyCam Protocol wired MBUS Slave odt 17 Mai 2013 S 1 3 40 5 Theoretischer Projektentwurf Unter Ber cksichtigung der Kosten f r ein umsetzbares Projekt und der Unklarheit ob die vom Bundesministerium f r Wirtschaft und Technologie in Auftrag gegebene Kos ten Nutzen Analyse als Ergebnis die Ausbringung von Smart Metern vorschreibt ist ein mobiles System welches Energieverbrauchsdaten und im Nachgang m glicherweise auch die anderen Medienverbr uche verl sslich sammelt das Projekt welches es zu D Datenbank Bankniederlassung
31. Instrument zum Erreichen des Ziels ist das Smart Me tering Mit Wirkung vom 01 01 2010 ist f r Strom und Gas in allen Neubauten unter bestimm ten Voraussetzungen zwingend 21 b Absatz 3a und 3b EnWG sowie auf Anfrage von Stromkunden Smart Metering einzuf hren Genau hei t es dort 3a Soweit dies technisch machbar und wirtschaftlich zumutbar ist haben Messstel lenbetreiber ab dem 1 Januar 2010 beim Einbau von Messeinrichtungen in Geb uden die neu an das Energieversorgungsnetz angeschlossen werden oder einer gr eren Renovierung im Sinne der Richtlinie 2002 91 EG des Europ ischen Parlaments und des Rates vom 16 Dezember 2002 ber die Gesamtenergieeffizienz von Geb uden ABl EG 2003 Nr L 1 S 65 unterzogen werden jeweils Messeinrichtungen einzubau Vgl E Mail vom 16 04 2013 17 28 von Herrn Dipl Ing Herbert Christ Referatsleiter Technik des Zent ralverband der Deutschen Elektro und Informationstechnischen Handwerke ZVEH auf Nachfrage be treffs eines Fachartikels vom 15 04 2013 in der de lag Vgl http www bmwi de BMWi Redaktion PDF E nationaler energieeffizienz aktionsplan property pdf bereich bmwi sprache de rwbstrue pdf abgerufen am 01 05 2013 ai Vgl http www bmu deffiles pdfs allgemein application pdf hintergrund meseberg pdf abgerufen am 08 05 2013 19 en die dem jeweiligen Anschlussnutzer den tats chlichen Energieverbrauch und die tats chliche Nutzungszeit widerspiegeln
32. Markierung auf der Z hlscheibe z hlen Drehzahlerfassung und so einen Ver brauchswert nach in Kapitel 2 6 1 1 erw hnter Methode ermitteln Zahlreiche L sungen dieser Art existieren im Internet warum es bisher keine der L sung zu einer industriel len Anwendung geschafft hat und ob diese L sung berhaupt geeignet ist wird im Lau fe dieser Arbeit noch n her betrachtet Neu ist die Idee einer Drehzahlerfassung mit Hilfe von Sensoren allerdings nicht Mit Hilfe eines sogenannten Impulsgebers hat man seit 1978 versucht mehr als nur die elektrische Arbeit zu ermitteln i Vgl Messger tepraxis Funktion und Einsatz moderner Messger te Martin Bantel Fachbuchverlag Leipzig 2004 S 29 Vgl http www mikrocontroller net topic 281489 abgerufen am 28 05 2013 48 Vgl PTB Bekanntmachung Nr 2740 1978 25 2 6 1 4 Intelligente Z hlerdatenerfassung Es war die Berliner aus H Arons Unternehmen hervorgegangene Firma Heliowatt der es als erste gelang ein kleines Mikroprozessorsystem in einen Motorz hler zu in tegrieren das die L uferscheibenumdrehungen z hlte und weiterverarbeitete Die Grundlage nicht nur die elektrische Arbeit sondern auch Leistung oder Leistungsma xima sowie andere Messergebnisse zu ermitteln wurde mit der Einf hrung der Hyb ridz hler geschaffen Gibt es eine Abgrenzung zwischen der intelligenten Z hlerdatenerfassung und einer verl sslichen Z hlerdatenerfassung Was ist eine intelligente
33. Metering versteht man das Erfassen und Weiterleiten von Energieverbrauchsdaten Daten Strom Gas Wasser W rmemenge in Richtung des Energieversorgers bzw des Messstellenbetreibers zuk nftig und wenn die Voraus setzungen daf r geschaffen werden auch an den Energie bzw Endverbraucher Smart Metering steht au erdem f r das Z hlen Darstellen und Visualisieren von Ener gieverbr uchen mit dem Ziel dem Abnehmer durch transparente Verbrauchswerte M glichkeiten des intelligenten Energiemanagements und des Energie Monitoring zu bieten Rechtliche Voraussetzungen und die Schaffung einheitlicher Standards f r die se Aufgabe lenken das Thema zurzeit in einen aktuellen Focus von Diskussionen Eine automatische Z hlerfernauslesung im Bereich der industriellen Gro verbraucher mit mehr als 100 000 kWh Verbrauch Jahr bei Kunden mit so genannter registrierender Leistungsmessung RLM wird seit vielen Jahren praktiziert Neu ist indessen der Ein satz von intelligenten Stromz hlern Smart Meter zur Erfassung des tats chlichen Energieverbrauchs und der tats chlichen Nutzungszeit bei privaten Haushaltskunden die laut Energiewirtschaftsgesetz 2012 bereits ab einem Jahresverbrauch gr er 6 000 kWh verpflichtend mit einem solchen Messsystem auszur sten sind In Abbildung 3 ist das allgemeine Prinzip veranschaulicht Durch die Nutzung eines intelligenten Z h lers z B eines EDL21 Z hlers siehe auch Kapitel 2 1 4 2 und eines Da
34. Smart Meter w re jedoch nicht m glich auch wenn das Hilfsger t alle bekannten Eigenschaften eines gew hnlichen Smart Meters h tte Die M glichkeit aus einem Ferraris Z hler ein Smart Meter mit den heutigen An forderungen zu machen sind demnach nicht gegeben und wurden auch nie ernsthaft in Betracht gezogen 2 6 1 3 Alternativen zum optischen Ablesen eines Ferraris Z hlers Bezogen auf die Informationen aus Kapitel 2 6 1 2 ist es nun wichtig eine Entschei dung zu treffen Es soll eine zuverl ssige bzw verl ssliche Ablesem glichkeit angebo ten werden die weder zwingend in ein Smart Metering System integriert werden muss noch alle Anforderungen an Smart Meter erf llt sondern einfach nur der eigentlichen Aufgabenstellung helfen w rde Die einfachste Idee einen Z hlerstand nicht optisch abzulesen ist den Z hlerstand abzufotografieren Die M glichkeit ist deshalb erst ein mal zweckm ig weil man den Wert sp ter immer wieder nachvollziehen kann Au Berdem existieren keine Abweichungen durch Ablesefehler oder falsches Notieren Da es sich bei dem angezeigten Wert um einen Messwert handelt handelt es sich bei ei nem Ablesefehler um einen groben Fehler Beispiele f r grobe Fehler sind u a eine 24 falsche Handhabung des Messger tes infolge Unkenntnis oder das um eine Zehnerpo tenz falsche Ablesen des Messwerts Kommafehler Die Messperson als Fehler quelle wird beim Abfotografieren eines Messwertes als Fehlerqu
35. Versuchszwecke leicht zu erreichen ist so dass m glicherweise Ableseintervalle von weniger als einem Monat m glich sind Dazu geh ren alle Filialen die den Unternehmensstandort Braunschweig umgeben Aufwand f r eine Erstinstallation F r den Aufwand einer Erstinstallation soll te eine Bankniederlassung ausgew hlt werden in der genug Platz vorhanden ist damit sich die Installation von Leitungswegen einfach gestalten l sst Im Stadtgebiet des Unternehmensstandortes wurde die in Abbildung 29 gezeigte Nie derlassung bestimmt 58 Abbildung 29 Niederlassung WE 586 Hinter der T r zum Technikraum befindet sich in unmittelbarer N he der Z hler schrank so dass eine Installation r umlich kein Problem darstellt Elektrische Verbrau cher in der Selbstbedienungsniederlassung die dauerhaft betrieben werden sind der Kontoauszugsdrucker links im Bild und der Geldautomat rechts im Bild Die Selbst bedienungsniederlassung ist 24 Stunden am Tag ge ffnet Die allgemeine Beleuchtung schaltet sich nachts auf ein Bereitschaftslicht aus Kunden die die Niederlassung nachts betreten aktivieren durch einen Pr senzmelder die Beleuchtung Von April bis Oktober ist ein Klimaumluftger t da um das Foyer der Niederlassung zu k hlen Das Umluftk hlger t wird durch eine Jahreszeitschaltuhr im April eigeschaltet und im Okto ber ausgeschaltet Zurzeit werden in der Niederlassung einmal im Jahr die Z hlerst n de visuell abgelesen Dazu ist
36. Weihenstephan 10 07 2012 Vgl http www e world 2013 com fileadmin downloads EW2013 Kongressprogramm pdf abgerufen am 09 05 2013 18 Laut Dipl Ing Herbert Christ Referatsleiter Technik des Zentralverbands der Deut schen Elektro und Informationstechnischen Handwerke ZVEH wird die Kosten Nutzen Analyse zur Mitte des Jahres Anm d R 2013 erwartet Die Ziele des Smart Metering sind ehrgeizig und sie sollten allen Parteien nutzen Vor rangig sieht es so aus als g be es nur Vorteile berall wo Daten gesammelt werden kommt man am Thema Datenschutz nicht vorbei Datensch tzer habe das Thema be reits aufgegriffen und fordern die Erfassung von Daten durch das Smart Metering ge setzlich zu regeln 2 4 3 Rechtliche Rahmenbedingungen Der rechtliche Rahmen f r das Smart Metering ist aus dem Nationalen Energieeffizi enz Aktionsplan der Bundesrepublik Deutschland und dem Integrierten Energie und Klimaprogramm der Bundesregierung aus 2007 und 2008 hervorgegangen Da raus folgten die Novellierung des EnWG Energiewirtschaftsgesetz und die grunds tz lich neue MessZV Messzugangsverordnung mit wesentlichen Anforderungen und Terminen zur Umsetzung der Vorgaben Au erdem ist die EU Richtlinie ber Endener gieeffizienz und Energiedienstleistungen 2006 32 EG EDL Richtlinie am 5 April 2006 verabschiedet worden Gem dieser Richtlinie soll ber einen bestimmten Zeitraum Energie eingespart werden Ein
37. Wie von jedem andern Stromz hler gewohnt zeigt der EDL21 Z hler ber ein Display einen Z hlerwert an siehe Abbildung 2 3 Benutzt der Endkunde kein MUC C kann er ber eine IR Pr f LED siehe Abbildung 2 2 Statistiken aufrufen wie z B den Ver 12 Vgl FNN Lastenheft EDL Elektronische Haushaltsz hler Funktional Merkmale und Protokolle Ver sion 1 1 dynamisch aktuelle Version 13 Vgl BSI CC PP 0073 Version 1 2 18 M rz 2013 14 Vgl BSI CC PP 0077 Version 1 0 18 M rz 2013 15 Vgl PTB Mitteilungen 122 Jahrgang Heft 3 September 2012 S 12 18 Vgl FNN Lastenheft eHZ Elektronische Haushaltsz hler in Stecktechnik konstruktive Merkmale Version 2 1 k Vgl FNN Lastenheft EDL Elektronische Haushaltsz hler Funktionale Merkmale und Protokolle Version 1 1 dynamisch aktuelle Version brauch innerhalb eines selbstgew hlten Zeitraums Laut Bedienungsanleitung der PTB wird die Infrarotschnittstelle zudem wie folgt beschrieben Die IR Pr f LED dient der Ausgabe von energieproportionalen Wirkenergieimpulsen und zur Anzeige von Anlauf und Leerlauf des Z hlers Die Impulskonstante betr gt 10 000 Impulse kWh mit der Impulsl nge von 5 mS Misst der Z hler keinen Strom unterhalb seiner Anlaufschwelle befindet sich der Z hler im Leerlauf In diesem Fall leuchtet die IR Pr f LED nicht Misst der Z hler oberhalb seiner Anlaufschwelle werden die energieproportionalen Impulse auf der Pr f LED abgebildet
38. Zeit 12 25 12 Art instant Adresse 2 Modul 0 ID Nr 13918546 SP Nr 0 Herst FFD Tarif 0 Nr 1 Wert 48568200 0 Einheit Wh v Datensatz 4 1von18 tEHk Suchen 4 gt Abbildung 25 Access Formular f r CSV Dateneinlesen Die Auswahl des Datenbanksystems sollte vor dem Hintergrund erfolgen dass durch Lizenzen oder Anschaffung keine weiteren Kosten entstehen Die Auswahl f r das Pro jekt fiel auf Microsoft Access Durch den freien Zugriff f r Hochschulangeh rige eigne te es sich gut daf r Daten einer Excel Datei siehe Abbildung 23 ber einen software internen Assistenten in eine Datenbank zu formatieren erfolgte ebenfalls unkompliziert Ist die Datenbank fertig gestellt k nnen Daten importiert werden oder sie werden frei eingegeben Eine anwendungsfreundliche Variante f r den Benutzer ist die Erstellung eines Formulars Auf der Formularoberfl che kann nun eine Schaltfl che platziert wer den die es m glich macht die Importfunktion von Daten innerhalb eines Makros aus zuf hren Die Daten werden dann automatisch in die Datenbank eingepflegt Die Ober fl che des Formulars kann beliebig gestaltet werden Weitere Daten von Verbrauchs z hlern die ber die Software M Bus Sheet V2 0 ausgelesen werden k nnen in die Datenbank berf hrt werden 6 2 3 Datenbanksystem DOKOM CSR 3 5 Die DOKOM CS ist eine Softwarel sung die Verbrauchsz hler z B Wasserz hler Gasz hler oder Elektrizit tsz hler die ber das M Bus Protokol
39. anten aufzeigt Das FAST Stromauge gibt es in einer drahtgebundenen sowie in einer Wireless M Bus Variante siehe Kapitel 2 3 Der M Bus bietet uns wie bereits in Kapitel 2 3 beschrieben die M glichkeit die erhaltenen Daten zu verarbeiten 3 4 Randbedingungen der Aufgabe F r die Verbrauchsz hlerdatenerfassung des Geldinstituts wurde ausf hrlich dargelegt dass ein Gro teil der Ferraris Z hler nicht zug nglich ist sei es aus Sicherheitsgr n den oder weil sich die Z hler in verschlossen Bereichen einer Liegenschaft befinden Monatliche Begehungen von Liegenschaften finden statt Bevor man sich mit einem zentralen System der Datenerfassung beispielsweise ber das LAN des Geldinstituts befasst muss man betrachten dass technische Mitarbeiter der Bank oder eines Ge b udedienstleisters verpflichtet sind die Filialen einmal im Monat besuchen W re die unl sbare Problematik der nicht vorhandenen Zug nglichkeit nicht gegeben k nnte der Mitarbeiter die Daten zumindest visuell erfassen G be es ein System und die Unzug nglichkeit wird nicht ber cksichtigt der verl sslichen Datenerfassung k me man auch gleichzeitig auf ein praktikables System der Datenerfassung 3 4 1 Baukonstruktive Rahmenbedingungen Das Geldinstitut macht nur wenige Vorgaben f r das Projekt Eine der zentralen Vor gaben ist es jedoch innerhalb der technischen Betriebsr ume in denen sich eine Viel zahl der Z hler befindet keine baulichen Ver nderunge
40. ass auch andere Verbrauchsz hler in eine Datenhaltung integriert werden k nnen Die M glichkeit Wasser und Gasz hlerverbrauchsdaten in die Datenhaltung zu integrieren sollte ge w hrleistet sein Ausgangspunkt f r die Betrachtung sind zwei Tatsachen die sich aus der bisherigen L sung ergeben Die Z hlerdaten werden mit Hilfe eines Auslesesys 49 tems vor Ort erfasst Die einfache Erfassung der Z hlerst nde und Speicherung in eine Textdatei im CSV Format ist m glich In die Betrachtung der Ausgangslage wird auch das Datenbanksystem DOKOM CSR 3 5 einflie en Die f r das Geldinstitut notwendi ge Datenbankorganisation wird im n chsten Kapitel erl utert Ferner muss unter der Bewertung einer geeigneten L sung wiederum die Kostenfrage gestellt werden Der immerw hrende Vergleich einer L sung mit einem Austausch der gesamten Ferraris Z hler in ein durch Smart Meter und in eine durch den Messstellenbetreiber organisier te Datenhaltung muss gezogen werden 6 2 1 Notwendige Datenhaltung f r das Geldinstitut Theoretisch w re schon das objektweise Abspeichern der Textdatei ein Fortschritt ge gen ber der zurzeit g ngigen Z hlerdatenerfassung Der Anspruch einer verl sslichen und auch intelligenten Z hlerdatenerfassung ist jedoch ein anderer Dem Verantwortli chen f r die Z hlerdatenerfassung der Bank soll es m glich sein ohne Kenntnisse ber Strukturierung und Organisation auf die Daten der Datenbank zugreifen zu k n
