Power-Line-Übertragung für die Energieversorgung der Zukunft

Robuste und kostengünstige Kommunikation

Kommunikation sorgt für Energieeffizienz – doch über welches Medium soll die Kommunikation stattfinden?

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PLC-Produktportfolio von Fujitsu

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PLC-Produktportfolio von Fujitsu

Existieren bereits Leitungen für die Leistungsversorgung – beispielsweise wenn es um intelligente Stromzähler oder die Steuerung von Straßenbeleuchtungen geht –, dann erweist sich die Power-Line-Kommunikation (PLC) als die geeignete Wahl. PLC überträgt die Daten kostengünstig und verlässlich.

Für den Einsatz in solchen Systemen haben Fujitsu Semiconductor und ADD Semiconductor gemeinsam Powerline-Kommunikations-ICs entwickelt, die sich für den Einsatz in intelligenten Verbrauchszählern genauso eignen wie in weiteren Systemen, die ein flexibles und leistungsfähiges Kommunikationssystem benötigen.

Dass im Netz der Zukunft niemand mehr händisch seinen Zählerstand ablesen und dem EVU mitteilen muss, ist nur ein winziger (wenngleich angenehmer) Aspekt des Smart Grid. Hinter Smart Grid, AMR und AMM (Automatic Meter Reading / Advanced Meter Management) verbirgt sich jedoch deutlich mehr. Hier sei nur die Waschmaschine genannt, die nachts wartet, bis die Stromnachfrage – und damit der in Zukunft dynamisch der Nachfrage angepasste Preis – ihre Minima erreicht haben und dann von selbst den Waschvorgang startet. Neben den für den Verbraucher direkt sichtbaren Funktionen muss jedoch auch die Infrastruktur hinter dem Zähler verwaltet werden: Automatische Software-Updates, dynamisches Routing, automatische Netzwerkverwaltung, selbständiges Erkennen und Beheben von Ausfällen und Engpässen etc. sind Begriffe, die man bisher eher mit dem Internet, weniger mit dem Stromnetz in Verbindung brachte. Für das zugrunde liegende physikalische Übertragungsmedium kommen hierbei mehrere Möglichkeiten infrage. Als Auswahlkriterien stehen Stabilität, Verfügbarkeit und Datensicherheit im Vordergrund, und auch die Kommunikation selbst soll natürlich so energie- und kosteneffizient wie möglich geschehen.

Herkömmliche Netzkonzepte

Herkömmliche Feldbusse wie CAN, verschiedene RS485-Derivate oder auch Ethernet haben zwar den Vorteil einer standardisierten Implementierung und einer stabilen Kommunikation über teilweise große Distanzen bei geringen Betriebskosten, jedoch zum Preis einer separaten Verdrahtung für den Kommunikationskanal und der damit verbundenen Zusatzkosten, insbesondere bei der Nachrüstung bestehender Installationen. Hier sind drahtlose Netze wie Zig-Bee, Bluetooth, GSM/GPRS im Vorteil. Zudem existieren bereits verschiedene Standards, und entsprechende Kommunikationsmodule sind verfügbar. Nachteilig sind mögliche Interferenzen mit WLAN und anderen Funkdiensten. Außerdem fallen bei Nutzung von Diensten wie GPRS zusätzliche Betriebskosten an, so dass sich dies eher zur Anbindung einzelner entfernter Knoten eignet.

1. Teil: Robuste und kostengünstige Kommunikation
2. Teil: Intelligenz zum Nachrüsten
3. Teil: Der Aufbau der ICs
4. Teil: PLC-Anwendungsbeispiel: Intelligente Straßenbeleuchtung

Weiterführende Links:

• Vertriebsvereinbarung für EMA und Asia-Pacific: Future und ADD Semiconductor: Energieanwendungen im Fokus
• ON Semiconductor: Treiber für die Power-Line-Kommunikation