Das Smart Meter Gateway im Einsatz. Thomas Wolski Smart Grid Forum, Hannover Messe 2015

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1 Das Smart Meter Gateway im Einsatz Thomas Wolski Smart Grid Forum, Hannover Messe 2015

2 Die Power Plus Communications AG 50 Mitarbeiter Sitz in Mannheim Eigentümer Team und Vorstand British Gas CCC Private Equity Siemens Financial Services PPC 2015, 2

3 Power Plus Communications AG Wir machen das Netz intelligent Smart Meter Gateways und BPL für Smart Grid und das Messsystem PPC 2015, 3

4 Unsere Produkte Rugged BPL Modem Mittelspannungskoppler BPL im Zähler Compact BPL Modem Netzwerk Management System Smart Meter Gateways PPC 2015, 4

5 Unsere Kunden & Partner Führender Anbieter BPL Access Lösungen in Europa und dem Mittlerem Osten Projekte mit 80% der Top 50 EVUs in Deutschland Gründungsmitglied der SmartGrid GB Initiative Kunden Partner Metering, UK PPC 2015, 5

6 Ergebnis der Kosten-Nutzen-Analyse Regulatorische Grundlage des dt. Metering Rollouts Rollout-Plus-Szenario entspricht 2022: 11,9 Mio. Intelligente Messsysteme 20,7 Mio. Intelligente Zähler PPC 2015, 6

7 Aktueller Stand der Regulierung Eckpunktepapier des BMWi 9. Februar 2015: Eckpunktepapier für das Verordnungspaket intelligente Netze Vorschlag (!!!) für den Roll-out Nächster Schritt: Kabinettfassung des Verordnungspakets Quelle: PPC 2015, 7

8 Smart Metering in Deutschland Zwei technische Konzepte im verpflichtenden Roll-out Messsystem Headend-System (HES) Basis Zähler Smart Meter Gateway (SMGW) WAN-Strecke WAN Kommunikation WAN Netzwerk Management Gateway Admin Meter Data Management System Referenzdisplay oder App Assetmgm./GIS PKI-Infrastr. Kundenportale Intelligenter Zähler mit Inhome-Display Basis Zähler Indoor- Adapter Indoor- Netzwerk Display Kommunikationsbausteine Sonstige Bausteine PPC 2015, 8

9 Metering und Smart Grid im Schutzprofil Digitalisierung und Vernetzung im Internet der Dinge Endkunden Dienstleister (Dritte) Kundenportale Analyse-Software, Daten-Nutzung, Apps,.. Mehrwertdienste/Smart-Home, Tarife und DSM Dienste und Produkte, MaKo Berechtigte Marktrollen Lieferant, Dienste, Netzbetrieb Managed Services und IT-Integration/Plattformen MDM und Tarif-/Kundenmanagement Marktkommunikation/-prozesse Assetmanagement (De-)Zentrale Leittechnik (Laststeuerung usw.) Gateway- Admin Betrieb Kom.-Netz Smart Metering und Smart Grid Netzwerkmanagement-Systeme für Kommunikation Gateway-Administrationsplattform ront, Leittechnik WAN - Kommunikationsplattform Kommunikationsmodul BSI-Gateway Kommunikation (BPL, GPRS/LTE, CDMA) Gateways nach FNN und Schutzprofil/TR CLS Zugang zu schaltbaren Anlagen, Steuerbox Bundes -display HAN EM/ehome Steuer -box CLS EEG/ Flexi. LMN Zähler Sensorik und Aktorik Steuerbox, ehome, DSM, Speicher, emobilität, EEG, Basiszähler: Sensor mit Kommunikation Optionale Displays / Apps PPC 2015, 9

10 PPC Produkte für das Messsystems PPC 2015, 10

11 BSI-konforme Smart Meter Gateways (SMGWs) Systemarchitektur der Daten-Kommunikation Über das LMN werden die Messeinrichtungen des Letzt-Verbrauchers mit dem SMGW verbunden und zunächst nur lokal Verbrauchs- und Einspeisewerte gespeichert. Das SMGW kommuniziert über WAN-Schnittstelle mit allen externen Marktteilnehmern (EMT) und mit dem SMGW Administrator (GWA). GWA ist verantwortlich für Konfiguration und sicheren Betrieb des SMGWs. Er spielt das kryptographische Schlüsselmaterial des Messsystems beim Letztverbraucher ein, regelt den Zugang zu Daten und nimmt SMGW Konfigurationen (z.b. Tarifierung) vor. So können empfangene und verarbeitete Messwerte zu festgelegten, für den Letztverbraucher einsehbaren Zeitpunkten vom Kunden autorisiert an die jeweiligen berechtigten Marktteilnehmer versendet werden. Die HAN-Schnittstelle liefert lokal und bei Bedarf Daten über ein unidirektionales Interface an den Letztverbraucher. Über die CLS Schnittstelle werden steuerbare Geräte (z.b. EEG, Smart Home, Speicher) angeschlossen und für EMT (u.a. VNB) zugänglich. So werden z.b. netzdienliche Schalthandlungen ermöglicht. PPC 2015, 11

