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03.09.2019 11:35 Alter: 5 yrs

Zur 450-MHz-Frequenz gibt es keine Alternative

Unsere Versorgungssicherheit erfordert für die kritische Infrastruktur Energie-Netze eine eigene Kommunikations-Frequenz. Die TEAG Thüringer Energie AG hat sich für den Ausbau des sicheren 450-MHz-Funknetzes entschieden und setzt hier auf die Erfahrung und Kompetenz von 450connect, dem Tochterunternehmen der Alliander AG.


Stefan Reindl, Vorstandssprecher der TEAG Thüringer Energie AG, unterstreicht in einem Gastbeitrag, warum die 450-MHz-Frequenz unbedingt der Energiewirtschaft und damit der Versorgungssicherheit in Deutschland zur Verfügung gestellt werden muss.

Foto: Steffen Becker Fotodesign

Sichere Kommunikationsstrukturen für die Netzbetreiber sind auf allen Netzebenen von Nieder- bis Hochspannung ein gesellschaftliches Erfordernis, denn die Energieversorgung ist die entscheidende kritische Infrastruktur in Deutschland. Die uneingeschränkte Zuweisung des gesamten Frequenzbereiches an die kritische Infrastruktur Energieversorgung durch die Bundesnetzagentur kann die Anforderungen der Energiewende an die Netzbetreiber für die Versorgungssicherheit technisch sicher und wirtschaftlich lösen.

Als Betreiber kritischer Infrastrukturen benötigen Unternehmen der Energiewirtschaft flächendeckende, hochverfügbare und kosteneffiziente Kommunikationssysteme, um eine sichere Energieversorgung als zentrales Element der Daseinsvorsorge auch künftig dauerhaft aufrechtzuerhalten. Oft angebotene Alternativen wie Nutzung von öffentlichen Mobilfunknetzen oder die Verlegung von Glasfaserkabeln entsprechen diesen Anforderungen in keiner Weise, da sie entweder nicht die technischen Anforderungen erfüllen, nicht ausreichend verfügbar oder nicht wirtschaftlich einsetzbar sind.

Ein großflächiger Ausfall der Energieversorgung - auch nur für kurze Zeit - hätte gravierende Folgen. Ausfälle oder Störungen wirken sich unmittelbar und extrem auf alle anderen kritischen Infrastrukturen aus - sie beeinflussen das Funktionieren von Staat, Wirtschaft und Gesellschaft bis in die „kleinste Ecke“ unseres Alltagslebens.

Volatilität vs. Versorgungssicherheit

Die unverändert steigende dezentrale Windund PV-Einspeisung im Zuge der Energiewende und damit verbundene Volatilität führen dazu, dass die Netzbetreiber eine Zunahme schwieriger Netzsituationen verzeichnen und sich die Risiken im Netz stetig erhöhen. Deshalb benötigen die Unternehmen der Energiewirtschaft als Betreiber kritischer Infrastrukturen sichere, flächendeckende und vor allem hochverfügbare Kommunikationssysteme und -services.

Bereits heute vollzieht sich eine doppelte Transformation der Netze hin zu einem dezentral ausgerichteten Energie-Ökosystem und einer weiter fortschreitenden Digitalisierung der Netze, inklusive eines vom Gesetzgeber geforderten Smart Meter Rollouts. Für die sichere Umsetzung der Energiewende unter Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit müssen allerdings Netze, Lasten, Speicher und Erzeuger jederzeit zuverlässig beobachtbar und steuerbar sein. Diese Anforderung muss insbesondere bei eventuellen großflächigen Stromausfällen erfüllt sein, dem sogenannten Schwarzfall.

Kritische Netzsituationen nicht unterschätzen

Man muss es deutlich sagen: Wenn die Energiewende wirklich gelingen soll, muss die Digitalisierung der Netze u. a. mit der intelligenten Steuerung der Einspeisungs- und Lastseite kontinuierlich weitergehen. Dafür ist aber ein brancheneigenes Kommunikationsnetz erforderlich - idealerweise auf Basis der 450-MHz-Frequenz.

In Höchst- und Hochspannungsnetzen werden für den Betrieb der Stromnetze seit Jahren autarke und netzbetreibereigene Telekommunikationsnetze (TK-Netze) eingesetzt. Aus gutem Grund, denn damit stehen diese Netze störungsfrei allein für die Energieversorgung zur Verfügung.

Auf den Netzebenen der Mittel- und Niederspannung dagegen kommen öffentliche TKNetze zum Einsatz, diese stoßen allerdings in kritischen Situationen an ihre Grenzen. Die Abhängigkeit der kritischen Infrastruktur Netz von der Zuverlässigkeit, Servicequalität und dem Risiko der Überbuchung öffentlicher TKNetze ist ein gesellschaftlicher Risikofaktor. Denn bei einem Versorgungsausfall stünden dann die Dienste in öffentlichen TK-Netzen nicht mehr zur Verfügung.

Eine Situation, die wir in Deutschland bisher kaum erlebt haben und bisher durch das sogenannte Redispatch und Einspeisemanagement der Netzbetreiber vermieden werden konnte. Die von der Politik geforderte Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien am Erzeugungsmix - und damit zunehmendem Einspeisevolumens in die Netze - steigert jedoch signifikant das Risiko von derartigen Netzüberlastungen.

