ED Netze und Deutsche Telekom kooperieren bei Fernüberwachung von Kurzschlussanzeigern - Testphase mit LPWAN-Standard NB-IoT hat begonnen - Rollout der neuen Technologie voraussichtlich ab Herbst 2021

Rheinfelden. Das Stromnetz der ED Netze GmbH umfasst rund 13.000 Kilometer Kabel- und Freileitungen auf allen Spannungsebenen. Fehler im Mittelspannungs-Verteilnetz werden in der Regel über Kurz- und Erdschlussanzeiger geortet. Eine entscheidende Größe ist dabei der Faktor Zeit, denn Stromunterbrechungen sollen schnellstmöglich behoben werden. Die ED Netze GmbH betreibt rund 4.000 Ortsnetzstationen, teils in entlegenen ländlichen Regionen. Eine Fernüberwachung verhindert unnötige Kontrollfahrten bei der Fehlersuche. Rund 2.500 Kurzschlussanzeiger sind derzeit noch nicht in das Überwachungskonzept eingebunden.

Plug & Play in der Fernüberwachung

In Kooperation mit der Deutschen Telekom GmbH arbeitet die ED Netze GmbH aktuell an einer kostengünstigen und professionellen Lösung zur Zustandsüberwachung der betroffenen Trafostationen über das Internet mittels einer einfachen Plug & Play-Lösung. Das Internet der Dinge (IoT) verknüpft zunehmend Geräte und Sensoren miteinander, insbesondere batterie- und akkubetriebene Produkte. Diese sollen losgelöst von Kabeln auch an schwer zugänglichen Stellen funktionieren. Prädestiniert ist daher die Funktechnologie. Die Anforderungen an die Infrastruktur: niedrige Kosten, geringer Stromverbrauch und eine hohe Netzabdeckung.

LPWAN als Technik der Wahl

Low Power Wide Area Networks (LPWAN) erfüllen diese Kriterien. Sie wurden insbesondere für M2M- (Machine-to-Machine) und IoT-Netzwerke entwickelt. LPWAN sind in der Lage, eine große Anzahl von Geräten problemlos in ein Netz einzubinden. Inzwischen sind verschiedene LPWAN-Standards verfügbar, die lizenzierte oder nicht lizenzierte Frequenzen verwenden.

Energiesparende und kostengünstige Datenübermittlung

Die ED Netze GmbH hat sich bei der Fernüberwachung der Kurzschlussanzeiger entschieden, die Mobilfunktechnologie NB-IoT (Narrowband Internet of Things) als vielversprechendste Option zu testen. Dabei wird sie das bestehende Netz der Deutschen Telekom nutzen. Die NB-IoT-Übertragungstechnik erlaubt die energiesparende und kostengünstige Übermittlung kleiner Datenpakete über die Entfernung einiger Kilometer. Da die Signale mit einer sehr viel niedrigeren Trägerfrequenz als bei den gängigen Mobilfunkstandards GMS, UMTS oder LTE gesendet werden, sind selbst dicke Wände, Kellerräume, Tiefgaragen und Abwasserkanäle keine Hindernisse. Die NB-IoT-Geräte der Deutschen Telekom sind mit einer integrierten Antenne sowie mit Batterien für vier Jahre ausgestattet.

NB-IoT hat viele Vorzüge

NB-IoT ist eine flächendeckend verfügbare schmalbandige Funktechnik mit einer Übertragungsbandbreite von 180 Kilohertz, die das lizensierte Frequenzspektrum nutzt. Die Technologie basiert auf Standards des weltweiten Normierungsgremium 3rd Generation Partnership Project (3GPP), an der auch die Deutsche Telekom beteiligt ist. Die Datenrate ist begrenzt und liegt bei maximal 250 Kilobit pro Sekunde. Die Technik ist für die Übertragung kleiner Datenpakete und nicht für Sprache oder SMS konzipiert.

Bereits seit 2017 – und damals als einer der weltweit ersten Mobilfunkbetreiber – bietet die Deutsche Telekom dieses auf IoT spezialisierte Schmalband-Netz nunmehr in ganz Deutschland und acht weiteren europäischen Ländern sowie den USA an. Dank internationalem Roaming ist die NB-IoT-Technologie aktuell schon in 54 Ländern in Europa und Nordamerika nutzbar. Als 5G-Standard für Massive-IoT-Anwendungen ist NB-IoT auch eine zukunftssichere Wahl.

Testphase: Proof of Concept

In einem ersten Schritt, dem Proof of Concept, wird die ED Netze GmbH die Hardware in Kombination mit der Cloud und den lokalen physikalischen Empfangseigenschaften ausgiebig in verschiedenen Ortsnetzstationen testen.

Rollout der neuen Technologie

Wenn das Ergebnis der Testphase und das Konzept den Qualitätsansprüchen der ED Netze GmbH genügen, soll im zweiten Schritt voraussichtlich ab Herbst 2021 der flächendeckende Einsatz der neuen Technologie erfolgen.

Die Fernüberwachung der Kurzschlussanzeiger mittels NB-IoT-Technologie hilft, Fehler schneller zu lokalisieren und Störungen in kürzester Zeit zu beheben. Das erhöht die Versorgungssicherheit.

(Info: Energiedienst Holding AG)