41. aten ber eine intelligente Ausleseplattform Die Telekom installiert daf r bundesweit die neuen Messeinrichtungen mit Kommunikationsinfra struktur F r das Geldinstitut k me die L sung nicht in Frage der Nutzen w rde die Kosten nicht relativieren Bei der gro en Anzahl der durch die Douglasgruppe betrie benen Objekte ist dies vermutlich anders Der M Bus sollte als Mittel zur Datenerfassung dienen Der M Bus Meter Bus ist ein Feldbus f r die Verbrauchsdatenerfassung Die bertragung erfolgt seriell auf einer verpolungssicheren Zweidrahtleitung von den angeschlossenen Slaves Messger te zu einem Master Es ist ein sehr einfaches System und f r die Verbrauchdatenerfas sung vorgesehen Ein herk mmliches Telefonkabel J Y ST Y reicht zur Verdrahtung eines Systems St reinfl sse auf ein System sind sehr gering zu bewerten und die bertragung erfolgt problemlos Der M Bus ist jedoch in der Lage alle Medien und Energieverbrauchsdatenerfassungen zu vereinen Es muss an dieser Stelle allerdings S Vgl http www bs energy de unternehmen presse und aktuelles detailansicht artikel bsenergy unterstuetzt die douglas gruppe bei effizientem umgang mit strom 113 2013 BSIENERGY Braun schweiger Versorgungs AG amp Co KG abgerufen am 15 06 2013 z Vgl http de wikipedia org wiki M Bus_ Feldbus abgerufen am 15 06 2013 36 nochmals klar herausgestellt werden dass die technischen M glichkeiten und die Ein haltung der
42. ben tigt siehe Abbildung 3 Kapitel 2 1 4 3 sollte auch dieser Um stand ber cksichtigt werden Sogenannte ERP Systeme sind heutzutage schon aus keinem gr eren Unternehmen wegzudenken Unter einem ERP System wird eine integrierte Software verstanden die auf Basis standardisierter Module alle oder we sentliche Teile der Gesch ftsprozesse eines Unternehmens aus betriebswirtschaftli cher Sicht informationstechnisch unterst tzt Die zur Verf gung stehenden System funktionalit ten liefern dabei aktuelle Informationen auf Basis der erfassten und verar beiteten Daten und erm glichen hierdurch eine unternehmensweite Planung Steue rung und Kontrolle Die Daten die aus dem geschaffenen System zur Verf gung ste hen sind so geschaffen dass sie in eines der zahlreichen ERP Systeme integriert werden k nnen An die Realisierung werden jedoch wieder spezielle Anforderungen gestellt Zusammenfassend gesagt ist also notwendig bei der jetzigen zur Verf gung stehenden L sung darauf zu achten den Ausf hrungs und berwachungsprozess seitens des Geldinstituts genauestens zu projektieren na Vgl Martin Hesseler Markus G tz Basiswissen ERP Systeme Auswahl Einf hrung amp Einsatz betrieb licher Standardsoftware 1 Auflage Witten W3L GmbH 2007 S 5 6 62 8 Zusammenfassung der Ergebnisse Abschlie end k nnen nun alle Erfahrungen zusammengef gt werden Der Aufwand der n tig ist um das System f r die Sparkasse umzusetzen kan
43. chaftsgesetzes EnWG 2011 ist der Betrieb von intelligenten Messsys temen bzw Z hlern unter bestimmten Voraussetzungen Pflicht Allerdings ist eine fl chendeckende Ausbringung trotz der Gesetzes nderungen in Deutschland bisher ausgeblieben Zurzeit sind in Deutschland etwa 43 Millionen Z hler f r die Stromverbrauchsmessung und rund 25 Millionen Z hler f r die Gasverbrauchsmessung installiert Hinzu kommen noch etwa 50 Millionen Z hler im Bereich der Wasserversorgung Derzeit werden j hr lich etwa eine Million Z hler neu installiert entweder im Rahmen von Neubauten oder aber im Zuge des normalen Austausches Weitere 800 000 Haushaltsz hler werden aus eichrechtlichen Gr nden ausgetauscht Dabei handelt es sich bei neu installier ten Z hlern nicht zwingend um intelligente Z hler Die bereits erw hnte Novellierung des EnWG schreibt bisher keinen fl chendeckenden Roll Out vor 2 1 Intelligente Z hler Der intelligente Z hler Smart Meter sowie die analoge Messstelle bzw Z hler m s sen unter der Ber cksichtigung der Messbest ndigkeit und der Messgenauigkeit ihre Messaufgabe erf llen Es gelten f r beide Z hler auch die gleichen Anforderungen f r die Eichung der Messstellen F r den Smart Meter kommen jedoch weitere Anforde rungen hinzu weshalb ihm erst der Begriff des intelligenten Z hlers zu Teil wurde Neben der reinen Messaufgabe wird jetzt auch die F higkeit zur Fernkommunikation von Z hlern verlangt so dass
44. den Ma nahmen des Energiemanagements nicht leiden Reduziert man beispielsweise im Win ter die Leistung einer Heizung so dass der Heizw rmebedarf unterschritten wird und schafft damit Unzufriedenheit beim Nutzer sind die Ziele des Energiemanagements verfehlt Wie allerdings bereits in der Einleitung erw hnt gibt es Beispiele warum der Strom kunde erfahren m chte wann der Energieverbrauch von der Norm der Liegenschaft abweicht F r diese Informationen dienen Statistiken die z B den monatlichen Ver brauchswert verarbeiten Ein Smart Meter bietet dem Stromkunden die M glichkeit diese Daten aufgrund seiner F higkeit zur Fernkommunikation zu liefern Die praxis b liche Variante bei herk mmlichen Ferraris Z hlern ist bisher ausschlie lich die Able sung 2 1 2 Energie Monitoring Um ein erfolgreiches Energiemanagementsystem zu entwickeln muss man die Ener giewerte eines Verbrauchers kennen und zwar zu jeder Zeit und in jeder Nutzungs phase Das Abfragen von Energieverbrauchsstatistiken ist erforderlich Somit sollte das Visualisieren von aktuellen Energieverbr uchen und die statistische Auswertung von Energieverbrauchsdaten als Voraussetzung realisiert werden um einen steuernden Einfluss auf die Verbraucher nehmen zu k nnen Energie Monitoring ist der Sammel begriff f r die geeigneten Soft und Hardwarel sungen mit denen diese Voraussetzun gen geschaffen werden 2 1 3 Smart Metering Unter dem Begriff Smart
45. die grafische Darstellung der Oberfl che von M Bus Sheet V2 0 die insbesonde re die in Kapitel 4 1 1 2 beschriebenen Schritte visualisiert und anzeigt 45 6 Praktischer Entwurf Der Aufbau gem der Abbildung 18 und der Abbildung 19 ist an einem beliebigen Ferraris Z hler vollzogen worden Nachdem bereits Erfahrungen des Auslesens von M Bus f higen Z hlern ber das zur Verf gung stehende Master Interface PW3 im Laufe der Abschlussarbeit gewonnen wurden siehe Kapitel 4 1 1 sollte nur noch die Konfiguration der EnergyCam notwendig sein um ein erstes Ergebnis zu erzielen Abbildung 18 Master Interface 1 Pulsadapter nur als Option f r z B Wasserz hler 2 Pegelwandler Master Interface PW3 3 Netzteil 230V prim r 12V 500mA sekund r 4 Serielle Schnittstellenleitung RS232 auf USB Adapter 5 M Bus Leitung 4 x I Y St Y 2 x EnergyCam 2 x Vergleichsz hler 6 Ferraris Z hler 7 Stromauge EnergyCam 8 EnergyCam M Bus Inerface 9 Paralleler Stromz hler Energiez hler Finder 7e 46 8 400 0022 46 Abbildung 19 EnergyCam Es sei nochmal erw hnt dass die ersten Erkenntnisse in der Handhabung mit den in Abbildung 19 9 gezeigten parallel angeschlossenen Energiez hler der Marke Finder erlangt wurden Der parallel angeschlossene Energiez hler sollte zeigen ob eine sp tere Praxis mit der EnergieCam zielf hrend ist In Kapitel 4 1 1 1 werden die Erfahrungen beschrieben Die Konfiguration des St
46. e ring System erf llen m ssen Dar ber hinaus werden die Anforderungen zur Pr fung dieser Eigenschaften definiert Sie referenziert und erg nzt das Schutzprofil f r die Kommunikationseinheit eines intelligenten Messsystems indem die funktionalen Si cherheitsanforderungen an diese Komponente und ihre Einsatzumgebung erweitert werden Die zurzeit g ltigen Schutzprofile f r die Smart Meter Gateways wurden a Vgl Technische Richtlinie BSI TR 03109 1 f r die Anforderungen an die Interoperabilit t der Kommuni kationseinheit eines intelligenten Messsystems Version 1 0 vom 18 03 2013 12 bereits in Kapitel 2 1 4 1 benannt Die Anforderungen wurden somit erst k rzlich kon kretisiert Au erdem ist es nun notwendig einen Konformit tsnachweis gem der BSI TR 03109 durch eine beim BSI anerkannte Pr fstelle zu erbringen Weiterhin ist wich tig zu erw hnen dass in der Technischen Richtlinie nur die Mindestanforderungen an Messsystemen benannt sind Technische Richtlinie BSI TR 03109 J BSI TR 03109 1 BSI TR 03109 2 BSI TR 03109 3 BSI TR 03109 4 BSI TR 03109 5 Technische Richtlinie Technische Richtlinie Technische Richtlinie Technische Richtlinie Technische Richtlinie Smart Meter Gateways Sicherheitsmodul f r Kryptographische Public Key Kommunikation SMGW SMGW Vorgaben f r SMGW Infrastruktur f r SUWG Adapter BSI TR 03109 1 S BSI TR 03109 TS 5 Testspezifikation Smart BER seen Testspezi
47. e Merkmale Version 2 1 2013 G tz Markus Hesseler Martin Basiswissen ERP Systeme Auswahl Einf hrung amp Einsatz betrieblicher Standardsoftware 1 Auflage Witten W3L GmbH 2007 Haag Wolfgang Meister Florian von Tschirschky Christian Smart Metering Missing Link f r den Umbau der Energiewirtschaft A T Kearny Studie 2008 Handelsblatt Nr 114 vom 18 06 2013 Hiersemann Rolf Vorlesungsskript Datenbanken Hochschule Mittweida FH 2011 Holert Renke Einf hrung in die Projektarbeit mit Microsoft Project 2010 O Reilly Verlag GmbH amp Co KG 2011 H mberg Bernd Kahmann Martin Kramer Rainer Messinformationstechnik f r die liberalisierten Energiem rkte Elektrizit t und Gas Expert Verlag 2001 Immobilienwirtschaft Heft 3 2013 68 Industrieanzeiger Heft 13 2013 Jagstaidt Ullrich C C DOI Smart Metering Informationsmanagement Publikation der Georg August Universit t G ttingen 2011 LBD Beratungsgesllschaft mbH Studie Umsetzbare Smart Metering Produkte 2010 Norm DIN EN 50470 11 2007 05 Papenheim Andreas DOKOM CS Benutzerhandbuch V3 0 2005 PTB Bekanntmachung Nr 2740 1978 PTB Mitteilungen Zulassung f r Elektrizit tsz hler der Baureihe Heliowatt H2D5M Zulassungszeichen 212 331 PTB Bekanntmachung Nr 2754 Heft 5 1978 PTB Mitteilungen 122 Jahrgang Heft 3 September 2012 SyM Pflichtenheft Version 1 03 09 04 2013 Tiebel Jan Verkauf Gewerbe und Gesch ftskunde
48. e com de fnn aktuelles 2012 seiten m20120731 aspx abgerufen am 02 05 2013 http www wikipedia de Suche nach Beschreibung des Finanzdienstleisters abgeru fen 02 06 2013 10 15 Uhr http de wikipedia org wiki M Bus Feldbus abgerufen am 15 06 2013 http de wikipedia org wiki CSV Datei abgerufen am 06 07 2013 70 Anlagen Anlage 1 Messstellen des Geldmsttutes nenn nennen enen 71 Anlage 1 Messstellen des Geldinstitutes Messstellen Geldinstitut Arbeit historisch Kunde Ort kWh Messstelle 1 1 Sch ningen 103 738 Messstelle 1 2 Braunschweig 125 720 Messstelle 1 3 Helmstedt 174 291 Messstelle 1 4 Bad Harzburg 156 679 Messstelle 1 5 Braunschweig 954 887 Messstelle 1 6 Braunschweig 3 623 252 Messstelle 1 7 Braunschweig 70 861 Messstelle 1 8 Braunschweig 7 147 Messstelle 1 9 Braunschweig 5 030 Messstelle 1 10 Braunschweig 17 082 Messstelle 1 11 Braunschweig 4 737 Messstelle 1 12 Braunschweig 9 363 Messstelle 1 13 Braunschweig 14 664 Messstelle 1 14 Braunschweig 7 189 Messstelle 1 15 Braunschweig 44 780 Messstelle 1 16 Braunschweig 6 276 Messstelle 1 17 Braunschweig 15 788 Messstelle 1 18 Braunschweig 46 395 Messstelle 1 19 Braunschweig 339 Messstelle 1 20 Braunschweig 520 Messstelle 1 21 Braunschweig 446 Messstelle 1 22 Braunschweig 330 Messstelle 1 23 Braunschweig 247 Messstelle 1 24 Braunschwe
49. e theoretisch fl chendeckend in Bankniederlassungen eingebaut werden Die Kosten w ren allerdings immens siehe Kapitel 2 6 Trotzdem sollte und muss aus Sicht Stand der Technik der fl chendeckendende Einbau von Smart Metern eine Alternative bleiben M glicherweise wird die Installation von Smart Metern mit Ver ffentlichung der bereits mehrfach erw hnten Kosten Nutzen Analyse Mitte des Jahres 2013 f r die Objekte vorgeschrieben die mehr als 6 000 kWh pro Jahr verbrauchen Deutschlandweit kommen 12 000 000 Z hler bei einem Rollout in Frage bei dem dann nicht nur neue Anlagen damit best ckt werden sondern auch die Bestandsanlagen Diese Vorgaben erf llen dann ebenso einige der Hauptniederlas sungen des Geldinstituts Die vorhandenen Ferraris Z hler werden aber auf kurz oder lang noch die einzigen verf gbaren Messmittel f r die Erfassung des Stromverbrauchs bleiben deren Werte auch j hrlich die Grundlage f r die Rechnungslegung sind Die Aufgabe erfordert es nun sich nochmal intensiv mit dem Ferraris Z hler zu besch fti gen Die Frage warum es f r den Ferraris Z hler nach ber 100 Jahren im Einsatz keine M glichkeit gibt diesen zumindest aufgabenbezogen mit heutigen Mittel der Technik auszulesen muss beantwortet werden 2 6 1 1 Der Ferraris Z hler Bekannt und bew hrt steht er zum gr ten Teil als einziges Messmittel zur Verf gung Er ist vom Betreiber sowie vom Stromverbraucher akzeptiert Ein Grund daf r dass die
50. ebookbrowse com ptb anleitung edl21 strom pdf d339157888 10 SI HN H EEEF DI OO ne Drehstromz hler en V Tr SCH A Hz CLA VALLEN 10000 zins JkWh REIS NE A STRIEBELE JOHN Abbildung 2 EDL21 Z hler Die Ausf hrungs und Zulassungskriterien sind in den DIN Normen f r Wechselstrom Elektrizit tsz hler Teil 1 bis Teil 3 festgelegt diese Bestimmungen sind wiederum sind in die Lastenhefte eingeflossen So hei t es im FNN Lastenheft EDL Elektronische Haushaltsz hler Funktional Merkmale und Protokolle Version 1 1 Die EDL21 Z hler m ssen hinsichtlich der elektromagnetischen Vertr glichkeit alle geltenden Zu lassungsbestimmungen erf llen 2 1 4 3 Messsysteme Smart Metering Systeme Ein System aus elektronischen Z hlern und den dazu geh rigen Kommunikationsein ten f r die Datensammlung Datenkonzentration und Nah und Fernkommunikation gem 21b und 840 EnWG bezeichnet man im Allgemeinen als Smart Metering Messsystem Das MUC Konzept im Einklang mit den EDL21 Z hlern erweist sich als bisher anerkannte L sung zur Erf llung dieser Anforderungen und nennt sich EDL40 Messsystem Das EDL40 Messsystem ist modular und erweiterbar Die Standardisie rung des modularen Aufbaus und der Erweiterbarkeit erfolgt nach dem SyM Standard der aus dem SyM Pflichtenheft hervorgeht F r die Daten bertragung zwi schen dem Z hler und allen weiteren Systemen setzt der SyM Standard auf das li zenzfr