In den Netzleitstellen der Netzbetreiber – hier die NLS der TEN Thüringer Energienetze GmbH – werden die regionalen Energienetze und Erzeugungsanlagen digital kontrolliert und gesteuert. Nur mit einem flächendeckenden und sicheren Kommunikationsnetz können die Dispatcher in diesen Zentralen Versorgungssicherheit garantieren; Foto: Bertram Bölkow

Eigene Frequenz für die Netzsicherheit

Die Anforderungen von Betreibern kritischer Infrastrukturen an öffentliche Telekommunikationslösungen unterscheiden sich grundsätzlich von privaten Nutzern. Wird ein Funknetz zur Überwachung und Steuerung von Energienetzen genutzt, und es soll etwa wegen einer drohenden Stromnetzüberlastung für eine Abschaltung von Wind- und PV-Anlagen eingesetzt werden, kann eine gescheiterte Übertragung dieses Steuerbefehls aufgrund von nicht zur Verfügung stehenden sicheren Übertragungswegen eine Netzüberlastung auslösen - im Extremfall bis hin zu einem Netzzusammenbruch.

Die Nutzung der 450-MHz-Frequenz erhöht die Versorgungssicherheit, weil ein gesondertes Netz ohne Überschneidung mit anderen Kommunikationszwecken arbeiten kann – wie etwa Polizei oder Feuerwehr. Generell ist festzustellen, dass die Nutzer im Bereich BOS bereits seit Jahren über mehrere eigene Frequenzen fest verfügen, während die Energiewirtschaft bisher keinerlei eigene Frequenz nutzen kann. Und das bei steigenden Anforderungen im Netzbetrieb.

Warum die 450-MHz-Frequenz?

Dank der spezifischen physikalischen Eigenschaften, der sehr guten Ausbreitungsfähigkeit und Durchdringung erfüllt das 450-MHz- Funknetz optimal die Anforderungen der Energiewirtschaft. Möglich ist zudem ein flächendeckender Funknetzausbau bis in den ländlichen Raum. Und dies mit vergleichsweise wenigen Antennenstandorten und damit kalkulierbaren Kosten für den Ausbau. Eine gute Gebäudedurchdringung sichert eine zuverlässige Erreichbarkeit der Anlagen z. B. auch in Gebäudekellern. Ebenso ist die Installation des Systems ist in verhältnismäßig kurzer Zeit möglich und flankiert so den schnellen Hochlauf von steuerbaren, dezentralen Erzeugern und Verbrauchern. Da die Frequenz zudem LTE-fähig ist, stehen Endgeräte und Hardware auch zu angemessenen Preisen zur Verfügung.

Ein exklusives Funknetz auf Basis der 450-MHz-Frequenz sichert sowohl Netzüberwachung- und Netzsteuerung, die Anbindung von Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen - aber auch die Auslesung intelligenter Messsysteme (Smart Meter). Dieses Netz funktioniert zuverlässig sowohl im Normalfall als auch bei Großschadensereignissen, Naturkatastrophen oder großflächigen Stromausfällen. Und aktuell nicht zu unterschätzen, auch gegenüber Cyberrisiken ist es stabil.

Positive Erfahrungen mit der 450-MHz- Frequenz – auch für stabile Energiepreise

Bereits heute arbeiten die Netzbetreiber bundesweit - also nicht nur in Thüringen - erfolgreich mit der 450-MHz-Frequenz bei der Steuerung ihrer Netze und Energieanlagen. Die Vorteile sowohl auf technischer als auch auf betriebswirtschaftlicher Seite bei der Nutzung von 450-MHz-Netzen haben sich in der Praxis bisher vollauf bestätigt.

Es wäre fatal, uns als Unternehmen diese Möglichkeiten zu nehmen. Damit würden nicht nur bisherige Investitionen in diese Technologie verloren gehen. Auch würden zunehmend Probleme mit Datensicherheit bei der Netzsteuerung, der Versorgungssicherheit generell und auch bei der Frage der Weiterentwicklung der 450-MHz-Technologie und der zukünftigen Investitionen im Raum stehen. Das wäre die Folge, wenn die Energiebranche nur noch über Drittanbieter die 450-MHz-Frequenz nutzen könnte. Oder gar im schlimmsten Szenario diese Frequenz gar nicht mehr zur Verfügung hätte.

Die dann erforderliche Suche nach neuen Kommunikationslösungen oder alternativ das Verbleiben in öffentlichen Telekommunikationsnetzen zur Netzsteuerung wäre mit erheblichen Kosten verbunden, die sich zwangsläufig im Energiepreis, also letztendlich beim Kunden wiederfinden. Von der Versorgungssicherheit ganz zu schweigen. Es kann erst recht nicht die Lösung sein, dass die Verbraucher höhere Energierechnungen haben und die Versorgungssicherheit sinkt, nur weil der Energiewirtschaft die Möglichkeit für eine hochmoderne und sichere Netzsteuerung auf Basis der 450-MHz-Frequenz verweigert wird. Die Kosten für den Betrieb eines 450-MHz- Netzes würden bezogen auf die Netzgesamtkosten im Promillebereich liegen. Zudem könnte sich beispielsweise nur die TEAG die Kosten für mehrere tausend SIM-Karten sparen, die derzeit zur Netzsteuerung erforderlich sind. Und die aktuell medial gestreuten Argumente, wonach eine Vergabe der 450-MHz-Frequenz an die Energiewirtschaft zu einer Erhöhung der Energiepreise führt, sind einfach falsch.

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Der sichere Betrieb von Stromnetzen verlangt kontinuierlichen Einsatz. Gerade in den ländlichen Regionen ist die Netzführung besonders im Störungsfall auf zuverlässige und krisenfeste Kommunikationswege angewiesen – wie bspw. die 450-MHz-Frequenz. (im Bild: Mastarbeiten Hochspannungstrasse im Thüringer Wald); Foto: TEAG