Nach Auffassung von BMWi und BSi hat der Branchendialog, der zur Weiterentwicklung der Standards für die Digitalisierung der Energiewende initiiert wurde, gezeigt, dass der Standardisierungs-Prozess mit wichtigen Grundsatzentscheidungen in wenigen, aber zentralen technischen Punkten gefördert werden könne. Dementsprechend schmal ist das Eckpunkte-Dokument gehalten, dass wichtige technische Weichenstellungen für die Smart-Meter-Gateway-Infrastruktur herbeiführen will und so den Rollout beschleunigen soll.
Als Grundlage für die aktuellen Weiterentwicklungen der Technischen Richtlinien und Schutzprofile des BSI dient das sogenannte Stufenmodelldokument. Die Technischen Eckpunkte habe man daher so angelegt, dass die geplanten funktionalen und systemtechnischen Erweiterungen unter Verwendung der bereits verfügbaren zertifizierten SMGW-Gerätetechnik möglich sei. Für Messstellenbetreiber und Hersteller sei somit Planungs- und Investitionssicherheit weiterhin gegeben, da sie schnell und kurzfristig den Funktionsumfang –auch für bereits installierte Gateways – über Software-Updates erweitern können, heißt es weiter.
Fernsteuerbarkeit von Anlagen
Gelistet sind fünf Bereiche, die unter underem nach Relevanz für die Energiewende und den Rollout bewertet sind. Ganz vorne wird die Fernsteuerbarkeit von Anlagen genannt. Das überrascht wenig, schließlich wird allein in den Niederspannungsnetzen bis 2030 mit einem Anstieg der Anzahl grundsätzlich steuerbarer Erzeuger nach EEG, KWKG und Anlagen nach § 14a EnWG von heute drei Mio. auf neun Mio. gerechnet.
Ohne sicheres Steuern wird die Netz- und Marktintegration nicht gelingen: Die Fernsteuerung von Anlagen wird damit zur zwingenden Voraussetzung im Smart Grid, um auch zukünftig zu jeder Zeit Last und Erzeugung effizient im Gleichgewicht zu halten, heißt es in dem Dokument. Das EEG 2021 fordert schon heute das Steuern über das Smart-Meter-Gateway als sichere und standardisierte Kommunikationsplattform abzuwickeln.
Das Eckpunktepapier kommt hier zu folgendem Schluss: Lösungen, die umfassende Verfahren und tiefgreifende Neuentwicklungen beim SMGW und den angeschlossenen Anlagen verlangen, werden genauso wenig zum Ziel führen wie breite Lockerungen bei der Standardisierung und dem Sicherheitsniveau.
Ein intelligentes Zusammenspiel von Gateway und angeschlossenen Anlagen sowie ein bestmögliches Nutzen der Sicherheitsleistung des Gateways seien daher gefragt. Der Anspruch sei daher: Noch 2021 müsse die Smart-Meter-Gateway-Technik einsatzfähig sein, ohne dabei Abstriche bei der Sicherheit zu machen.
Ladeinfrastruktur
Als ebenfalls "sehr hoch" relevant für Energiewende und Rollout wird die Anbindung von Ladeinfrastruktur bewertet. Konkret heißt es: "Für die sichere Netzintegration einer wachsenden Anzahl an Ladeeinrichtungen müssen die Anforderungen der verschiedenen Einsatzumgebungen (öffentliches oder privates Laden) samt spezieller Parameter (die angestrebte Ladedauer oder die sichere Abwicklung des Ladeprozesses) berücksichtigt werden."
Und weiter: Ein zeitgleiches Laden von vielen Elektromobilen kann einen lokalen Netzengpass verursachen. Im Interesse eines sicheren Smart Grid müssen deshalb auch bei der Elektromobilität die energiewirtschaftlich relevan-ten Vorgänge über die sichere und standardisierte SMGW-Infrastruktur laufen. Dies betrifft nicht alle Vorgänge beim Laden von Elektromobilen, sondern nur diejenigen, die als abrechnungs-, bilanzierungs- und netzrelevant einzuordnen sind. Beim öffentlichen Laden sind das in der Regel die Vorgänge am Netzanschlusspunkt, beim privaten Laden die am Hausanschluss- oder die an der Lade-einrichtung. Die SMGW-Infrastruktur muss in allen Konstellationen dabei den netz- und marktseitigen Anforderungen eines Smart Grid genügen (in der Regel im Zusammenspiel mit einer Steuereinheit) und dabei noch Datenschutz und Datensicherheit gewährleisten.