51. eder Smart Meter kann selbst wenn mit dem Energieversorger oder Messstellenbetreiber keine Vereinbarung getroffen ist durch diese Methode unter Be r cksichtigung der in Abbildung 3 Kapitel 2 1 4 3 beschriebenen Netzwerk Architektur ausgelesen werden 38 4 1 1 1 FAST Stromauge Der Arbeitstitel des Clip On Meter Readers f r Ferraris Z hler hie FAST Stromauge Seit dem 17 06 2013 ist die Vorserie mittlerweile in EnergyCam umbenannt lieferbar Verschiedene drahtgebundene Varianten zur Datenerfassung stehen zur Verf gung incl einer drahtgebunden M Bus Ausf hrung Um bewerten zu k nnen ob sich eine Realisierung gem Abbildung 8 aus Kapitel 2 6 1 4 rechnet muss der Anschaffungs preis der EnergyCam betrachtet werden Die drahtgebundenen Ausf hrungen der Vor serie werden mit 115 00 und eine wireless M Bus Variante mit 95 00 angeboten Stellt man zus tzlich dar dass wenige Installationsschritte notwendig sind um die EneryCam an den Ferraris Z hler anzubringen so kann festgestellt werden dass die Kostenseite wie in Abbildung 8 aus Kapitel 2 6 1 4 dargestellt richtig bewertet wurde Die Anforderung die die EnergyCam erf llt ist einfach zu beschreiben Sie bermittelt den Wert des Rollenz hlwerks verl sslich durch Erfassung echter Z hlerst nde mit Kamera und OCR Alle Anforderungen des Datenschutzes gem MUC OMS sowie das BSI Schutzprofil werden erf llt Die M glichkeit der Aufzeichnung und der ber mittl
52. eie Smart Message Language Protokoll SML 19 Vgl dazu auch Norm DIN EN 50470 11 2007 05 SS Vgl SyM Pflichtenheft Version 1 03 letzte nderungsliste 09 04 2013 11 GLT EVU Gesch fts prozesse EDL21 Z hler Nach EnWG 21b Wasserz hler 078 9Mu3 yoeu weIs g 09103 lt MUC C J bertragungseinheit Empfangseinheit Abbildung 3 Das Smart Metering Prinzip Zurzeit erlaubt das EDL 40 Messsystem den Z hlerstand signiert zu bertragen so dass er zur Abrechnung verwendet werden kann Die Daten werden wie bereits er w hnt mittels Wireless M Bus und mit dem leistungsf higen Verschl sselungsstan dard AES 128 verschl sselt bertragen und bieten somit zurzeit volle Rechtssicherheit Zuk nftig jedoch soll mit Hilfe ffentlicher Schl ssel zweifelsfrei gepr ft werden ob die Daten nach der Auslesung ver ndert wurden Dadurch dass die Authentizit t jeder Datensequenz gew hrleistet ist lassen sich die Daten erstmalig unabh ngig vom Z h ler archivieren Am 18 03 2013 ver ffentlichte das Bundesamt f r Sicherheit in der Informationstechnik die Technische Richtlinie BSI TR 03109 1 f r die Anforderungen an die Interoperabili t t der Kommunikationseinheit eines intelligenten Messsystems in der Version 1 0 Die Technische Richtlinie TR 03109 des BSI umfasst die Anforderungen an die Funktiona lit t Interoperabilit t und Sicherheit die die Einzelkomponenten in einem Smart Met
53. eiensen 1 127 Messstelle 1 63 Kreiensen 21 983 Messstelle 1 64 Kreiensen 11 352 Messstelle 1 65 Bad Gandersheim 7 000 Messstelle 1 66 Holzminden 21 250 Messstelle 1 67 Holzminden 44 651 Messstelle 1 68 Holzminden 11 308 Messstelle 1 69 Holzminden 2 Messstelle 1 70 Holzminden 7 150 Messstelle 1 71 Eschershausen 32 221 Messstelle 1 72 Bevern 20 697 Messstelle 1 73 Golmbach 1 573 Messstelle 1 74 Boffzen 27 150 Messstelle 1 75 Lauenf rde 22 462 Messstelle 1 76 K nigslutter 45 645 Messstelle 1 77 K nigslutter 44 Messstelle 1 78 Vechelde 661 Messstelle 1 79 Vechelde 29 540 Messstelle 1 80 Vechelde 2 204 Messstelle 1 81 Cremlingen 51 103 Messstelle 1 82 Cremlingen 22 727 Messstelle 1 83 Lehre 54 558 Messstelle 1 84 Sch ppenstedt 49 460 Messstelle 1 85 Winnigstedt 3 689 Messstelle 1 86 Sickte 25 252 Messstelle 1 87 Salzgitter 10 021 Messstelle 1 88 Salzgitter 35 540 Messstelle 1 89 Salzgitter 28 559 Messstelle 1 90 Salzgitter 25 625 Messstelle 1 91 Salzgitter 28 752 Messstelle 1 92 Salzgitter 19 218 Messstelle 1 93 Salzgitter 3 261 Messstelle 1 94 Salzgitter 10 788 Messstelle 1 95 Salzgitter 30 158 Messstelle 1 96 Salzgitter 33 200 Messstelle 1 97 Denkte 5 021 Messstelle 1 98 Helmstedt 27 928 Messstelle 1 99 Helmstedt 32 479 Messstelle 1 100 Grasleben 25 333 Messstelle 1 101 B ddenstedt 30 817 Messstelle 1 102 S pplingen 27 928 Messstelle 1 103 Jerxheim 23 32
54. elle ausgeschlossen Leider ist die M glichkeit f r die L sung der Aufgabe in den Niederlassungen des Geldinstitutes nur bedingt anwendbar Ein Gro teil der Ferraris Z hler ist bekannter ma en nicht zug nglich Der Messwert kann demnach nicht fotografiert werden Viel mehr stellt sich dann die Frage was mit dem Foto in digitaler Form passiert Wird der Wert auf dem Foto nur in eine Auswerttabelle eingetragen oder gibt es M glichkeiten den Wert mittels einer OCR Software aufzubereiten und ist das berhaupt sinnvoll Wie in Kapitel 2 6 bereits beschrieben hat sich lange Zeit niemand mehr ernsthaft mit der OCR Erkennung von Ferraris Z hler Messwerten besch ftigt In einschl gigen Internetforen war das Thema immer aktuell und diskutiert Wenn die M glichkeit be st nde den Z hlerstand ber eine Webcam zu jeder Zeit abzurufen l sst sich zumin dest ein Teil der gesamten Problematik l sen Ablesefehler werden minimiert und die Verf gbarkeit eines aussagekr ftigen Messwertes w re gegeben kWh 03270942 Nr 3929993993 En Abbildung 7 Z hlerdatenerfassung mit einer Webcam In den bereits erw hnten Internetforen wird au erdem eine weitere L sung immer wie der in Betracht gezogen Nimmt man z B eine Reflexlichtschranke die mit einem Sender einem Fototransistor und mit einem lichtempfindlichen Empf nger f r kurze Strecken ausgestattet ist k nnte man mit einem geeignetem Aufbau die Wiederkehr der
55. en der Energieversorger nicht der Messstellenbetreiber ist In einem Telefonat vom 17 03 2013 mit dem Energieversorger des Geldinstitutes hei t es sinngem Daten eines fremden Messstellenbetreibers werden in den meisten F llen nicht zu Verf gung gestellt und weiter wenn der Messstellenbetrieb bernommen wird was mit Kosten verbunden ist k nnen die Daten des Smart Meters genutzt wer den SS Vgl Gespr chsnotiz Telefonat mit Jan Tiebel Verkauf Gewerbe und Gesch ftskunden BG Energy Braunschweig vom 17 04 2013 R Vgl Gespr chsnotiz Telefonat mit Jan Tiebel Verkauf Gewerbe und Gesch ftskunden BS Energy Braunschweig vom 17 04 2013 30 3 2 Z hlerbestand und Z hlerstandorte des Geldinstitutes Die Bankfilialen des Finanzdienstleisters sind im s d stlichen Niedersaschen lokali siert Ihr Gesch ftsgebiet umfasst die Stadt Braunschweig sowie einen Teil des ehe maligen Herzogtums Braunschweig bzw des Braunschweiger Landes mit Teilen Wolfsburgs Helmstedt Wolfenb ttel Salzgitter Bad Harzburg Seesen und Holzmin den 77 Region Wolfsburg Helmstedt p Region Seesen f e Ba ef Le A N Pre NE IE Region N Bad Harzburg Region SH gt Holzminden AT Oberharz GEE Se we Abbildung 9 Regionen und Distanzen des Geldinstitutes Der Abbildung 9 und der Angabe zur Distanz ist zu entnehmen dass eines der gro en Probleme der Z hlerdatenerfassung die Distanz zwischen den ein
56. en und Ressourcen festzulegen siehe Abbildung 16 die alle in eine finale Be wertung einflie en sollten Es sei dabei nochmal erinnert dass der Austausch aller Ferraris Z hler in Smart Metern durch den Stromversorger angeboten wurde Die L a Vgl Einf hrung in die Projektarbeit mit Microsoft Project 2010 Renke Holert O Reilly Verlag GmbH amp Co KG 2011 S 17 43 sung durch den Stromversorger w rde den Wegfall s mtlicher Planungsphasen durch das Geldinstitut bedeuten 5 1 2 Projektdetails Die Initiierung des Projektes ist mit Stellung der Aufgabe durch das Geldinstitut und der bernahme der Problematik in diese Abschlussarbeit bereits beendet F r die Planung des Projekts werden alle bisherigen Informationen zusammengetragen und f r den praktischen Entwurf vorbereitet Zudem wird die sp tere Datenhaltung geplant sobald sich das beschriebene System durch den praktischen Entwurf als das richtige erweist Die Datenhaltung sollte ber eine L sung eines gesamten Systems erfolgen wobei sich der praktische Entwurf siehe Kapitel 6 und die nachfolgende Tauglichkeit einer L sung nur auf einen ausgew hlten Ferraris Z hler beziehen werden Hier sind vor allem Kostengr nde zu sehen da bis zum Ausf hrungsprozess keine finanziellen Mittel zur Verf gung stehen Der Ausf hrungsprozess sowie die sp tere berwachung wer den nicht mehr Teil dieser Arbeit sein und sollten daher vom Geldinstitut bernommen werden F r den Ausf h
57. ent der Deutschen zwar mit Hilfe digitaler Z hler Smart Meter jederzeit ber den eigenen Stromverbrauch und ihre Stromkosten informieren daf r bezahlen m chten sie aber nicht Aus der Umfrage geht au er dem hervor dass den Verbrauchern nicht ganz klar ist wie die Einsparungen erzielt werden insbesondere auch deshalb weil bisher keine Beweisdaten f r Einsparungen vorliegen In dem Vorwort zum Kongress E world energy amp water vom 5 bis 7 Februar 2013 in Essen hei t es Im ersten Halbjahr 2013 stehen wichtige Entscheidungen ber die zuk nftigen Rahmenbedingungen im Bereich des Z hl und Messwesens an So ist mit den Ergebnissen der Kosten Nutzen Analyse als Grundlage f r die zuk nftigen Roll Out Ziele bei intelligenten Messsystemen zu rechnen 7 Die Kosten Nutzen Analyse von der im Vorwort die Rede ist wurde vom Bundesminis terium f r Wirtschaft und Technologie in Auftrag gegeben um zu entscheiden ob ein fl chendeckender Rollout von intelligenten Z hlern realisiert wird Eine fl chendecken de Ausbringung von Smart Metern wird ma geblich von der ausstehenden Kosten Nutzen Analyse beeinflusst 29 Vgl Wochenzeitung Die Zeit vom 11 09 2012 Artikel von Robert Bosch vom Bundesverband Neue Energieanbieter 28 Vgl DOI Smart Metering Informationsmanagement Ullrich C C Jagstaidt Seite 3 2011 Publikation der Georg August Universit t G ttingen Si Vgl CHECK24 Umfrage mit Hochschule
58. ertetet werden m ssen Seit der Auswahl der L sungsvariante in Kapitel 4 stehen vornehmlich die Kosten eines zu realisierenden Systems im Fokus und nicht die beschriebenen technischen M glichkeiten ber dem Umweg einer einfachen und kosteng nstigen L sung soll und kann sp ter eine zentra le Z hlerdatenerfassung stehen Die Frage die jetzt noch beantwortet werden muss ist die Frage nach den M glichkeiten die dem Geldinstitut fortan zur Verf gung stehen Dem Geldinstitut bleibt es vorbehalten den in Kapitel 7 Abbildung 28 beschriebenen Aufbau zu realisieren oder ber bereits automatisierte Niederlassungen ein zentrales System aufzubauen siehe Abbildung 14 Kapitel 5 F r das ausgew hlte System ste hen die Auslesesoftware M Bus Sheet V2 0 und eine eigene Datenhaltungsanwendung im Access Format zur Verf gung siehe Abbildung 25 Kapitel 6 2 2 Die Handhabung und Einrichtung der DOKOM CSR 3 5 Anwendung wurden getestet und k nnten bei einem Lizenzerwerb eingerichtet werden 7 2 2 Administration Trotz der gescheiterten Optimierung vor Ort muss f r die Gesamtbetrachtung ein Um stand zwingend dargestellt werden F r die Erfassung von Z hlerdaten nach dem aus gew hlten Prinzip ist es notwendig einen erweiterten Personenkreis zu benennen der in der nachfolgenden Grafik dargestellt ist Eine Person allein wird die Z hlerdatener fassung nicht realisieren k nnen 60 l berwachung Kontrolle Auswertung e 2 0 Admin
59. es erforderlich den Raum zum Technikraum mit Hilfe eines Sicherheitsunternehmens zu ffnen Der ung nstigste Fall f r diese berschau bare Niederlassung w re dass das Umluftk hlger t und die allgemeine Beleuchtung durch einen technischen Defekt eine Fehlfunktion aufweisen Werden die Z hlerst nde mit der L sungsvariante mindestens monatlich ausgelesen und wird im Anschluss eine Auswertung der Daten durchgef hrt w rden derart beschriebene Fehlfunktionen auf fallen Ein Ziel des Smart Metering w re somit erreicht 7 2 Optimierung vor Ort Die Beauftragung der Arbeit erfolgte durch die Norddeutsche Facilty Management GmbH die das Objektmanagement f r das Geldinstitut durchf hrt Die Zielsetzung m glichst zeitnah einen kosteng nstigen Einstieg in ein verl ssliches und intelligentes 59 Erfassen von Energie und Medienverbrauchswerten zu schaffen ist mit einer Investiti onsanforderung von 20 000 belegt worden Trotz der Anforderungen ein zuverl ssi ges Energiemanagement durchf hren zu m ssen ist die Investitionsanforderung sei tens des Geldinstituts nicht genehmigt worden Eine geplante Optimierung vor Ort bzw eine Start Up Installation konnte somit nicht stattfinden 7 2 1 Einstieg in das ausgew hlte System Es bleibt festzustellen wie das Geldinstitut in das ausgew hlte System einsteigen kann unabh ngig davon dass die in Kapitel 7 2 2 beschriebenen administrativen Auf gaben zuk nftig vom Geldinstitut bew
60. essung des Energieumsatzes f r den in Tabelle 3 genannten Zeitraum ergab somit 10200 Wh oder 10 200 KWh wichtiger ist jedoch die Kenntnis dass alle bertra genen Werte der EnergyCam mit den Werten des Ferraris Z hlers bereinstimmten Bei allen sieben Ausleseversuchen konnten keine Abweichungen festgestellt werden K rze Ausleseintervalle oder mehrere Ausleseversuche waren nicht notwendig da das Rollenz hlwerk des Ferraris Z hlers dem geringen Verbrauch entsprechend die Werte wenig dynamisch nderte Insgesamt ist der praktische Entwurf f r die L sung des Problems demnach geeignet Der Aufbau wird jedoch noch ver ndert werden m ssen zudem ist das Problem der Datenhaltung noch zu l sen 6 2 Die Datenhaltung Die Datenhaltung ist ein weiterer zentraler aber anh ngiger Bestandteil des prakti schen Entwurfes In der gesamten Betrachtung der Auswahl einer L sungsvariante hat die Form der Datenhaltung keine Rolle gespielt da es zuerst von zentraler Bedeutung war verl ssliche Daten zu erhalten Stehen die Daten zur Verf gung sind wieder zwei Sichtweisen notwendig Werden die Daten in ein neu zu entwickelndes Datenbanksys tem verarbeitet oder steht ein Datenbanksystem zur Verf gung Die Anspr che an eine Datenhaltung f r die Energieverbrauchsdaten m ssen noch zu definiert werden Die Grunds tze der Datenhaltung wurden bereits in Kapitel 3 3 2 dargelegt F r die L sung der Aufgabe ist es zudem wichtig die Weichen so zu stellen d
