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Technik-Hintergrund
04/27/2016

G3 PLC: Offener Daten-Standard fürs smarte Stromnetz

Eine internationale Allianz will mit G3 PLC ein offenes Protokoll für die Kommunikation zwischen smarten Geräten etablieren. Auch Österreich ist mit an Bord.

von Barbara Wimmer

„G3 PLC ist eine weltweite Technologie, die dazu verwendet wird, um Daten über das Stromnetz zu übertragen“, erklärt Marc Delandre, Generalsekretär der G3-PLC-Alliance, beim Jahrestreffen des Gremiums im Pariser Hochhausviertel La Defence. Mehr als 74 Unternehmen aus 20 verschiedenen Ländern haben sich der Allianz, die vor rund vier Jahren gegründet wurde, bereits angeschlossen. Darunter sind Hardware-Hersteller, Systemintegratoren, IT-Anbieter genauso wie Energieversorger oder die Automobilindustrie.

Das G3-PLC-Protokoll kann nämlich nicht nur bei Smart Metern zum Einsatz kommen, sondern prinzipiell bei allen energieerzeugenden und -verbrauchenden Anlagen. Das bedeutet, dass es auch im Meter Management (AMM), bei Smart Metern im Inhouse-Bereich beispielsweise für die Stromerzeugung durch Photovoltaik, bei der Steuerung von Straßenlaternen oder der Batterieladung in Elektromobilen zum Einsatz kommen kann. Deshalb sind auch Vertreter aus der Automobilindustrie bei der Allianz Mitglied.

Powerline

G3 PLC ist so etwas Ähnliches für das Stromnetz wie 5G für das Mobilfunknetz. PLC bedeutet nämlich abgekürzt „Powerline Communication“ und man kann damit über das Stromnetz Nachrichten und Daten übertragen. Das gibt es schon lange. Aber G3 PLC ist dabei die Weiterentwicklung dieses Kommunikationsprotokolls und macht das Protokoll sozusagen „zukunftsfit“. „G3 PLC ist eine gute Lösung, um die Privatsphäre zu gewährleisten und die Daten der Kunden zu schützen. Das ist heutzutage sehr wichtig, dass die Sicherheit im System gleich mitverankert ist“, sagt Delandre.

Für die Sicherheit der Datenübertragung wird durch den Advanced Encryption Standard (AES) mit 128 Bit gesorgt. G3 PLC unterstütz t auch das IP-Protokoll in der Version IPv6. G3 PLC will damit ein offenes Protokoll für die sichere, schnellere und effektive Kommunikation in Smart Grids und anderen smarten Netzwerken sein. Da der Standard offen ist, ist auch die Interoperabilität zwischen den einzelnen Herstellern, die ihn einsetzen, gewährleistet. Auch die internationale Fernmeldeunion (ITU) hat den Standard offiziell anerkannt und es lassen sich auf der Seite auch die technischen Spezifikationen runterladen.

Umrüstung auf Smart Meter

„Mehr als eine Million Produkte haben die G3-PLC-Technologie bereits implementiert. Nächstes Jahr erden es zehn Millionen sein und in drei Jahren 100 Millionen“, erklärt Delandre vor Journalisten. „Das offene Protokoll eignet sich bestens für den Wandel der Energiebranche.“ Denn die Energiebranche steht vor einer großen Herausforderung: Erneuerbare Energiequellen müssen ins Netz eingespeist werden. Dazu werden viele Stromnetze auf „Smart Grids“ umgerüstet.

Zudem gibt es EU-Vorgaben, wonach bis 2020 in Europa 80 Prozent der Haushalte mit sogenannte Smart Metern, also intelligenten Stromzählern, ausgerüstet werden müssen. Auch in Österreich sind die Netzbetreiber gerade dabei, auf die neuen Zähler umzurüsten. Aus Österreich ist die der Energieversorger EVN mit an Bord bei der G3 PLC-Allianz. Mit G3 PLC werden in Österreich nämlich Daten zwischen Smart Metern und Kontrollzentren der Energieversorger übertragen. Neben dem Burgenland setzt auch Niederösterreich auf diesen Standard.