Hier ist der Anspruch, dass beim Aufbau von öffentlichen und privaten Ladeeinrichtungen sichergestellt wird, dass die zum Zwecke der Datenverarbeitung eingesetzte Technik einem Stand der Technik entspricht, der Datenschutz, Datensicherheit und Interoperabilität gewährleistet. Bestehende Lösungen sollen mittels der SMGW-Infrastruktur migriert werden können. Umso schneller kann das Gateway seiner Aufgabe nachkommen, energiewirtschaftlich relevante Vorgänge abzusichern bzw. standardisiert zu ermöglichen.
WAN-Anbindung von Anlagen
Nicht ganz so relevant für den Rollout (hoch) aber für die Energiewende immer noch "sehr hoch" wird der Austausch energiewirtschaftlich relevanter Daten (Messwerte, Steuerbefehle etc.) zwischen berechtigten Marktteilnehmern über das intelligente Messsystem (iMSys) eingestuft. Dieser ist im Messstellenbetriebsgesetz unter „primäre“ WAN-Anbindung geregelt.
Dazu gehört auch die Leistungssteuerung von Anlagen (siehe oben).Für Hersteller und Dienstleister bestehe darüber hinaus die Notwendigkeit zum Austausch von betrieblichen Daten mit ihrer Anlage. Dazu gehören Daten zu Überwachungs- und Wartungszwecken oder zur Parametrierung und Software-aktualisierung der Anlage, bspw. einer Wärmepumpe. Dieser Zugriff erfolgt heute in der Regel direkt über die WAN-Kommunikationslösung des Anlagenbetreibers („zusätzliche“ WAN-Anbindung).
Diese Anbindungen können Einfallstore für Angriffe sein und profitieren nicht von der Sicherheitsleistung des zertifizierten Smart-Meter-Gateways. Für den Fall, dass Anlagenbetreiber dieses Risiko bewusst in Kauf nehmen, müssen Lösungen gefunden werden, die den sicheren Betrieb des intelligenten Messsystems und damit die energiewirtschaftlich relevante Datenkommunikation nicht gefährden und dieses gegen eine potentiell kompromittierte Anlage absichern, so das Papier.
Auch hier gilt: Eine Lösung sollte zeitnah und möglichst mit bestehender Technik umsetzbar sein. Der Ansatz sollte wirtschaftlich tragfähig sein und die Sicherheit der Energienetze weiter steigern. Für alle Kommunikationswege der vernetzten technischen Anlagen soll ein einheitliches Sicherheitsniveau etabliert werden, um Angriffe auf solche Systeme des Energienetzes zu unterbinden, heißt es in dem Papier.
Weiterentwicklung Metering
Für die Energiewende hoch relevant, für den Rollout selbst nur noch mittel relevant ist die Erfassung, die Verarbeitung und der Versand von Messwerten. Diese Kernfunktionalität des Gateways ist nicht auf die Sparte Strom beschränkt und muss daher die Anforderungen und Besonderheiten der jeweiligen Sparte berücksichtigen mit dem Ziel, die perspektivische Weiterentwicklung der Kernfunktionalitäten des SMGW (bspw. Visualisierung) für alle Marktteilnehmer nutzbar zu machen, um die Sicherheit zu erhöhen und Synergien zu schaffen, heißt es hier im Eckpunkte-Papier.
Anspruch sei hier, dass die Messwertverarbeitung und der sichere Messwertversand als Kernfunktionalität des iMSys so weiterentwickelt werden soll dass die bestehende zertifizierte SMGW-Gerätetechnik erweitert werden könne. Doch schon heute liefere das intelligente Messsystem einen wichtigen Beitrag zur Bereitstellung von Mehrwertdiensten. Dies soll nun weiter verbessert und der Nutzen sowie die Attraktivität des Systems vorangetrieben werden.
Submetering
Als weniger relevant bei der Weiterentwicklung von Standards wurde das sogenannte Submetering bewertet, das sowohl für den Rollout als auch für die Energiewende nur mit "mittel" eingestuft wurde. Konkret geht es hier um im § 6 des Messstellenbetriebsgesetzes angelegte Liegenschaftsmodell, mit dem Messstellenbetreiber Bündelangebote für ganze Gebäude unterbreiten können.
Notwendiger Inhalt solcher Angebote: Alle Hauptmessungen der Liegenschaft für Strom und mindestens einer weiteren Sparte (Gas, Fernwärme oder Heizwärme) müssen über das Smart-Meter-Gateway ausgelesen werden. Die Messung kann am Netzanschlusspunkt oder mit Hilfe verschiedener angebundener Untermessungen oder über die Anbindung eines zentralen Submetering-Systems erfolgen.