61. fikation Smart Meter Gateways Sicherheitsmodul f r Kommunikation SMGW SMGW Adapter Abbildung 4 Aufbau der Technischen Richtlinie BSI TR 0309 Zusammengefasst m ssen zuk nftig alle EDL Komponenten folgende Voraussetzun gen erf llen e Lastenheft FNN e SML Spezifikation e SyM Pflichtenheft e Wireless M Bus Normen e BSI TR 03109 Noch nicht erw hnt wurden bisher die allgemeinen Vorgaben der Open Metering System Arbeitsgruppen OMS die auch zu ber cksichtigen sind Mehrere Arbeits gruppen der Initiative Open Metering haben seit Mai 2007 die Anwendung bestehender Normen f r eine interoperable Kommunikation von Messsystemen gepr ft und Erg n zungen und Konkretisierungen erarbeitet Vgl http www oms group org de_oms html abgerufen am 11 05 2013 13 2 1 5 Smart Grids Smart Grids nutzen u a die Daten des Smart Metering f r eine effiziente Energiever teilung Dass die Schaffung von Smart Grids auf den ersten Blick vorrangig dem Netz betreiber nutzt ist der Tatsache geschuldet dass es f r Netzbetreiber zu einer seiner Pflichten geh rt ein hohes Ma an Versorgungssicherheit zu garantieren Dadurch hat dieser nun die M glichkeit seine Stromerzeugung besser zu steuern und Netz berlas tungen zu vermeiden Durch den Ausstieg aus der Atomenergie r ckte immer wieder das Thema eines bevorstehenden Blackouts engl allgemein Lokale regionale oder berregional Stromausf
62. g der Energieverbrauchsdaten akzeptiert Stand der heutigen Technik ist das sogenannte Smart Metering Deshalb wird sich das zweite Kapitel mit diesem Thema besch ftigen In den weiterf hrenden Kapiteln wird erl utert warum das sogenannte Smart Metering sich nicht unbedingt als L sung eig net Die Kapitel vier bis sieben werden sich mit der L sung des Problems f r das Geldinsti tut besch ftigen Dabei werden vorher in Kapitel 4 L sungen miteinander verglichen die es bereits auf dem Markt gibt und es werden L sungen betrachtet die f r das 1 Problem des Geldinstituts unter gewissen Voraussetzungen als L sung dienen k nn ten F r alle Betrachtungen wird auch das Smart Metering als Beispiel f r eine Alterna tive in Betracht gezogen Bestandteil der Betrachtung wird auch die Datenhaltung sein die Teil des praktischen Entwurfes ist Am Schluss dieser Arbeit wird eine L sung beschrieben die unter allen Gesichtspunk ten einer wissenschaftlichen Betrachtung diejenige ist die dem Bankunternehmen ei nen vor allem wirtschaftlichen und praktikablen Weg f r eine verl ssliche und intelli gente Energieverbrauchserfassung aufzeigt 2 Smart Metering Smart Metering hei t bersetzt intelligentes Z hlen der Smart Meter ist der intelli gente Z hler Der Begriff wird im Allgemeinen f r die Medien und Energieverbrauchs datenerfassung durch intelligente Messsysteme benutzt Durch die Gesetzesnovelle des Energiewirts
63. gieversorger dann noch eine Frist gesetzt bis zu welchem Zeit punkt er die Daten einfordert Werden die Daten vom Kunden nicht geliefert werden alte Daten hochgerechnet und man kann davon ausgehen dass die Abrechnung der a Vgl Abnahmepreise f r Trinkwasser f r Gewerbekunden www bs energy de abgerufen am 03 08 2013 ei Vgl Bericht der Bundesnetzagentur Wettbewerbliche Entwicklungen und Handlungsoptionen im Be reich Z hl und Messwesen S 27 vom 10 03 2010 29 Energie und Medienverbrauchsdaten nicht exakt ist So wirkt sich das in einem Privat haushalt nicht unbedingt entscheidend aus eine exakte Erfassung der Daten in 105 Bankliegenschaften ist jedoch unabdingbar Tabelle 2 Bericht der Bundesnetzagentur Messwert bermittlung bei nicht elektronisch Anzahl der Netzbetreiber Anzahl der Z hlpunkte ausgelesenen Messge r ten Manuelle Ablesung 550 29 979 737 Kunde gibt selbst abge lesene Werte in ein In 285 961 017 ternetportal ein Postalische Messwerte a i 355 10 668 767 bermittlung Telefonische Messwerte 302 1 077 067 bermittlung Sonstige 87 732 030 Summe Z hlpunkte 42 409 618 Es sollte nicht unerw hnt bleiben dass einige Niederlassungen bereits mit Smart Me tern siehe Kapitel 2 ausgestattet sind Allerdings k nnen auch diese nicht so genutzt werden dass eine intelligente und verl ssliche Energieverbrauchserfassung erm glicht wird da in fast allen F ll
64. grafierte Daten f r eine L sung nutzen kann Da es sich laut Beschreibung des Kapitels um ein Projekt handelt sollten f r die ge samte Realisierung auch einige Grundelemente des Projektmanagements dazu die nen eine endg ltige L sung zu optimieren Die nachfolgenden Kapitel sind so aufge baut dass Projektphasen und Projektmanagementprozesse eingehalten werden Da es sich bis zur Ausf hrung jedoch um das einzelne Projekt des Autors handelt sind die Prozesse eher eine Leitlinie zur fertigen L sung Auch wenn die Anzahl und Bezeich nung der Projektphasen in jedem Projekt unterschiedlich sind finden innerhalb der Phasen jeweils die gleichen Prozesse statt Zusammengefasst Initiierungsprozess Planungsprozess Ausf hrungsprozess berwachungsprozess und Abschlusspro zess Diese einzelnen Phasen sollten bis zum Abschluss der Arbeit als Leitlinie die nen Initiierungsprozess 46 Tage Fr 01 03 13 Mo 06 05 13 Planungsprozess 45 Tage Sa 01 06 13 Do 01 08 13 Autor Ausf hrungsprozess 47Tage So 01 09 13 Mo 04 11 13 Geldinstitut De berwachungsprozess 44 Tage Fr 01 11 13 Mi 01 01 14 Geldinstitut und Abschlussprozess Abbildung 16 Ausschnitt Microsoft Projekt 2010 Mit Hilfe des Projektmanagements ist es m glich auch alle Schritte zu einer optimalen L sung zu beschreiben auch nachdem das Projekt bereits gestartet ist Mit Hilfe von z B Microsoft Project 2010 ist es m glich Kosten zu bestimmen sowie Verantwort lichkeit
65. he des deutschen Bundestags 17 6248 vom 22 06 2012 21 alle bereits bekannten Anforderungen an ein Smart Meter und den dazu geh rigen Kommunikationseinheiten Einfache Anforderungen an das verl ssliche und in Ma en auch an das intelligente Auslesen von Energiez hlern k nnen m glicherweise ohne Beteiligung des EVU des NB oder des MSB realisiert werden Selbst wenn Mitte die ses Jahres die ver ffentlichte Kosten Nutzen Analyse einen fl chendeckenden Roll out vorschreibt wird es auf Jahre hinaus noch Ferraris Z hler siehe Kapitel 2 6 1 1 ge ben Diese nur visuell ablesen zu k nnen d rfte also auch in Zukunft ein Problem dar stellen 2 6 Ist Smart Metering f r die Aufgabe notwendig Braucht der Stromkunde in diesem Fall der Betreiber von ber 100 Bankniederlassun gen daf r Smart Meter Erste Versuche den Z hlerstand eines Ferraris Z hlers mit tels OCR Optical Character Recognition zu erfassen sind aufgrund des hohen per sonellen Aufwands zur Datenkorrektur eingestellt worden hei t es in einem 2013 erschienen Fachbuch welches sich mit der Ausbringung von Smart Metern besch ftigt Das l sst darauf schlie en dass der Ferraris Z hler ausgedient hat Die in Tabelle 2 in Kapitel 3 1 genannten 42 409 618 Z hlpunkte die sich zwar seit 2010 verringert haben d rften zeigen dass der Ferraris Z hler derzeit noch Realit t ist und ein fl chendeckender Roll out von Smart Metern welcher in der Summe h here Kos
66. hlern montiert und passt in jeden Z hlerschrank Die optische Sensoreinheit liest den aktuellen Z hlerstand in 15 Minuten Intervallen ab und bermittelt die Daten per Funk zur Weiterverarbeitung Das klingt wie die perfekte L sung Warum ist es aber so schwer die Daten verl sslich und intelligent am Ferraris Z hler zu erfassen In Kapitel 2 6 1 3 wurden bereits die zahlreichen im Internet angebotenen Varianten beschrieben Keine der L sungen hat es bis heute geschafft vollst ndig verl ssliche Daten vom Ferraris Z hler zu liefern u ere Einfl sse wie Lichtreflexionen oder ein zu gro er j Vgl Pressemitteilung der FASTFOWARD AG vom 07 Februar 2012 32 Aufbau haben alle Anstrengungen f r eine industrielle Produktion bisher scheitern las sen Ziel ist es immer absolut verl ssliche Daten geliefert zu bekommen Abweichun gen auch in einem kleinen prozentualen Bereich w rden die Bewertung auf einen bestimmten Zeitraum verzerren Es bliebe f r die verl ssliche Erfassung demnach nur die L sung mit Hilfe einer Kamera Daten aufzuzeichnen Das Problem was sich aller dings dann daraus ergibt ist die Datenhaltung Die Bilder m ssten umgewandelt wer den um die Daten elektronisch weiterverarbeiten zu k nnen Diese Aufgabe stellt den Datenhalter wiederum vor die Aufgabe die Bilder verl sslich umzuwandeln Versuche hochaufgel ste Bilddateien mit frei verf gbaren OCR Methoden in Textdateien zu wandeln sind gescheitert
67. icherweise zeitnah die Smart Meter Installation vorschreibt kann zur L sung des Problems nur eine effektive praktikable dem Ziel entsprechende aber kos teng nstige Variante ausgew hlt werden Es bleibt der in Abbildung 15 Kapitel 5 ge zeigte praktische Entwurf 2 Dieser ist aus Kostengr nden der einzig m gliche Weg Wie wird jedoch vor Ort ausgelesen Diese Frage ist bis jetzt noch unbeantwortet Zwischen der EnergyCam und einem Punkt au erhalb des Geb udes sollte eine Schnittstelle geschaffen werden an der es m glich ist das in Abbildung 18 Kapitel 6 aufgebaute System anzuschlie en Die Auslesung erfolgt mittels eines Laptops 230V Praktischer Entwurf RJ12 als 6 polige Schnittstelle Abbildung 28 Schnittstelle am Objekt einer Sparkasse Der praktische Entwurf aus Abbildung 18 Kapitel 6 wird in einem Messkoffer unterge bracht N tzlich w re es auch das Netbook dort zu integrieren An einer beliebigen Stelle der Au enfassade eines nicht zug nglichen Z hlers wir eine Messstelle geschaf fen Die Messstelle sollte eine verschlossene bergabestelle sein Beinhalten sollte die Messstelle einen 230V Anschluss und eine RJ12 Buchse um eine Steckverbindung mit dem Messkoffer und der EnergyCam herzustellen 6 Pole sollten gen gen um ma ximal drei M Bus f hige Z hler auslesen zu k nnen Sollte eine Bedarfsermittlung von mehr als drei Z hlern ausgehen dann kann auch eine andere Steckverbindung ge w hlt werden Die Aus
68. ieb fallen j hr lich an Bemerkung Zentrale L sung kann sukzessive geschaffen werden Bemerkung Zentrale L sung kann nur mit hohem Kostenaufwand geschaffen werden Bemerkung Es fallen j hrliche Lizenzen f r Soft warenutzung an Die L sung die vom Stromversorger der Sparkasse angeboten wird ist jedoch f r die Sparkasse nicht darstellbar Der Nutzen der sich aus einem Energiemanagement nach Stand der Technik ergeben w rde w rde sich wahrscheinlich nicht mit den j hrlichen 63 Kosten des Messstellenbetriebes und der Messdienstleistung rechnen Das Ziel Ener gieverbr uche verl sslich und in Teilen intelligent zu erfassen um Energie zu sparen muss demnach anders erreicht werden Vor dem Hintergrund dass der Gesetzgeber den Smart Meter Roll Out in naher Zukunft vorschreiben k nnte ist der L sungsvor schlag von der Kostenseite her vertretbar und ergibt den Nutzen die Energiedatener fassung verl sslich zu gestalten W rde die in diesem Jahr erscheinende Kosten Nutzen Analyse der Bundesregierung zum Ergebnis haben dass Ferraris Z hler noch l ngerfristig betrieben werden d rfen w re die zentrale L sung aus Tabelle 4 Spalte 4 vorstellbar Wichtig ist es aber auch nochmal zu erw hnen dass das Angebot des Energieversorgers die m glich werdende Pflicht des Z hlertausches nicht ber cksich tigt Es werden hier alle Kosten auf den Nutzer verteilt Die Kostenverteilung bei einem gesetzlich
69. ig 324 Messstelle 1 25 Braunschweig 451 Messstelle 1 26 Braunschweig 297 Messstelle 1 27 Braunschweig 360 Messstelle 1 28 Braunschweig 286 Messstelle 1 29 Braunschweig 503 Messstelle 1 30 Braunschweig 301 Messstelle 1 31 Braunschweig 2 078 Messstelle 1 32 Braunschweig 45 237 Messstelle 1 33 Braunschweig 34 807 Messstelle 1 34 Braunschweig 2 210 Messstelle 1 35 Braunschweig 25 383 Messstelle 1 36 Braunschweig 19 568 Messstelle 1 37 Braunschweig 4 235 Messstelle 1 38 Braunschweig 21 058 Messstelle 1 39 Braunschweig 34 486 Messstelle 1 40 Braunschweig 14 609 Messstelle 1 41 Braunschweig 31 997 Messstelle 1 42 Braunschweig 21 551 Messstelle 1 43 Braunschweig 21 264 Messstelle 1 44 Braunschweig 37 440 Messstelle 1 45 Braunschweig 7 972 Messstelle 1 46 Braunschweig 26 758 Messstelle 1 47 Braunschweig 18 312 Messstelle 1 48 Braunschweig 33 857 Messstelle 1 49 Braunschweig 15 455 Messstelle 1 50 Braunschweig 20 314 Messstelle 1 51 Braunschweig 47 800 Messstelle 1 52 Braunschweig 6 650 Messstelle 1 53 Braunschweig 7 Messstelle 1 54 Braunschweig 38 304 Messstelle 1 55 Braunschweig 53 697 Messstelle 1 56 Braunschweig 25 290 Messstelle 1 57 Holzminden 162 384 Messstelle 1 58 Delligsen 31 521 Messstelle 1 59 Gr nenplan 15 716 Messstelle 1 60 B r um 19 951 Messstelle 1 61 Kreiensen 1 598 Messstelle 1 62 Kr
70. in Ws P Leistung inW t Zeit in s PlLeist In kW n Z hlerdrehungen je Stunde Leistung ti e Cz Z hlerkonstante in Umdrehungen je kWh Eine rote Markierung auf der Z hlscheibe hilft die Anzahl der Umdrehungen der Z hl scheibe festzustellen Verbraucht der Kunde wenig Strom dreht sich die Scheibe lang samer so dass man die Umdrehungen mit dem blo en Auge erfassen kann Bei einem hohen Stromverbrauch ist das nicht mehr m glich Mit geeigneten Sensoren kann wie viele im Internet beschriebene Versuche zeigen die Anzahl der Umdrehungen erfasst und ausgewertet werden 2 6 1 2 Wie wird aus einem Ferraris Z hler ein Smart Meter Der Ferraris Z hler ist bekanntlich kein Smart Meter Ist es jedoch m glich einen Fer raris Z hler so zu ver ndern dass daraus ein Smart Meter wird das alle bereits be kannten Eigenschaften hat Zuerst ist es eine Definitionssache Wenn man mit einem Sensor die Umdrehungen der Z hlscheibe eines Ferraris Z hlers erfasst und diese informationstechnisch verarbeitet wird der Z hler der gleiche bleiben Die Komponen ten die helfen die Daten informationstechnisch zu erfassen sind wohlm glich smart Ein Ferraris Z hler darf in seiner Substanz nicht ver ndert werden der Messstellenbe treiber w rde dies untersagen Die einzige M glichkeit die nun noch besteht ist das reversible Anbringen eines Hilfsger tes an der Sichtscheibe zum Rollenz hlwerk und der Z hlscheibe Die Bezeichnung als