Vorteile für Energieanbieter

„Für uns ist der Standard deshalb interessant, weil er offen ist, IPv6-fähig und weil eine große Allianz dahinter steckt, die dafür sorgt, dass der Standard auch weiterentwickelt wird“, erklärt Wolfgang Lehner von der EVN in Paris. Lehner präsentiert in Paris neben Ländern wie Luxemburg und Dubai den Pilotversuch in Niederösterreich mit Smart Metern. Insgesamt müssen in Niederösterreich 800.000 Strom- und 300.000 Gaszähler umgerüstet werden.

Um die Daten vom Zähler zum Datenkonzentrator zu übertragen, wird dabei großteils auf die G3-PLC-Technologie gesetzt. Derzeit gibt es rund 3000 Smart Meter im Einsatz, deren Daten über G3-PLC übertragen werden. Die Zähler, die zum Einsatz kommen, stammen von drei unterschiedlichen Anbietern, die Ausschreibungen dazu seien bereits abgeschlossen. Der Weg zum Datenkonzentrator betrug laut Lehner bei den Testversuchen Schnitt 60 Meter, wobei die längste Distanz, die man bisher ausprobiert habe, 600 Meter waren. Nach den Testversuchen soll nun im Frühjahr 2017 mit dem Roll-Out begonnen werden.

Weitere Projekte

In Dubai wurde bisher das größte Projekt mit G3 PLC und Smart Metern umgesetzt. 100.000 Zähler und 1706 Gateways wurden installiert. „95 Prozent der Zähler kommunizieren erfolgreich via G3 PLC und 98 Prozent der Gateways sind erreichbar“, erklärt Reinhard Zulauf für Elser Solution aus Dubai. Für Zulauf ist der größte Vorteil von G3-PLC: „Die Implementierung von Sicherheitslösungen kam nicht erst im Nachhinein, sondern wurde von Vornherein mitgedacht.“

„G3 PLC ist sehr robust und funktioniert in allen Frequenzbändern“, erzählt Delandre. Der Vorteil des offenen Kommunikationsprotokolls sei, dass es auch in zehn bis zwanzig Jahren noch existieren werde, weil es ständig weiter entwickelt werde, und daher eine sichere Investition sei. „Energieversorger sind damit vollständig unabhängig von Mobilfunkbetreibern“, so Delandre. Viele Stromnetzbetreiber wollen bei der Datenübertragung lieber auf ihr eigenes Stromnetz setzen sich von Mobilfunkbetreibern abhängig zu machen.

Ein paar Nachteile

Doch so viele Vorteile es bei G3 PLC auch gibt, bleiben doch auch ein paar Nachteile übrig: Es könnten Geräte, die auf gleichen Frequenzen funken, negativ beeinflusst werden. Bei alten Stromleitungen ist die Daten-Performance zudem eingeschränkt. Gibt es zu viel Störungen im Netzwerk, kann man mit G3 PLC automatisch einen „Robo-Modus“ einschalten, erklärt Delandre von der G3 Allianz.

Lehner von der EVN meint auf die Frage der futurezone, ob man sich als Energieversorger ausschließlich auf G3 PLC verlassen könne: „Man wird als Netzbetreiber nie ausschließlich auf G3 PLC setzen, sondern es kommen bei Smart Metern immer auch andere Formen der Datenübertragung zum Einsatz.“

Weltweites Interesse

Neben Frankreich, wo der Netzbetreiber Linky bis 2020 35 Millionen Smart Meter umrüsten wird, interessieren sich weltweit auch noch viele asiatische Länder wie Japan oder China für den Standard für das Stromnetz. „Wir erwarten eine baldige Entscheidung in Ägypten, auch in AsienMalaysia oder China könnten die Länder bald flächendeckend auf G3 PLC setzen“, sagt Delandre.

Hersteller von Produkten, die G3 PLC implementieren möchten, können sich von der G3 PLC Alliance zertifizieren lassen. „Um ein Zertifikat zu erwerben, müssen die Hersteller ihre Produkte in unseren Labs testen lassen. Dadurch weiß der Kunde am Ende, ob er tatsächlich ein Produkt in den Händen hält, das interoperabel ist“, erklärt Delandre. „Wir sind auf jeden Fall bereit für den Massen-Roll-Out“, sagt der Generalsekretär.

Disclaimer: Die G3 PLC Alliance übernahm die Reisekosten zum Treffen nach Paris.

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