Über die im Messstellenbetriebsgesetz genannten Sparten hinaus, umfasst das Submetering in der Regel zusätzlich die Erfassung und Fernauslesung von Daten aus Unterzählern etwa für Kalt-/Warmwasser und Wärmeenergie sowie aus Heizkostenverteilern. Im Fokus stehen damit Messungen, die seit jeher separat über jeweils eigene Messinfrastrukturen erfolgte. Sektorkopplung und Digitalisierung ermöglichen nun die Bündelung und den Service aus einer Hand bei gleichzeitiger Umsetzung eines hohen Datenschutzniveaus.
Der Anspruch sei hier, dass der Versand von Daten aus dem Submeter-System einer Liegenschaft an berechtigte Marktteilnehmer auf einem einheitlich hohen Sicherheitsniveau erfolgen soll, um Datenschutz und Datensicherheit für die Auslesung aller Sparten gleichermaßen zu gewährleisten. Ohne das Sicherheitsniveau zu gefährden, können bisherige gebäudeinterne Messkonzepte über die SMGW-Infrastruktur angebunden werden, heißt es weiter.
So geht es weiter:
Die Technischen Eckpunkte sollen als technische Leitplanken in das Stufenmodelldokument der Version 2.0 eingehen, dort im Detail ausgearbeitet und im zweiten Quartal 2021 veröffentlicht werden. Außerdem sollen die Steuereinheit (SE), die Submeter-Einheit (SME) und die HAN-Kommunikationsadaptereinheit (HKE) als neue Systemeinheiten eingeführt und entsprechende BSI-Konformitätsbewertungsverfahren geprüft werden.
Folgende Kernthemen sollen angegangen werden:
- Die erweiterten BSI-Standards sollen bis zum vierten Quartal bereit stehen – vor allem für die neuen Systemeinheiten SE, SME und HKE werden Anforderungsdokumente erarbeitet. Für das Verfahren der BSI-Konformitätsbewertung wird ein Zeitraum von maximal 3 Monaten angestrebt. Weitere Funktionalitäten des Smart-Meter-Gateways, besonders neue Tarifanwendungsfälle, sollen durch Erweiterung der bestehenden Standards umgesetzt werden.
- Die technische Umsetzung der neuen Anforderungen im Smart-Meter-Gateway kann durch die Hersteller nach der Veröffentlichung der angepassten BSI-Standards noch dieses Jahr begonnen und abgeschlossen werden, um die praktische Einsatzfähigkeit zu ermöglichen. Für die bereits vorhandene zertifizierte SMGW-Gerätetechnik können die Funktionserweiterungen über Software-Updates bereitgestellt werden.
- Es kommt zu einer Weiterentwicklung der Möglichkeiten zur Protokollierung, Verarbeitung, Priorisierung und Überwachung von Steuerungsvorgaben. Damit soll sich der Nutzen des iMSys und die Transparenz für Endkunden, Marktakteure und Netzbetreiber erhöhen
- Für die Fernauslesung von RLM-Zählertechnik der Sparte Gas und Strom über das intelligente Messsystem werden die technischen Lösungen bereits geprüft. Dazu wird ein intensiver Austausch mit entsprechenden Verbänden und Behörden auf Arbeitsebene gepflegt. Zudem werde man die optionale Anbindung der Submeter-Einheit an die LMN-Schnittstelle verfolgen. Die dezentrale Umsetzung dynamischer Tarife im Gateway soll unterstützt werden.
- Im Bereich Smart Mobility soll über diese Eckpunkte hinaus der Fokus künftig auf der Einbindung und messtechnischen Erfassung des Ladepunktes, der Datenkommuni-kation zwischen Ladeeinrichtung und Backend-Systemen sowie der Umsetzung von sicheren Authentifizierungsverfahren liegen. Zur weiteren Erhöhung der Sicherheitsleistung sind Anforderungen an Schnittstellen der Ladeeinrichtung möglich.
- Der bereits erreichte Grad der Interoperabilität soll auf die syntaktische Ebene ausgeweitet werden. Bestehende oder weiterentwickelte Standards, wie EEBUS, zur Vernetzung von Anlagen „hinter dem SMGW“ werden geprüft und entsprechende Verbände und Regelsetzer konsultiert. Durch die Bereitstellung von hochaufgelösten Messwerten durch das SMGW am HAN werden Energiemanagementfunktionalitäten unterstützt. Optional können Energiemanagement-Funktionen auch in das SMGW integriert werden, heißt es weiter.
Die vollständigen Technischen Eckpunkte zur Weiterentwicklung der Standards finden Sie hier (externer Link). (sg)