71. inen Blick auf die Abbildung 8 in Kapitel 2 6 1 4 zu werfen Die Entscheidung welches System genutzt werden kann ergibt sich genau aus dieser Abbildung Der vollst ndige Roll Out von Smart Metern in den Objekten ist eine Alternative zu allen alternativen L sungsvarianten die au erdem angeboten werden Smart Meter w rden alle Anforderungen an eine verl ssliche und intelligente Datenerfassung erf llen Der Grund warum genau diese Alternative nicht in Frage kommt ist die Tatsache dass der Austausch viel zu kostspielig ist Zudem w r de auch der Energieversorger davon profitieren denn der Kunde w rde die Kosten f r ein System tragen das auch f r den Energieversorger von Nutzen ist Dass diese Va riante f r Unternehmen allerdings trotz der hohen Kosten in Frage kommt zeigt ein Beispiel Die Douglas Gruppe betreibt in Deutschland derzeit insgesamt 1133 Filialen davon 447 Douglas Parf merien 233 Thalia Buchhandlungen 208 Christ Juweliergesch fte 13 Appelrath C pper Modeh user und 232 Hussel Confiserien BSIENERGY erstellt dabei detaillierte bersichten ber die im Laufe eines Arbeitsta ges entstandenen Energieverbr uche Leistungsspitzen und tiefs Voraussetzung ist die bernahme der technischen Betreuung der Stromz hler durch BSIENERGY sowie vor allem das Energiedatenmanagement Dazu geh ren die Datenfernablesung die Datenverarbeitung die Aufbereitung sowie gemeinsam mit der Deutschen Telekom der Transport der erfassten D
72. istration Berichtswesen ii H Abrechnung 00574984 Feedback Abbildung 30 Prozesse des Energiemonitoring Da der sogenannte Ausf hrungsprozess und der anschlie ende berwachungspro zess siehe Kapitel 5 1 1 nicht mehr Teil dieser Arbeit sein werden jedoch einen enormen Einfluss auf die Gesamtbetrachtung haben k nnten ist eine Beschreibung der sp teren Administration notwendig Die Fragestellung wer das System realisiert wer das System pflegt und die Daten ausliest und wer die Datenmenge verarbeiten darf ist noch nicht beantwortet worden Theoretisch k nnte das Geldinstitut Mitarbeiter daf r abstellen die sich mit den Informationen dieser Abschlussarbeit besch ftigen und dieses auch in Hinblick auf den Ausf hrungs und berwachungsprozess weiter entwickeln Trotzdem muss darauf hingewiesen werden dass f r die verschiedenen Abschnitte des Ausf hrungs und berwachungsprozesses unterschiedliche Anforde rungen an die Mitarbeiter gestellt werden In Kapitel 6 3 ist bereits darauf hingewiesen worden dass f r unterschiedliche Wege der Auslesung und der Datenhaltung unter schiedliche Anforderungen an die Beteiligten gelten Wenn das System wie erw hnt Schritt f r Schritt weiter entwickelt werden kann hin zu einem zentralen Auslesesys tem dann sollte auch dieser Umstand mit Hinblick auf die Auswahl der Projektbeteilig ten ber cksichtigt werden Werden die Daten zu einem sp teren Zeitpunkt f r Ge 61 sch ftsprozesse
73. isualisierung sorgt der Energieversorger und ist m glicherweise nach Betrachtung der bereits erw hnten Kos ten Nutzen Analyse dazu verpflichtet In manchen F llen geht es aber nicht um ein gesamtes System f r den Nutzer Bisweilen geht es m glicherweise nur darum einen Z hler abzulesen und das m glichst verl sslich und im besten Fall auch intelligent Wenn man ausschlie lich den Verbrauch ermitteln m chte existieren bereits heute zahlreiche elektronische 3 Phasen Energiez hler mit M Bus Schnittstelle die man pa rallel anschlie en kann Auch Ausf hrungen mit einer sogenannten SO Schnittstelle sind erh ltlich Die Auswertung kann ebenfalls durch ein in Kapitel 2 3 hnlich be schriebenes Konzept erfolgen Die Auswertung von Energieerzeugern z B einer Pho tovoltaikanlage kann nach dem gleichen Prinzip erfolgen Die Realisierung eines pa rallelen Systems ist nicht sehr aufw ndig Die Messwerte sind allerdings f r das EVU nicht relevant und verwertbar Stellt man allerdings die berlegung an ein intelligentes Metering System zu schaffen dass keine Daten an Externe wie dem EVU liefert spart man sich auch s mtliche Datenschutzbestimmungen bis auf jene die bereits jetzt f r ein LAN gelten einhalten zu m ssen Warum sollte man diese berlegung in Betracht ziehen Alles was wir bereits ber das Smart Metering wissen ist festgelegt wie z B 38 Vgl Drucksache des deutschen Bundestags 17 6248 vom 22 06 2012 37 Vgl Drucksac
74. l verf gen ber die M Bus Schnittstelle auslesen kann Die Anwendung ist modular aufgebaut und erm glicht die Auslesung von einzelnen Verbrauchsz hlern bis hin zur Auslesung von M Bus Installationen einer gr eren Anzahl von M Bus f higen Z hlern Das Programm er m glicht dem Anwender Z hlerdaten manuell oder mit Hilfe eines Auftragsplaners 52 automatisch auszulesen Hierbei stehen dem Anwender verschiedene Auftragsarten zur Verf gung mit dem Ziel der automatischen Z hlerauslesung und einem anschlie Benden Export der Auslesedaten in vierzehn verschiedene Exportformate Frei ver f gbar ist eine Demoversion f r die Organisation von zwei Verbrauchsz hlern F r die Organisation von mehr als zwei Z hlern werden abh ngig von der Anzahl der Z hler Lizenzgeb hren f llig Die zentralen Features der Software werden auf der Homepage des Herstellers wie folgt beschrieben e zentral station re dezentral station re Modemverbindung und mobile Auslesung m glich e vielf ltige Strukturierung der Datenbank m glich e durch Anlegen von Benutzergruppen sinnvolle Zusammenfassung von Z hlern m glich e integrierter PLANER steuert die automatische Auslesung zu eingestell ten Zeitpunkten e automatischer Export von Auslesedaten in eine Datei e unterst tzt viele Standardformate HTML WORD EXCEL Text Rich Text usw e _Datenloggerfunktion Ergebnisse k nnen direkt online dargestellt wer den e _mehrsprachig
75. lesung und Speicherung der CSV Datei k nnte somit nach dem folgenden Prinzip erfolgen B Anschluss des Messkoffers in der Niederlassung des Geldinstitutes Auslesen des Z hlers mit M Bus Sheet V2 0 gt Speichern der Datei nach dem in Kapitel 5 beschriebenen Prinzip z B 20131031_lvo WE353 csv 57 Einlesen des CSV Sheets in eine Datenbank Die zu erledigenden Schritte f r den Auslesenden w ren somit bersichtlich und die Verl sslichkeit der Daten kann sichergestellt werden Die Daten sind elektronisch ge speichert Daten k nnen ohne weiteres zusammengef gt werden da alle CSV Dateien gleich aufgebaut sind 7 1 Auswahl einer Filiale Die Auswahl einer Filiale f r den Praxistest sollte folgende Punkte ber cksichtigen Gr e der Filiale Ist es notwendig eine gro e Filiale mit einer gro en Anzahl von Mitarbeitern vorzusehen oder ist es wichtiger die in der Aufgabenstellung nicht zug nglichen Z hler z B in Selbstbedienungsfilialen auszuw hlen In den Selbstbedienungsniederlassungen k nnen kleine technische Fehler bereits einen immens steigenden Energieverbrauch bedeuten Ist beispielsweise ein Bewegungs oder Pr senzmelder defekt und in der Selbstbedienungsniederlas sung wird mehr Energie als sonst verbraucht stellt man dies nur mit einer Ver brauchsgegen berstellung fest rtlichkeit f r eine Erstinstallation F r einen ersten Versuch sollte eine Nie derlassung ausgew hlt werden die f r
76. lisiert werden k nnen Das Anlegen der Z hler ist einfach gestaltet Es wird durch einen Assistenten vereinfacht F r die Auslesung der Z hler gibt es zahlreiche Optionen Einstellung Auftragsplaner E xl Geben Sie den Namen f r einen Aufrag ein Zus tzliche Informationen k nnen im Feld Beschreibung eingef gt werden Die Art des Auftrages beschreibt die Auslesung der Z hler oder um welche Art von Aufrag es sich handelt Sicherung Export Name Sparkasse SB Niederlassund Beschreibung Monatliche Ablesung im Zuge der Inspektion r Auftragsart Auslesung zur Abrechnung GG Auslesung zur berpr fung C Benutzerdefinierte Auslesung Export der Ausleseergebnisse C Spezial Auftrag C Auslesung des M Bus Datenloggers SE Abbildung 26 Einstellung Auftragsplaner in DOKOM CS So k nnen f r spezielle Anforderungen auch spezielle Ausleseszenarien entworfen werden Auch hierbei hilft ein Assistent siehe Abbildung 26 Sind erst einmal alle Z h ler erfasst so k nnen ausgew hlte Z hler in einem Auftrag zusammengefasst und je nach Bedarf ausgelesen werden Die Ausleseergebnisse werden automatisch gespei chert F r die Option zu einem sp teren Zeitpunkt eine zentrale L sung einzuf hren eignet sich die Softwareanwendung noch besser Die Aussicht dass die Anwendung DOSKOM CS f r die mobile Auslesung von Z hlern in Frage kommt besteht in jedem Fall nur sollte der Benutzer mit dessen
77. lle in den Blickpunkt Smart Grids senken die Wahrschein lichkeit eines sogenannten Blackouts Genau diese aktuellen Konstellationen zeigen aber auch dass Energiemanagement im eigentlichen Sinne weit mehr ist als Energie sparen 2 2 Feldbussysteme f r den Messdatenempfang Wenn automatisierte haustechnische Anlagen auf Grundlage von Messinformationen regeln und steuern ist heutzutage eine Vielzahl von Feldbussystemen standardisiert F r die reine Erfassung von Messdaten also auch Z hlerst nden steht zum einen der M Bus zur Verf gung Der M Bus auch Meter Bus ist ein Feldbussystem das spezi ell f r die bertragung von Z hlerdaten wie Gas Wasser Strom oder Heizung und sonstige Sensoren und Aktoren entwickelt wurde In der Geb udeautomation werden allerdings auch andere Feldbussysteme f r die Erfassung von Daten verwendet Typi sche Systeme die auch f r die Z hlerdatenerfassung eingesetzt werden sind bei spielsweise KNX LON OPC oder Modbus Eine weitere anerkannte und verbreitete Form der Daten bertragung von Z hlerdaten ist die sogenannte SO Schnittstelle Eine bertragung von Informationen erfolgt mit Hilfe von gewichteten Impulsen Die Impul se deren Gewichtung je nach Z hler unterschiedlich ist werden zu einem darstellba ren Wert verarbeitet Elektronische bzw intelligente Z hler die heute verwendet wer den verf gen ber eine der genannten bertragungsm glichkeiten 2 3 Der M Bus Der M B
78. llisekunden Messstellenbetreiber Netzbetreiber Optical Character Recognition Open Metering System Object Linking and Embedding for Process Control Personal Computer Physikalisch Technischen Bundesanstalt Requests for Comments Registered Jack 10 Registered Jack 12 Registered Jack 45 Registrierende Leistungsmessung Smart Meter Gateway Smart Message Language Protokoll Synchronous Modular Meter S Null Schnittstelle gem DIN 43864 Technische Geb udeausr stung Transport Layer Security Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik Wirtschaftseinheit Wide Area Network Zentralverband der Deutschen Elektro und Informationstechnischen Handwerke Dreipunkt Befestigung VIII 1 Einleitung Die vorliegende Arbeit befasst sich mit L sungen f r eine intelligente verl ssliche Energieverbrauchsdatenerfassung von Ferraris Z hlern in gesicherten Bereichen eines gro en Finanzdienstleisters der im s d stlichen Niedersachsen 105 Bankfilialen be treibt Die Niederlassungen des Geldinstitutes sind mit unterschiedlichster komplexer Technischer Geb ude Ausstattung TGA versehen Durch eine sukzessive Vernet zung der Geb udeautomation mehrerer Bankniederlassungen hat man derzeit begon nen die Grundlage zu schaffen die TGA energieeffizient betreiben zu k nnen und m gliche Fehlfunktionen an technischen Anlagen zeitnah zu erkennen und zu behe ben Diese TGA Vernetzung erstreckt sich zurzeit aber lediglich a
79. mten Nut zerverhaltens auf Seiten des Stromendkunden bietet die Chance flexible dem Nutzer verhalten angepasste Tarife zu w hlen bzw anzubieten siehe Abbildung 6 Es wird erm glicht Energieverbraucher z B bei Energiewert berschreitungen ber ein auto matisiertes System aus der Ferne abzuschalten Mit Wirkung des Smart Metering wird es erreichbar intelligente Stromnetze Smart Grids siehe Kapitel 2 1 5 zu realisieren und was keinesfalls au er Acht gelassen werden sollte alle Daten sind jeder Zeit ab bildbar z B durch eine Lastgangabbildung und zug nglich Transparenz Mit den Daten sollen sowohl dem Kunden als auch dem Versorger Vorteile geschaffen werden Ziel aus energiewirtschaftlicher Perspektive ist es dagegen die Kosten der Z hlerauslesung und Risiken der Energiebeschaffung zu reduzieren und aus energie politischer Sicht soll ein Beitrag zur Erschlie ung von Energieeffizienzpotentialen ge leistet werden Basis f r das Erreichen aller Ziele ist die bidirektionale Kommunika tion 24 Vgl Smart Metering Zwischen technischer Herausforderung und gesellschaftlicher Akzeptanz Inter disziplin rer Status Quo Dirk Westermann Nicola D ring und Peter Bretschneider 2013 S 62 Verlags haus Monsenstein und Vannerdat OHG 16 Flexible Tarife Energiemanagemen f WW Reed elden Sd Energiemonitoring lt Smart Metering Basis f r Smart Grids d lt Fernabschaltung Fe
80. n BS Energy Braunschweig Gespr chsnotiz Telefonat vom 17 04 2013 Wei ensteiner Mario Fernauslesung von W rmez hlern Daten bertragung die sich rechnet Bachelorarbeit GRIN Verlag 2009 http www bmu deffiles pdfs allgemein application pdf hintergrund meseberg pdf ab gerufen am 08 05 2013 http www bmwi de BMWi Redaktion PDF E nationaler energieeffizienz aktionsplan property pdf bereich bmwi sprache de rwbstrue pdf abgerufen am 01 05 2013 www bs energy de Abnahmepreise f r Trinkwasser f r Gewerbekunden abgerufen am 03 08 2013 http www bs energy de unternehmen presse und aktuelles detailansicht artikel bsenergy unterstuetzt die douglas gruppe bei effizientem umgang mit strom 113 abgerufen 15 06 2013 www ebookbrowse com ptb anleitung edl21 strom pdf d339157888 abgerufen am 12 05 2013 69 http www e world 2013 com fileadmin downloads EW2013_Kongressprogramm pdf abgerufen am 09 05 2013 http www mikrocontroller net topic 281489 abgerufen am 28 05 2013 http www oms group org de_ oms html abgerufen am 11 05 2013 http www relay de de produkte software dokom cs html abgerufen am 20 07 2013 http shop co met info artikeldetails kategorie amberl artikel m bus funk adapter amb8466 m gmm html abgerufen am 13 07 13 http www soft tek energy solutions de mbus html abgerufen 17 06 2013 http www vde com de fnn arbeitsgebiete messwesen seiten zaehler aspx abgerufen am 09 05 2013 http www vd