12 Funktion des Smart Meter Gateways Anforderungen des BSI Schutzprofils an das SMGW Smart Meter Gateway hat 3 Schnittstellen: LMN (Local Metrological Network) HAN (Home Area Network) WAN (Wide Area Network) Hardware Sicherheitsmodul Eigener Sicherheitschip im Gateway Alle Marktrollen greifen aus dem WAN auf die Daten im Gateway zu Möglichkeit zur Anbindung von CLS (bspw. PV, BHKW) Signatur und Speicherung der Zählerdaten vor Ort Tarifierung im Gateway (Zeitsynchronisation) PPC 2015, 12

13 WAN-Kommunikation Anforderung des BSI Schutzprofils Funktionen der WAN Kommunikation: Verschlüsselte und signierte Übertragung der Nutzdaten Aufbau TLS Tunnel zur Gegenstelle (Ende-zu-Ende Sicherheit) Wake-Up Service Einspielen von Updates über die WAN Schnittstelle Anforderungen an die WAN Kommunikation IP-Fähigkeit der Kommunikation (Protokollstack für TLS) Bandbreite (bspw. Firmware-Update und Übertragung der Informationen an berechtigte Marktteilnehmer) Latenz (Wake-up Paket enthält Zeitstempel und ist nach einer bestimmten Dauer ungültig) Kommunikationssysteme z.b. BPL, DSL, FTTx, LTE/UMTS/GPRS Layer Aufbau nach OSI-Schichtmodell Kommunikation im Smart Grid Unabhängig vom Anschluss des Endkunden PPC 2015, 13

14 Smart Meter Gateways Alle TK-Optionen im Produktportfolio FNN konforme Smart Meter Gateways Zertifiziertes SMGW Integrationsmodul für gängige IKT Varianten OEM BPL SMGW (Breitband Powerline) ETHERNET SMGW (für Anschluss an externes Modem) Mobilfunk SMGW (GPRS, LTE*, LTE450*) SMGW OEM Modul Als einziges Unternehmen bietet PPC alle nachgefragten TK-Varianten Kooperation mit führenden Security Partnern * in Entwicklung PPC 2015, 14

15 FNN konforme Smart Meter Gateways mit integriertem TK-Modul PPC 2015, 15

16 Interoperabilität im Messsystem Zähler, Schaltbox, GWA, MDM, Interoperabilitätsforderung mit Partnern für Gateway-Administration umgesetzt Partnerschaften mit führenden Marktteilnehmern PPC 2015, 16

17 Warum Feldtests? Die Energieversorgung steht erst am Anfang der Digitalisierung PPC 2015, 17

18 BSI Smart Metering Pilotprojekte Primär zu evaluierenden Bausteine Basiszähler HSM Zertifizierte Sicherheitsmodule WAN Kommunikation MDM Systeme für EMTs Anpassung MAKO Smart Meter Gateway Gateway Admin. CLS Steuerbox IKT Kommunikationsmix BSI IT Grundschutz BSI PKI PPC 2015, 18

19 Lernkurven der Pilotprojekte Evaluieren der Technik und der Prozesse Was wird in Pilotprojekten evaluiert? Eignung der Kommunikationstechnologie für Metering und Steuerung (CLS) Interoperabilität der Systemkomponenten Austausch der Messwerte zwischen Zähler und Gateway Datentransfer/Datenaustausch mit Marktrollen PKI Prozesse (zunächst über private PKI für Prozessevaluation) Ausbaustrategien, Kosten und Prozesse PPC 2015, 19

20 Gemeinsames Projekt BPL & Messsystem zum praktischen Test Feldtest gemeinsam mit den Stadtwerken Düsseldorf und Robotron Datenbank Software Komponenten des aufgebauten Messsystems Easymeter Q3D Zähler mit BSI-konformer Verschlüsselung Smart Meter Gateways (SMGW) von PPC Bestehendes Breitband-Powerline (BPL) Netz von PPC gehostetes GWA/MDM System von Robotron LMN W-M-Bus Ethernet SMGW BPL WAN Netz (Generation 3, 2013) WAN BPL Gehostet oder beim EVU MDM/ GWA System NMS PPC 2015, 20

21 Test Messsystem 2020 Aufbau des Messsystem und der IKT Stufenweise Vorgehensweise Stw. D.: Evaluierung BPL Lösung Zählerfernauslesung über BPL ohne SMGWs (seit 2012) Zählerfernauslesung über SMGW Administration SMGW Vorbereitung Roll-Out Zielsetzung: Optimale Vorbereitung auf Smart Meter Rollout Das Testgebiet in Düsseldorf (Quelle: Google Maps) Vorteil der Vorgehensweise: Stufenplan reduziert Komplexität und erleichtert den Einstieg und Schulung Mitarbeiter Orientierung am Leitfaden Systeme und Prozesse des FNN: Beschaffung, Installation, Inbetriebnahme, Regelbetrieb, Wechselprozesse, Deinstallation Viele Prozesse können bereits im Piloten getestet werden PPC 2015, 21

22 Fragen? Thomas Wolski Phone: Fax: Power Plus Communications AG Am Exerzierplatz Mannheim Deutschland PPC 2015, 22

23 Vielen Dank! Power Plus Communications AG Am Exerzierplatz Mannheim Deutschland PPC 2015, 23

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