81. n an Smart Meter Gateways nochmals konkretisiert Das zurzeit g ngige MUC Konzept ist seit der Ver ffentlichung des Sicherheitsprofils berholt und wird in Zukunft nicht mehr zuge Lossen Es darf noch w hrend einer bergangszeit eingesetzt werden Da es augen blicklich jedoch zu den g ngigen Gateways z hlt und die Funktionalit ten den zuk nfti 2 Vgl E Mail vom 17 04 2013 16 32 von Herrn Dipl Ing Herbert Christ Referatsleiter Technik des Zent ral verbands der Deutschen Elektro und Informationstechnischen Handwerke ZVEH auf Nachfrage betreffs eines Fachartikels vom 15 04 2013 in der de gen Gateways weitgehend entsprechen lohnt sich ein Blick auf das MUC Konzept Mit dem System der Multi Utility Communication MUC werden Verbrauchsdaten gesam melt und bertragen Der MUC C Multi Utility Communication Controller siehe Abbild ung 1 versendet die Daten mit Hilfe von TCP IP via Internet an ein zentrales Datenpor tal Zur Kommunikation des MUC Controllers mit den Messstellen ist im Standard das M Bus Protokoll Metering Bus definiert Dieses kann sowohl per Zweidrahtleitung als auch in der drahtlosen Variante Wired M Bus bzw Wireless M Bus bertragen werden Weitere Funktionen des MUC Controllers sind die Speicherung und Aufbereitung von Daten Diverse Schnittstellen bieten dem Energieverbraucher und dem Energieversorger die M glichkeit auf die gesammelten Daten zu zugreifen In Abbildung 1 3 sieht man die LAN RJ
82. n eneen 6 Tabelle 2 Bericht der Bundesnetzagentur nn nn nnnnnnnnnnnnnnnnnnn nennen 30 Tabelle 3 Ausleseverisuchen ET 49 Tabelle 4 Kosten bersicht Z hlerdatenerfassung non nennen nenn 63 VI Abk rzungsverzeichnis AES BfDI BHKW BMWi BNetzA BSI CSV ECC EDL EnWG eHZ ERP EVU FNN G e M GLT GPRS GSM HSM IC KNX LAN LCD LED LON Mess ZV Advanced Encryption Standard Bundesbeauftragten f r den Datenschutz und die Informationsfreiheit Blockheizkraftwerk Bundesministerium f r Wirtschaft und Technologie Bundesnetzagentur Bundesamt f r Sicherheit in der Informationstechnik Comma Separated Values Elliptic Curve Cryptography Energiedienstleistung Energiewirtschaftsgesetz Elektronischer Haushaltsz hler Enterprise Resource Planning Energieversorgungsunternehmen Forum Netztechnik Netzbetrieb im VDE Gesetz betreffend die elektrischen Ma einheiten Geb udeleittechnik General Packet Radio Service Global System for Mobile Communications Hardware Security Module Integrated Circuit Integrierte Schaltung Konnex Bus Local Area Network Liquid Crystal Display Light Emitting Diode Local Operating Network Messzugangsverordnung VII M BUS MODBUS MUC MUC C mS MSB NB OCR OMS OPC PC PTB RFC RJ 10 RJ 12 RJ 45 RLM SMGW SML SYM So TGA TLS VDE WE WAN ZVEH 3 HZ Meter Bus Modicon heute Schneider Electric Bus Multi Utility Communication Multi Utility Communication Controller Mi
83. n ermittelt werden Es zeigte sich bereits dass zahlreiche M glichkeiten einer verl sslichen und intelligenten Z hlerdatenerfassung existieren f r jede Umsetzung m ssen immer wieder die Kosten in Betracht gezogen werden Dies war notwendig weil die fl chendeckende Ausbrin gung von Smart Metern in den Objekten der Sparkasse den Stand der Technik be schreibt Tabelle 4 Kosten bersicht Z hlerdatenerfassung Smart Meter Roll Out L sungsvorschlag Dezentrale Wire less M Bus Vari ante Zentrale Erfas sung Messstellenbetrieb pro Jahr 457 00 Euro Pegelwandler Systemaufbau EnergyCam Einmalig 13 970 00 Euro Optional Pegel wandler Systemaufbau EnergyCam Einmalig 33 040 00 Euro Pegelwandler f r jedes Objekt Serial Device Ser ver Systemaufbau EnergyCam Einmalig 28 910 00 Euro Messdienstleistung Pro Jahr 177 00 Euro durch den Unter nehmer durch den Unter nehmer durch den Unter nehmer Einbau und Pro jektkosten 36 050 00 Euro Einbau und Pro jektkosten 70 210 00 Euro Einbau und Pro jektkosten 70 210 00 Euro Einbau und Pro jektkosten Einrichtung zentrale Erfassung Lizenzen 113 645 00 Euro 118 Z hler 118 Z hler 118 Z hler 118 Z hler Gesamtsumme 634 546 00 Euro Gesamtsumme 84 180 00 Euro Gesamtsumme 103 250 00 Euro Gesamtsumme 142 555 00 Euro Bemerkung Kosten f r Mess dienstleistung und Betr
84. n oder Bankmitarbeitern die einem den Zugang f r einen Termin im Jahr gew hren w rden Absprachen treffen k nnte Diese Versuche sind in der Vergangenheit gescheitert Abschlie end ist es f r die Gesamtbetrachtung wichtig eine genaue Aufstellung der Standortdaten aufzuzei gen Das Geldinstitut betreibt 105 Bankniederlassungen Insgesamt ergeben sich je doch ca 120 je nach Betrachtung Abnahmestellen da einige Eigentumsobjekte des Finanzdienstleisters ber weitere Gewerbefl chen verf gen deren Verbrauchsdatener fassung zudem notwendig ist Zu 13 Niederlassungen gibt es grunds tzlich zu keiner Zeit einen Zugang zum Z hler weder durch Mitarbeiter noch Vermieter Es handelt sich dabei um sogenannte Selbstbedienungsfilialen Die Technikr ume sind nur mit Hilfe eines Sicherheitsunternehmens das mindestens zwei Sicherheitsbeamte entsen det zug nglich 3 3 Funktionalit ten einer L sung 3 3 1 Wege der Datenerfassung eines Ferraris Z hlers Rollenz hlwerk oder Drehscheibenumdrehungen was kann f r die Aufgabenstellung wie genutzt werden Der Clip On Meter Reader FAST Stromauge ist f r das Ablesen und bermitteln von St nden mechanischer Z hler aller Sparten geeignet Das Ger t in Streichholzschachtelgr e macht jeden mechanischen Z hler im Handumdrehen zum Smart Meter Der batteriebetriebene Sensor im hochwertigen Designgeh use ist mit wenigen Handgriffen auf allen g ngigen mechanischen Strom Gas oder Wasser z
85. n vorzunehmen Die Zusage das LAN des Geldinstitutes f r eine L sung einzusetzen existiert jedoch Ob sich das LAN jedoch f r eine unter allen Aspekten vollst ndig bewertete L sung eignet wird noch beschrieben a Vgl Vorlesungsskript Datenbanken Prof Dr Ing Rolf Hiersemann Hochschule Mittweida FH 2011 S 5 34 3 4 2 Vertragliche Rahmenbedingungen Technische Dienstleister sind vertraglich verpflichtet wie auch in diesem Fall eine Z hlerdatenerfassung durchzuf hren Die Pflicht ergibt sich aus einem mit dem Geld institut und dem Dienstleister geschlossenen Vertrag In den meisten Dienstleistungs vertr gen die derzeit abgeschlossen werden sind die Betreiberpflichten des Dienst leisters gegen ber dem Auftraggeber genau geregelt Teile der Vertr ge berlassen dem Auftragnehmer das Energiemanagement entweder vollst ndig oder sie verpflich ten diesen die Ziele des Energiemanagements einzuhalten Auch aus dieser Pflicht heraus und die Schwierigkeit genau in diesem Punkt die Vertragstreue einzuhalten ist eine intelligente verl ssliche Energieverbrauchsdatenerfassung erforderlich 35 4 Auswahl der L sungsvariante Varianten die f r eine L sung relevant sein k nnten sind in dem Kapitel 2 6 einge hend beschrieben worden Es gilt nun eine Entscheidung zu treffen die es m glich macht Z hlerdaten so zu erfassen dass diese die beschriebenen Vorgaben und Be dingungen einhalten Dazu ist es notwendig erneut e
86. nd dem Messstellenbetreiber MSB bermittelt Die Abk rzung EDL steht f r Energiedienstleistung Sie bezieht sich auf die Richtlinie ber Energieeffizienz und Energiedienstleistungen die sp ter in die Novellierung des EnWG m ndete Der genaue Funktionsumfang aller verwendeten Komponenten und des gesamten Systems wurden in der Vergangenheit und werden zuk nftig in den so genannten Lastenheften des Forum Netztechnik Netzbetrieb im VDE FNN spezifi ziert Im Rahmen des Projektes MessSystem 20207 werden Lastenhefte f r die zu k nftigen Messsysteme erarbeitet Ziel ist es auf Grundlage der gesetzlichen Vor schriften eine Standardisierung zu erreichen Die Entwicklung von Smart Metering Funktionalit ten bzw Eigenschaften werden sich auf Grund des technischen Fort schritts wahrscheinlich dynamisch weiterentwickeln Grundlegende Parameter sind bereits jetzt allgemein anerkannt und in den o g Lastenheften festgeschrieben Tabelle 1 Smart Metering Tarif und Produktelemente Produktelemente Beispiele Visualisierung des Verbrauchs Display Webportal Interaktive Anzeige des Verbrauchs Individuelles Warnsignal Auswertungen zum Verbrauch Vergleichsanalysen Kostendarstellungen Energieeffizienzberatung Community Effizienzberatung 7 Vgl Smart Metering Zwischen technischer Herausforderung und gesellschaftlicher Akzeptanz Inter diszip lin rer Status Quo Dirk Westermann Nicola D ring
87. ng der CSV Datei sollte in der Namensgebung ein bestimmtes Prinzip verfolgen Die Bezeichnung 20131031_lvo_WE353 csv w re ein Beispiel daf r wie eine Namensgebung ausse hen k nnte Tag der Ablesung vor dem ersten Unterstrich Initialen des Ablesers und nach dem zweiten Unterstrich wird die Wirtschaftseinheit der Bankniederlassung ge nannt Erfolgen in einem bestimmten Zeitintervall mehrere Ablesungen sind diese an hand der Namensgebung eindeutig zuzuweisen F r eine intelligente Z hlerdatener fassung k nnte man die Ableseintervalle nun soweit verringern dass man monatliche Verbrauchswerte erh lt An dieser Stelle sei nochmals erw hnt dass f r die dezentrale Ablesung w hrend eines Inspektionsrundganges somit auch nicht geschultes Personal eingesetzt werden k nnte 6 3 1 Auswertung Bis zu diesem Punkt sollte es nun gelingen alle vorhandenen Informationen dazu zu nutzen ein System zu realisieren das die Mitarbeiter des Geb udemanagements des Geldinstitutes dazu nutzen k nnten im Tagesgesch ft Z hler praktikabel auszulesen Der erste Aufbau muss handhabbar sein Es gilt festzustellen Die Informationen aus Kapitel 6 d rften ausreichend sein um einen funktionierenden Aufbau zu liefern ber die Handhabung und Aufbau f r den Einsatz in den Niederlassungen wurden noch keine berlegungen angestellt In Kapitel 7 wird sich entscheiden ob eine optimierte L sung hergestellt werden kann die es erlaubt dem Ziel einer intellige
88. nntnisse ist es mit M Bus Sheet V2 0 einfach Verbrauchz hler die kompatibel zur EN1434 sind auszulesen Die erfassten Daten k nnen gespeichert werden Vgl Einrichtung einer intelligenten Ausleseeinheit f r Verbrauchsmessz hler Carsten Bories 1995 S 6 37 IESEL 8 Einbauort Adresse mp Baud nert version IMedum Datens tze Z hler 1 COMpon covs Pr 05000083 2400 FIN 19 Electricity 1 5 6 7 9 10 11 SuchBaudatelnt 2400 gt IT GSM Modem BN1 IV SND_NKE Suche Adr T Multi Tel IT App Res Eed Stop Zeitintervall s 5 M Bus Pollen LI Status M Bus Loggen Modem e Vi IT Schreibe Daten IDS Drucke Z hlerliste Sichere Z hlerliste Lade Z hlerliste Duplikate l schen CSV Trennz e TT MDK Einbauort Datum Zeit Adresse ID Nr Herst Inr Wert Einheit Beschreibung Art Bankfiliale 15 06 13 14 14 49 0 05000083 FIN 9 235 v voltage specific 02 instant Bankfiliale 15 06 13 14 14 49 0 05000DB3 FIN 10 1 2 A current specific 02 instant Bankfiliale 15 06 13 14 14 49 0 05000DB3 FIN 11 0 18 kw power specific 02 instant Bankfiliale 15 06 13 14 14 49 0 05000DB3 FIN 13 227 v voltage specific 03 instant Bankfiliale 15 06 13 14 14 49 0 05000DB3 FIN 14 0 1 A current specific 03 instant Bankfiliale 15 06 13 14 14 49 0 05000DB3 FIN 19 0 26 kw power specific 00 instant hd Er r Drucke Daten Sichere Daten Lade Daten Losche Daten
89. nten und ver l sslichen Z hlerdatenerfassung mit den bereits mehrfach genannten Rahmenbedin gungen zu schaffen Die Bewertung eines tauglichen Systems zur Datenhaltung ist damit verbunden wer die Daten ausliest Die Anforderungen an den Auslesenden sind je nach Komplexit t des Datenbanksystems unterschiedlich 55 7 Test und Optimierung vor Ort F r eine Erprobung des ausgew hlten Systems ist es erforderlich den praktischen Entwurf aus Kapitel 6 f r die Bed rfnisse des Geldinstitutes so zu optimieren dass eine einfache Handhabung die erfolgreiche verl ssliche Z hlerdatenerfassung garan tiert Dass die EnergyCam an den Ferraris Z hler angebracht wird ist unbestritten Die drahtgebundene M Bus Variante die im praktischen Entwurf dazu gef hrt hat die Ver l sslichkeit und die Voraussetzungen f r eine intelligente Z hlerdatenerfassung zu best tigen kann theoretisch auch durch die Wireless M Bus Variante ersetzt werden Der Vorteil w re dass jede EnergyCam von bis zu 100m Entfernung ohne Verdrah tungsaufwand ausgelesen werden kann Wireless M Bus Sn Wei ee Funk Adapter Wireless M Bus Abbildung 27 Wireless M Bus Variante Mit Wireless M Bus USB Sticks funktioniert EnergyCam RF sehr gut Wir selber set zen im Labor den USB Stick von IMST ein mehrere Kunden verwenden erfolgreich den Amber Wireless Stick Die MUC Hersteller Dr Neuhaus und EMH Metering testen EnergyCam gerade auf Kompatibilit t mit ihren Smar
90. re das eine Ersparnis von 44 919 92 Die Einsparpotentiale mit Hilfe eines zentralen Energieverbrauchsmonitoring sind jedoch um einiges h her 2 4 2 Bewertung und Umsetzung von Smart Metering Bewertet man das Smart Metering stellt man fest dass das Thema nicht neu ist aber gewisserma en noch in den Kinderschuhen steckt Warum ist das so 17 In der Wochenzeitung Die Zeit wurde folgendes ber Smart Metering geschrieben Bislang floppen Smart Meters Mit mehreren Hundert Euro Installationskosten sind sie schlicht zu teuer Weiter hei t es Die Kosten f r intelligente Stromz hler fressen bei den meisten Haushalten die Einsparungen durch g nstigere Strompreise komplett auf Auch wenn die Nutzung von intelligenten Stromz hlern f r Neubauten und kernsanierte Geb ude ab 2010 verpflichtend wurde hie es noch 2011 in einer Publikation der Georg August Universit t G ttingen Da bislang keiner der Akteure der Energiewirt schaft eigenverantwortlich die Initiative ergriffen hat gibt es in Deutschland derzeitig eine Vielzahl von Pilotprojekten aber keine Bestrebungen einer fl chendeckenden Einf hrung Dass das Thema Smart Metering in der Bev lkerung bzw in allen Haushalten noch nicht eindeutig kommuniziert wird zeigt auch eine aktuelle Umfrage welche am 10 Juli 2012 ver ffentlicht wurde Laut der bisher gr ten Umfrage zur Akzeptanz der Smart Meter Technologie w rden sich ber 70 Proz
91. ren zu k nnen w re damit gew hrleistet 44 5 2 2 Schwachstellenanalyse Bei der Zusammenbringung der einzelnen Komponenten k nnen Schwierigkeiten auf treten Da es sich bei der EnergyCam um ein neues System handelt welches erst seit kurzem auf dem Markt verf gbar ist sollte nochmals die berlegung nach Alternativen angestellt werden F r die Realisierung des Projektes muss feststellt werden dass bereits Alternativen siehe Abbildung 8 in Kapitel 2 6 1 4 existieren jedoch ein Schei tern des praktischen Projektentwurfes auch die Zielsetzungen der Aufgabe verschie ben w rde Somit ist festzuhalten dass die Schwachstelle des Projektes in der einzig artigen Ausf hrung zu finden ist Alle Alternativen w rden letztlich mit Kosten oder An forderungen an das System verbunden sein 5 3 Projektskizze Die Abbildung 17 veranschaulicht dass die Sicherstellung eines verl sslichen prakti schen Entwurfes die Grundlage einer geeigneten Datenhaltung ist F r die Ausf hrung und berwachung w re dann dass Geldinstitut verantwortlich nicht geeignet verl sslich Abbildung 17 Projektprozesse Im Anschluss an die Demonstration dass die EnergyCam ber das beschriebene M Bus System verl ssliche Daten liefert wird eine geeignete Variante zur Datenhaltung aufgezeigt Der praktische Entwurf beinhaltet somit den Aufbau eines Auslesesystems und des einfachen Auslesens mit M Bus Sheet V2 0 Zur Pr fung der Verl sslichkeit dient
92. ring Ein Weg weiser wird die Kosten Nutzen Analyse des BMWi sein die bis zum Abschluss der Arbeit nicht mehr bewertet werden konnte da diese trotz der Ank ndigung noch nicht ver ffentlicht wurde Unternehmen wie die Sparkasse sollten das Thema auf Grund der schon vorhandenen informationstechnischen Vernetzung jedoch f r sich bewerten und zumindest wie in der L sung gefordert schrittweise beginnen Die schrittweisen Inves titionen werden durch ver nderte Rahmenbedingungen nicht wertlos Vielmehr kann ein sukzessiver Aufbau einer Z hlerdatenerfassung auch der Sammlung anderer Me dienverbrauchswerte genutzt werden Die Annahme dass durch die Kosten Nutzen Analyse des BMWi Bedingungen geschaffen werden dass in einem kurzen Zeitraum alle Ferraris Z hler getauscht werden ist zudem eher unwahrscheinlich Umso wichti ger ist es dass Unternehmen wie das Geldinstitut fortan beginnen nicht nur techni sche Anlagen der Niederlassungen zu vernetzen und weiter zu automatisieren son dern den technischen M glichkeiten entsprechend ein geeignetes Energiemonitoring aufzubauen Die L sung dieser Arbeit kann auch nur eine unter Vielen sein und m g licherweise ergeben sich im Laufe der n chsten Zeit schon weitere Alternativen So bietet neuerdings z B die T Systems International GmbH Dienstleistungen zum The ma Energiemonitoring an und das auf M Bus spezialisierte Unternehmen Relay GmbH k ndigt auf seiner Homepage neue vielversprechende Produkte
93. rnablesung Abbildung 6 Smart Metering 2 4 1 M glicher Nutzen f r das Geldinstitut Aus einer Quelle des Geldinstitutes Anlage 1 Orte unkenntlich geht hervor dass der historische Stromverbrauch aller Niederlassungen summiert 7 486 653 kWh pro Jahr betr gt Nimmt man einen Basispreis von ca 0 20 Cent Netto pro kWh das Ver tragswerk war leider nicht zug nglich an betragen die Gesamtkosten f r den Strom verbrauch somit j hrlich 1 497 330 60 Mit Hilfe des verl sslichen und intelligenten Z hlens der Energieverbr che w rde nun gelten dass in den einzelnen Wirtschafts einheiten vor allem die deren TGA nicht automatisiert ist Ma nahmen zum Verrin gern des Stromverbrauchs gezielt beobachtet werden k nnten Die Ma nahmen k nn ten vielschichtig sein T gliches Herunterfahren von PCs nach Gesch ftsschluss die Nichtinbetriebnahme von raumlufttechnischen Anlagen bei Nichtnutzung von B rofl chen oder die nutzungsspezifische Einstellung der Beleuchtungssteuerung Die Be obachtung des Stromverbrauchs f hrt dazu dass Fehlverhalten oder Fehlfunktionen im Umgang mit dem Verbrauch von teurer Energie auffallen w rden Mit Einf hrung des Energiemonitorings und einer statistischen Aufarbeitung k nnte mit Hilfe von Nut zungsanweisungen f r die TGA ein nicht sehr ehrgeiziges Ziel von einer Stromeinspa rung von 3 ausgegeben werden Bei der bereits oben genannten Summe von 1 497 330 60 f r den Stromverbrauch im Jahr w
94. romauges erwies sich eingangs als schwierig da der Herrsteller die EnergyCam als vorkonfiguriert beschrieb was sich beim Auslesen ber das aufgebaute System als falsch heraussstellte Mit Hilfe eines FTDI USB Schittstellenkabels und der Herrstellersoftware EnergyCamWin konnte eine Konfiguration verst ndlich durchgef hrt werden Serial Baudrate 2400 z Protocol meus Di Slave Address E Di Abbildung 20 EnergyCam Auschnitt Konfiguration 47 Es folgt die Anbringung der EnergyCam am Ferraris Z hler Die Anbringung und Inbetriebnahme erwies sich als sehr einfach In einem englischsprachigen Installations und Inbetriebnahmesheet ist sie sehr detailiert beschrieben W hrend der Inbetriebnahme war zu erkennen dass zur Positionsfindung die interne Kamera fortw hrend fotografierte die OSR bersetzung fand ebenfalls fortw hrend statt bis die ideale Anbringungsstelle der EnergyCam gefunden wurde Auf einem Display der EnergyCam konnte bereits der richtige Wert des Rollenz hlwerks des Ferraris Z hlers abgelesen werden Die Werte waren beide indentisch Es folgte die Auslesung der EnergyCam ber M Bus Sheet V2 0 Die nachfolgende Abbildung 21 zeigt die Auslesedaten des ersten Versuchs BER Enbauort adresse E Baud Herst Version Medium Datens tze Z hler 1 COM port Cem zl 0 13918546 2400 FFD 1 Electricty 1 Such Baudratefn 2400 7 GSM Modem 8N1 KE SND_NKE _SucheAd 7 Multi Tel I App Res m Stop Zeitinte
95. rungsprozess und den anschlie enden berwachungsprozess ist es wichtig zu erw hnen dass dieser sehr vielschichtig sein kann siehe Kapitel 7 2 2 und bei einer Realisierung des Projektes genau bestimmt werden muss 5 2 Beschreibung von Haupteigenschaften 5 2 1 System und Datenhaltung F r den praktischen Entwurf werden die Vorserie der EnergyCam der Fastward AG als Slave und der Master Interface PW3 ber die Auslesesoftware M Bus Sheet V2 0 ausgelesen Dabei wird auch bewertet wie zuverl ssig sich die EnergyCam am Ferra ris Z hler anbringen l sst und wie genau die Werte mittels OCR dann bermittelt wer den Sollte der praktische Entwurf verl ssliche Daten liefern ist die Datenhaltung zu beschreiben Hierf r ist es m glicherweise notwendig eine geeignete Datenbank zu entwerfen Ausgelesene Daten der M Bus Sheet V2 0 Software k nnen mit Hilfe des Programms als Comma Separated Values Datei csv abgespeichert werden Da alle Values mit einem Komma getrennt werden k nnen sie mit geringem Aufwand in eine Datenbank bertragen werden Ein weiteres noch nicht beschriebenes System k nnte die Anwendung DOKOM CSC Version 3 5 0 28 des Unternehmens Relay GmbH sein Die Software wird blicherweise f r das Auslesen von Wasserz hlern der Sensus Me tering Systems GmbH genutzt Das Ziel im Verlauf der L sungsfindung einer geeigne ten Datenhaltung auch andere Medienverbr uche des Geldinstitutes in eine umfassen de Datenhaltung integrie
96. rvall s zE il 5 M Bus Pollen Status M Bus L ET Ol Moden DuckeZ eiste Sehmez hete _Laieziiite Dugiserchen tes ee enbavort Datum zeit Adresse D negt In wert Enhet gescrebung art mod 29 06 13 10 33 50 2 13918546 FFD 1 48558000 0 Wh energy instant 0 i i _ D rucke Daten 11 ichere Daten et Lade Daten sche Daten ses Zoom Daten TX Puffer a ar eee 10 78 FD 7816 m RX Puffer L sche Log 68 15 15 68 08 02 72 46 85 91 13 C4 18 01 02 00 00 00 00 04 02 E0 5C F1 1C 1916 d iea Abbildung 21 Erste EnergyCam Auslesung 6 1 Auswertung T gliche manuelle Ausleseversuche der EnergyCam innerhalb einer eines Zeitraumes von einer Woche zeigten dass die EnergyCam als Bestandteil des praktischen Entwur fes siehe Kapitel 6 verl ssliche Energieverbrauchsdaten liefert Es sei an dieser Stelle erneut daran erinnert dass die Ausleseversuche deshalb notwendig waren weil das S Vgl FASTFORWARD AG EnergyCam EnergyCamWin docx 22 Mai 2013 S 1 16 48 Produkt nicht auf dem Markt etabliert ist vielmehr erst am 17 06 2013 verf gbar war Die Auslesungen wurden wie folgt dokumentiert Auslesung Datum Uhrzeit Ablesewert in Wh 1 29 06 2013 10 33 48558000 0 2 30 06 2013 20 34 48559600 0 3 01 07 2013 19 45 48560200 0 A 02 07 2013 20 55 48562400 0 5 03 07 2013 21 34 48563800 0 6 05 07 2013 22 34 48566700 0 7 06 07 2013 10 01 48568200 0 Tabelle 3 Ausleseversuche Die M
97. s vom 15 04 2013 in der de 20 2 4 4 Datenschutz Der Bundestag debattierte das Thema Datenschutz bereits im Jahr 2011 In einer sei ner Ver ffentlichungen hei t es Weiteren Anforderungen an den Datenschutz soll durch ein noch zu erarbeitendes Schutzkonzept Rechnung getragen werden und weiter hei t in der gleichen Ver ffentlichung in einer Stellungnahme des Bundesrates Der Bundesrat bittet im weiteren Gesetzgebungsverfahren zu pr fen ob die daten schutzrechtlichen Regelungen ausreichen um die Pers nlichkeitsrechte der Betroffe nen gegen eine Ausforschung des Nutzerverhaltens zu sch tzen 7 Der Bundesbeauf tragte f r Datenschutz und Informationsfreiheit hat das Thema aufgegriffen und am 27 Juni 2012 wurde auf der Konferenz der Datenschutzbeauftragten des Bundes und der L nder eine Entschlie ung mit dem Titel Orientierungshilfe zum datenschutzgerech ten Smart Metering verabschiedet Wie bereits in den technischen Beschreibungen der Smart Meter Komponenten erl u tert werden Smart Meter zurzeit mit einer 256 Bit AES Verschl sselung vorgesehen und gen gen damit der OMS Spezifikation F r die Kommunikation im WAN Wide Area Network m ssen zuk nftig alle Anforderungen der BSI TR 03109 erf llt werden 2 5 Intelligentes Z hlen f r spezielle Anforderungen Smart Metering wird in der Praxis h ufig auf den Einbau bzw auf den Roll Out von intelligenten Z hlern reduziert F r die Peripherie und die V
98. seit 1904 existierende Basiskonstruktion noch ber 40 Millionen Mal seine Ver wendung findet sind die hohe Lebensdauer und die hohe Genauigkeit des Ferraris Z hlers Ab den 1970er Jahren konnten Eichg ltigkeitsdauern von bis zu 40 Jahren erreicht werden Die Funktionsweise des Ferraris Z hlers k nnen wir f r die Aufgabe vernachl ssigen Komponenten des Ferraris Z hlers wie das Rollenz hlwerk welches uns den aktuellen Energiez hlerverbrauchsstand anzeigt sowie die Z hlscheibe die die Anzahl der Scheiben Umdrehungen als Energie anzeigt sind f r die allgemeine Betrachtung noch wichtig Das Rollenz hlwerk zeigt den Wert an den der Kunde und der Stromversorger mindestens einmal im Jahr ben tigen um den Jahresverbrauch zu dokumentieren An der Z hlscheibe k nnen wir direkt die elektrische Arbeit ablesen a Vgl E Mail vom 16 04 2013 17 28 von Herrn Dipl Ing Herbert Christ Referatsleiter Technik des Zent ralverband der Deutschen Elektro und Informationstechnischen Handwerke ZVEH auf Nachfrage be treffs eines Fachartikels vom 15 04 2013 in der de Vgl Messinformationstechnik f r die liberalisierten Energiem rkte Elektrizit t und Gas Dr Ing Martin Kahmann Dr Ing Rainer Kramer Dipl Ing Bernd H mberg Expert Verlag 2001 S 8 e Vgl PTB Mitteilungen 122 Jahrgang Heft 3 September 2012 S 9 Vgl Fachkunde Elektrotechnik Verlag Europa Lehrmittel 1999 S 34 23 Wlelektrische Arbeit
99. t At ID Nr Hers N Wert Einheit Beschre Art Mod SP N Tarif 2 Bankfiliale 06 07 2013 12 25 12 2 13918546 FFD 1 48568200 0 Wh energy instant 0 0 0 3 Bankfiliale 2 06 07 2013 12 55 12 2 13918547 FFD 1 56660000 0 Wh energy instant 0 0 0 Abbildung 23 EnergyCam Auslesesicherung im Excel Format Hintergrund der Umwandlung sollte das Speichern von Z hlerdaten in einer Excel Datei sein Ein weiterer Schritt ist die berf hrung der Daten in ein Datenbanksystem Die Software M Bus Sheet l sst es zu das Komma Trennzeichen durch ein Semikolon zu ersetzen sodass keine Umwandlung in Excel notwendig ist Die CSV Datei kann somit problemlos eingef gt werden Es Import Assistent f r Kalkulationstabellen amp Sie k nnen Informationen zu jedem zu importierenden Feld angeben W hlen Sie dazu Felder aus dem unten stehenden Bereich aus und bearbeiten Sie dann die Feldinformationen im Bereich Feldoptionen rFeldoptionen Feldname Enbauort Datentyp Text Indiziert Nein r 7 Feld nicht importieren berspringen 06 07 2013 ER 25 12 d 48568200 0 ep n 6 07 2013 12 55 12 18547 1 6660000 0 Wh Abbrechen lt Zur ck Weiter gt Fertig stellen Abbildung 24 Import Assistent f r Kalkulationstabellen in Access 51 El o0 EnergyCam Energieerfassung Datenhaltung Sparkasse aj gt S Sparkasse maanen Einbauort Bankfiliale Datum 06 07 2013 Beschreibung energy
100. t Metering Gateways Die Nachteile f r dieses Testsystem vor Ort w ren allerdings berwiegend Die M g lichkeit der sp teren Einbindung in das technische LAN System der Sparkasse w re schwieriger zu realisieren Mit der drahtgebundenen M Bus Variante k nnen mit Hilfe eines Serial Device Server Z hlerst nde einfach zentral ausgelesen werden Wie in Abbildung 14 Kapitel 5 w re zus tzlich zum Serial Device Servers nur ein Pegelwand ler vor Ort zu installieren Auch f r den Wireless M Bus existieren M glichkeiten zur zentralen Erfassung z B mittels eines GSM GPRS Gateway Die Kosten f r eine sp tere Integration von weiteren M Bus f higen Verbrauchz hlern w ren allerdings enorm Hierzu ist es zwangl ufig erforderlich jeweils einen Wireless M Bus Funkadapter zu installieren Dieser wird z B im Internetshop co met f r 139 00 angeboten Immer e9 Vgl E Mail FAST FORWARD AG Christoph Ewers vom Montag 15 Juli 2013 09 11 Uhr lid Vgl http shop co met info artikeldetails kategorie amber artikel m bus funk adapter amb8466 m gmm html abgerufen am 13 07 13 56 wieder zeigt sich dass technisch viele M glichkeiten vorhanden sind und in der Theo rie auch relevant erscheinen H lt man jedoch fest dass die Kosten immer wieder mit denen der Kosten eines fl chendeckenden Z hleraustausches in Smart Meter vergli chen werden m ssen und zus tzlich auch noch ber cksichtigt werden muss dass der Gesetzgeber m gl
101. t es um den Einsatz von Smart Metering bei Neuanlagen Hier m ssen jetzt bereits ab 6 000 kWh pro Jahr elektronische Z hler eingebaut werden Die 12 Millionen Z hler Sch tzwert kommen bei einem Rollout in Frage bei dem dann nicht nur neue Anlagen damit best ckt wer den sondern auch die Bestandsanlagen Die 12 000 000 Z hler sind Bestandsanla gen bei denen die 6 000 kWh erreicht werden Soweit technisch m glich m ssen wie bereits erw hnt sp testens ab dem 1 Januar 2013 bei Neubauten und gr eren Re novierungen bei Letztverbrauchern mit Jahresverbrauch gr er als 6 000 kWh sowie bei Photovoltaik und Kraftw rmekopplung Neuanlagen mit installierter Leistung gr er als 7 000 W Smart Meter eingebaut werden F r alle anderen Ger te und soweit wirt schaftlich nicht realisierbar gilt eine bergangsfrist se Vgl Definition gem Messeinrichtungen gem 8 21b Abs 3a und 3b EnWG durch NEW Netz GmbH Geilenkirchen 3 Vgl Definition gem Messeinrichtungen gem 21b Abs 3a und 3b EnWG durch NEW Netz GmbH Geilenkirchen kil Vgl konomische und technische Aspekte eines fl chendeckenden Rollouts intelligenter Z hler Dr Christian Nabe Dr Harald Sch ffler Dr Jost Eder 2009 S 10 2 Vgl E Mail vom 16 04 2013 17 28 von Herrn Dipl Ing Herbert Christ Referatsleiter Technik des Zent ralverband der Deutschen Elektro und Informationstechnischen Handwerke ZVEH auf Nachfrage be treffs eines Fachartikel
102. tel 6 genauer be schreiben Dabei sollten Umsetzung und Anbindung der L sung definiert werden ge nauso wie das Konzept einer bergeordneten Datenhaltung und deren Auswertung Sollten sich w hrend der sp teren Auswertung des Projektes inklusive des prakti schen Entwurfes durch die gewonnen Erfahrungen M glichkeiten zur Verbesserung eines gesamten Systems ergeben werden die Ergebnisse in Kapitel 7 genutzt um die praktikabelste Ausf hrung zu realisieren 42 5 1 1 Projektbeschreibung Werden die gewonnenen Erkenntnisse und Bewertungen der vorhergehenden Kapitel zusammengef gt ist ein System gem Abbildung 15 Projektentwurf 2 zu schaffen Dabei soll bewertet werden ob die EnergyCam die in einer M BUS Ausf hrung erst seit dem 17 06 2013 als Vorserie verf gbar ist mit g ngigen Master Interfaces die Zielsetzungen erf llt Falls die Daten verl sslich zur Verf gung stehen sollten M glich keiten einer bergeordneten Datenhaltung gefunden werden Sollte sich das beschrie bene System als geeignet anbieten wird sich der Schwerpunkt der Betrachtung noch einmal verschieben Die Datenhaltung wird dann zentrales Element der Darstellung Die Voraussetzung f r eine Verschiebung ist jedoch eine intelligente verl ssliche Energieverbrauchsdatenerfassung die dann jedoch zwangsl ufig die Frage zur Daten haltung aufwirft Die Ziele sind bereits in Kapitel 3 3 2 aufgef hrt worden als sich die Frage stellte ob man ausschlie lich foto
103. ten als die bisherige Messung erfordert ist nicht anerkennungsf hig solange nicht die Effizienz der Ma nahme f r den Netzbetrieb dargelegt wurde z B berkom pensation der Einf hrungskosten durch Einsparungen bei der Ablesung Auch f r das Geldinstitut ist der Roll out bei Investitionskosten von insgesamt 634 546 00 f r 8 Jahre nicht anerkennungsf hig und somit muss f r die Aufgabenstellung m glichst eine Alternative gefunden werden Und da eine Smart Metering Durchdringung von etwa 50 Prozent bis zum Jahr 2015 realistisch erscheint soll diese Abschlussarbeit auch als Ansto f r andere Projekte dieser Art dienen 38 Vgl Smart Meter Rollout Christian Aichele Oliver D Doleski 2013 S 417 Springer Fachmedien Wiesbaden Vgl Bericht der Bundesnetzagentur Wettbewerbliche Entwicklungen und Handlungsoptionen im Be reich Z hl und Messwesen Anhang vom 10 03 2010 Anforderungen an Messeinrichtungen nach 8 21b Abs 3a und 3b EnWG Entwurf zur Konsultation e Vgl Angebot Smart Metering Messstellenbetrieb und Messdienstleistung vom 25 April 2013 des rtli chen Energielieferanten Angebot liegt vor Namen aus datenschutzgr nden nicht genannt WW Vgl Smart Metering Missing Link f r den Umbau der Energiewirtschaft Wolfgang Haag Christian von Tschirschky Dr Florian Meister Seite 6 2008 A T Kearny Studie 22 2 6 1 Aufgabenbezogene Alternativen Der Intelligente Z hler k nnt
104. tengate ways beispielsweise den sogenannten MUC C siehe auch Kapitel 2 1 4 1 ist es m glich Daten zu sammeln zu speichern und zu bertragen Empf nger der Daten k nnen z B Geb udeleitsysteme sein die mit der allgemeinen Geb udeautomation verkn pft sind Haupts chlich sind jedoch die Energieversorger gesetzlich verpflichtet Smart Metering zu verwirklichen 2 1 4 Technische Anforderungen an das intelligente Z hlen Smart Meter messen Stromst rke und Spannung Die elektrische Leistung wird aus beiden Messgr en errechnet und die Daten gespeichert Au erdem werden die Daten am Smart Meter angezeigt Die Smart Meter verf gen ber eine Kommunikations schnittstelle um Daten die Daten weiterzuleiten Hierf r ben tigen sie einen Mikrocon troller ICs inklusive Sensorik als Manipulationsschutz einen nicht volatilen Speicher eine Kommunikationsschnittstelle eine Uhr mit Kalender sowie eventuell ein Display F r das Display wird h ufig auf die LCD Technologie gesetzt Daneben wird es auch Z hler ganz ohne Display geben denn internetaffine Haushalte rufen ihre Verbrauchs daten viel komfortabler via Internet auf den PC ab und sichten sie dort 7 Intelligente Z hler m ssen die in Kapitel 2 1 genannten Anforderungen erf llen Die Daten eines Smart Meters werden einer Kommunikationseinheit zur Verf gung gestellt An dieser Stelle sei nochmal erw hnt dass ein Smart Meter auch ein elektronischer Gas oder Wasserz hler sein
105. tgegen zu treten Der gr te Vorteil der geschaffenen L sungsvariante liegt wahr scheinlich jedoch darin dass selbst bei einem Austausch aller Ferraris Z hler alle an deren Medienverbrauchsz hler unber hrt bleiben Ist erst mal eine geeignete Ausle seinfrastruktur aufgebaut dann wir der Nutzen alle anderen Z hler auch Auslesen zu 72 Vgl Bonner General Anzeiger 26 03 2013 S 9 73 Vgl Handelsblatt Nr 114 vom 18 06 2013 S 52 74 ygl Immobilienwirtschaft Heft 03 2013 S 46 64 k nnen berwiegen Die EnergyCam eignet sich auch zum Auslesen von Gasver brauchsz hlern und kann bei Bedarf umgesetzt werden Die Ungewissheit jedoch wie der Gesetzgeber die Kosten und die Nutzenfrage be wertet kann dazu f hren dass man sich seitens des Geldinstitutes aus Kostengr nden keine vollst ndig dem Stand der Technik entsprechende L sung aufbaut Mit der an gebotenen L sung werden zumindest alle Kriterien f r eine verl ssliche und in Teilen intelligente Z hlerdatenerfassung erf llt und die Voraussetzungen geschaffen eine geeignete Infrastruktur f r eine zentrale Medien und Energieverbrauchdatenerfassung zu schaffen _Verbindlicher Smart Meter Roll Out Zentrale verl ssliche intelligente Z hlerdatenerfassung Mobile verl ssliche teils intelligente Z hlerdatenerfassung Kosten Zeitachse Verl ssliche intelligente Z hlerdatenerfassung Geldinstitut Abbildung 31 Prognose der Entwicklung
106. uf 12 von 105 Filialen die allerdings von der Fl che her die gr ten darstellen Der Gro teil aller Liegenschaften ist in diesem Sinne nicht berwacht Eine monatliche Erfassung durch Ablesen von Energie und Medienverbrauchsdaten sowie deren Auswertung ist momentan die ein zige M glichkeit herauszufinden ob sich beispielsweise Abweichungen durch Fehlbe dienung Fehlfunktion oder Defekten an potentiellen Energie oder Medienverbrau chern ergeben haben Das Hauptziel dieser Arbeit ist eine L sung anzubieten welche es erm glicht Ener gieverbrauchsdaten bzw Z hlerst nde u a von nicht zug nglichen Bereichen einer Bank zu speichern ohne die L sung einer kostenintensiven fl chendeckenden Umr s tung auf intelligente Z hler Smart Meter zu ber cksichtigen Die Erfassungsmethode wird sich ebenfalls f r alle anderen Medienverbrauchsz hler eignen so dass im Anschluss der Bearbeitung dieser Arbeit eine L sung f r die zentra le Erfassung von Energie und Medienverbrauchsdaten stehen wird die sowohl die zug nglichen als auch die unzug nglichen Messstellen ber cksichtigt Die Zielsetzung ist aber auch immer eng damit verbunden die Z hler der Energiever sorger bzw des Messstellenbetreibers MSB zu nutzen und keine parallelen Systeme zu schaffen Der Hintergrund daf r ist vor allem darin begr ndet dass der Energiever sorger bzw der Netzbetreiber NB oder Messstellenbetreiber MSB keine Unterz hler f r die Berechnun
107. und Peter Bretschneider 2013 S 64 Verlags haus Monsenstein und Vannerdat OHG S Vgl http www vde com de fnn aktuelles 2012 seiten m20120731 aspx abgerufen am 02 05 2013 S Vgl Studie Umsetzbare Smart Metering Produkte LBD Beratungsgesllschaft mbH 03 03 2010 S 23 6 Unterj hrige Abrechnung Individuelle Abrechnungszeitr ume Pre Paid Tarife Pre Paid Paket mit Fernauslesung Individuelle Verbrauchsbeeinflussung ber Zeitzonentarife Individuelle Verbrauchsbeeinflussung ber Bonusmodelle Feste Zeitzonen Event Zeitzonen Bonus Malus Tarif abh ngig vom Ge samtverbrauch oder Verbauchsvermei dung in Spitzenzeiten Automatische Verbrauchsbegrenzung ber Vorgaben und Signale Lastbegrenzung grunds tzlich oder zu bestimmten Zeiten Automatische Verbrauchsverlagerung ber flexible Signale Variable Tarifzonen Steuerung Ger te Einbindung eigener Energieerzeuger Mikro BHKW Solarthermie Einbindung eigener Energiespeicher Elektromobilit t Contracting Dienste ber Energieversorgung hinaus Vertriebspartnerschaften mit Ger teher stellern und Dienstleistern Altersservices Angebote in Richtung Home Automation oder mit Bereichen wie Kommunikation Verkehr 2 1 4 1 Smart Meter Gateways Mit der Ver ffentlichung eines Schutzprofils f r Smart Meter Gateways am 26 August 2011 durch das BSI wurden die Vorgaben f r die Sicherheitsanforderunge
108. ung des Rollenz hlwerkwertes alle 15 Minuten besteht Eingeschr nkte Lastprofile w ren so m glich Einschr nkungen in der Funktion gegen ber einem Smart Meter sind jedoch vorhanden Es k nnen aus den gelieferten Daten keine l ckenlosen Last profile erstellt werden Leistungspeaks sind ausschlie lich mit einem Smart Meter zu erfassen genauso wie z B Aussagen zur Blindleistung oder die Belastung einzelner Phasen Genau diese Anforderungen sind nicht unbedingt notwendig sind f r die Erf l lung der Aufgabe Die EnergyCam erf llt jedoch genau die Anforderungen die f r die L sung der Aufgabe wichtig sind Deshalb wird die EnergyCam als zentrales Device f r die Ausf hrung des Systems notwendig sein 4 1 1 2 Data Link Layer Beschreibung des Systems M Bus Energy Cam Die Zuverl ssigkeit der bertragung und des Zugriffs auf die Werte der EnergyCam mittels M Bus ist zu beschreiben Die bertragung der f r die im Projektentwurf siehe Kapitel 5 vorgesehene drahtgebundene M Bus EnergyCam funktioniert nach folgen dem Prinzip In der Regel nutzt der M Bus Baudraten von 300 2400 Baud Die ge sendeten Bytes bestehen aus 11 Bits Die Anzahl ergibt sich aus den noch angeh ng ten Start Parity even und Stop Bits f r jedes Byte Die verwendeten Telegramme sind Single Character E5h Short Frame Control Frame und Long Frame Jedes Tele gramm verf gt ber einen CRC Check 1 Byte somit ist die bertragung der Daten sicher Um einen
109. us Meter Bus ist ein Feldbus der u a zur bertragung von Energiever brauchsdaten dient Ein zentraler Master der im einfachsten Fall verbunden mit einem PC mit nachgeschaltetem Pegelwandler kommuniziert Die Kommunikation erfolgt ber einen 2 Draht Bus mit den Busteilnehmern pro Segment bis max 250 Slaves wie 23 Mario Wei ensteiner Fernauslesung von W rmez hlern Daten bertragung die sich rechnet Bachelor arbeit 2009 GRIN Verlag S 12 14 W rmez hler Wasserz hler Elektroz hler Gasz hler aber auch Sensoren und Akto ren jeglicher Art Master Slave z B Slave z B Wasserz hler Smart Meter SEEN N Abbildung 5 Das M Bus Prinzip Der M Bus ist europ ischer Standard und wird beschrieben in der Norm DIN EN 13757 Teil 1 bis Teil 6 Das M Bus System verf gt ber zahlreiche Vorteile f r den Nutzer e _genormtes Feldbus System DIN EN 13757 Teil 1 bis Teil 6 e Zweidraht Bus mit Energieversorgung der Busteilnehmer e keine besonderen Anforderungen an das Bus Kabel I Y St Y m glich e zahlreiche Verdrahtungstopologien m glich e kilometerweite Reichweite e Fernablesung von Medien Energieverbrauchsdaten und Energiemonitoring e Kommunikation mit Sensoren und Aktoren erm glicht beispielsweise eine F ll standsanzeige e solide Verf gbarkeit von Systemkomponenten und gutes Preis Leistungsverh ltnis e in der Industrie und in Privathaushalten einsetzbar Die Kommunikation zwischen Master und
110. zelnen Objekten ist Die Problemlage die daraus entsteht wenn man die einzelnen Z hler ablesen muss sollte aus den bisherigen Informationen greifbar sein Heutzutage lassen sich mit Hilfe der Informationstechnik jedoch gro e Distanzen berwinden Auch best nde diese M glichkeit einer Daten bertragung wie bereits beschrieben zumindest theoretisch Neben den gro en r umlichen Distanzen ist die Z hlerdatenerfassung f r das Geldin stitut allerdings noch vor weitere Problemen gestellt die m glicherwiese ausschlagge Vgl www wikipedia de Suche nach Beschreibung des Finanzdienstleisters abgerufen am 02 06 2013 10 15 Uhr 31 bender in Hinblick auf eine L sung sein k nnten Der Zugang zu den Z hlern obliegt den ffnungszeiten ferner sind die Z hler gr tenteils nicht zug nglich Es gibt keine Absprachen mit Vermietern oder Z hler befinden sich in codeschloss gesicherten Be reichen zu dem nur wenige Mitarbeiter Zugang haben In den wenigsten F llen jedoch erh lt dann der Personenkreis Zugang der f r die Verbrauchz hlerdatenerfassung die Bankniederlassung bereist Ein zentraler Betrachtungsparameter ist wie bereits be schrieben die Distanz der Niederlassungen zueinander Bei der jetzigen Verfahrens weise der Z hlerdatenerfassung wird die Distanz zu einem Problem wenn man zwar die Niederlassung f r die Datenaufnahme bereist jedoch keinen Zugang zum Z hler erh lt Es ist unrealistisch zu glauben dass man mit Vermieter
111. zur Z hlerdatenerfas sung an Abschlie end muss erw hnt werden dass auch bis zum Abschluss dieser Arbeit nicht umf nglich klar war wie viel Geld das Geldinstitut in ein niederlassungsweites Ener giemonitoring investieren w rde Eine Bewertung dieser Frage erfolgt wohl erst nach der Bewertung dieser Arbeit Tva Industrieanzeiger Heft 13 2013 S 19 66 Literatur Aichele Christian Doleski Oliver D Smart Meter Rollout Wiesbaden Springer Fachmedien 2013 Angebot Smart Metering Messstellenbetrieb und Messdienstleistung vom 25 April 2013 des rtlichen Energielieferanten Angebot liegt vor der Namen wird aus Daten schutzgr nden nicht genannt Bantel Martin Messger tepraxis Funktion und Einsatz moderner Messger te Fach buchverlag Leipzig 2004 Bericht der Bundesnetzagentur Wettbewerbliche Entwicklungen und Handlungsopti onen im Bereich Z hl und Messwesen Anhang vom 10 03 2010 Anforderungen an Messeinrichtungen nach 8 21b Abs 3a und 3b EnWG Entwurf zur Konsultation Bonner General Anzeiger 26 03 2013 Bories Carsten Einrichtung einer intelligenten Ausleseeinheit f r Verbrauchsmess z hler 1995 Bosch Robert Neue Energieanbieter In Die Zeit vom 11 09 2012 Bretschneider Peter D ring Nicola Westermann Dirk Smart Metering Zwischen technischer Herausforderung und gesellschaftlicher Akzeptanz Interdisziplin rer Status Quo Verlagshaus Monsenstein und Vannerdat OHG 2

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