Das Gesetz zum „Neustart der Digitalisierung der Energiewende“ (GNDEW) soll den etwas ins Stocken geratenen Einbau intelligenter Stromzähler wieder in Schwung bringen. Im Rahmen des Smart-Meter-Rollouts werden massenhaft intelligente Messsysteme (iMSys) verbaut und über Kommunikationsnetze angebunden. Der iMSys-Rollout ist in vielen Fällen mit der Installation externer Antennentechnik verbunden. Doch warum erfordert der iMSys-Rollout die Montage von Smart-Metering-Antennen und welche Lösungen gibt es?
iMSys-Rollout: Herausforderung drahtlose Netzwerkanbindung
Damit intelligente Messsysteme ihre Daten an Netzbetreiber, Energielieferanten und andere relevante Stellen übermitteln können, benötigen sie eine sichere und zuverlässige Anbindung an ein Kommunikationsnetz. Häufig erfolgt diese Anbindung über Mobilfunknetze. Zu diesem Zweck sind bei intelligenten Messsystemen ein oder mehrere Messeinrichtungen über ein Smart-Meter-Gateway (SMGW) mit einem Kommunikationsnetz verbunden. Das Smart-Meter-Gateway fungiert als Kommunikationseinheit und ist das Herzstück des intelligenten Messsystems. Es sorgt für die Verschlüsselung der Daten und leitet sie an den Netzbetreiber oder andere Empfangsstellen weiter.
In Deutschland und Europa werden sehr viele Smart-Meter-Gateways mit Kommunikation über 2G- oder 4G-Mobilfunknetze im Feld verbaut. Die Gateways sind häufig neben den Messeinrichtungen im Keller installiert. In den Kellerräumen ist der Mobilfunkempfang leider meist schlecht. Damit die intelligenten Systeme ihre Messdaten per Mobilfunknetz übermitteln und Smart-Grid-Funktionen ausführen können, ist ein guter Empfang unerlässlich. Die Herstellung einer stabilen Mobilfunkanbindung stellt für Messstellenbetreiber und Installationsdienstleister eine große Herausforderung dar.
Messeinrichtungen wie Gas-, Wasser- oder Wärmezähler lassen sich bei Bedarf auch drahtlos per Wireless M-Bus, LoRaWAN oder Mioty an ein zentral an einem anderen Ort installiertes Smart-Meter-Gateway anbinden. Hierfür ist ebenfalls eine stabile, drahtlose Verbindung notwendig.
Welche Probleme können durch schlechten Empfang entstehen?
Schlechter Mobilfunkempfang ist für viele Probleme und Störungen intelligenter Messsysteme verantwortlich. Eine unzuverlässige Mobilfunkverbindung verzögert schon den iMSys-Initialisierungsprozess. Im produktiven Betrieb führen unzureichende Sende- und Empfangspegel der drahtlosen Verbindungsstrecken und nicht eingehaltene Mindestbandbreiten oder zu lange Latenzzeiten zu weiteren Problemen. Die Messsysteme verlieren regelmäßig ihre Verbindungen, liefern keine Daten oder nehmen keine Steuerbefehle entgegen. Unter Umständen müssen Techniker die Anlagen immer wieder anfahren, um die Probleme vor Ort zu beheben.
Die Lösung: Messung der Empfangssituation und Montage externer Antennentechnik
Die Installation externer Antennentechnik ist die Lösung für die geschilderte Problematik. Externe Antennentechnik kann die Empfangssituation aber nur verbessern, wenn geeignete Antennentypen ausgewählt und an der richtigen Stelle montiert werden. Wo die Antennen für einen bestmöglichen Empfang zu platzieren sind, entscheidet der Monteur vor Ort. Hierbei unterstützt ihn zum Beispiel ein LTE-Netztester, wie ihn ENQT bereitstellt. Mit ihm lässt sich prüfen, welche Mobilfunknetze verfügbar sind, wie die Netzabdeckung im Detail aussieht und wo eine Mobilfunkantenne welchen Typs zu montieren ist.
Die Lösung im Detail: passende Antennentechnik für den iMSys-Rollout
Externe Antennentechnik trägt wesentlich dazu bei, dass intelligente Messsysteme zuverlässig funktionieren und der iMSys-Rollout gelingt. Geeignete Antennentypen müssen ausgewählt und an der richtigen Stelle montiert werden. Abhängig von der Empfangssituation vor Ort sind von günstigen, einfachen bis zu teuren Antennen verschiedene Lösungen möglich. Ideal geeignet für die schnelle Antennenauswahl ist der Antennen-Demokoffer von ENQT. Er enthält verschiedene Antennentypen für Smart-Metering- und IoT-Anwendungen, die dank ihrer FAKRA- und SMA-Anschlüsse direkt vor Ort getestet werden können. Sämtliche für den iMSys-Rollout benötigte Antennentechnik von Mobilfunkantennen (2G und 4G) bis zu IoT-Antennen für Wireless M-Bus, LoRaWAN und Mioty wird bereitgestellt. Zu diesen Antennentypen zählen:
- Die LTE-Antenne Premium
Universal sowohl für die Installation im Zählerschrank als auch draußen geeignet. Meistert mit einer Leistung von bis zu 4dBi selbst schwierige Empfangssituationen und deckt die üblichen 4G-Frequenzbereiche sowie 2G- und 3G-Netze ab.
- Die LTE-Antenne Standard
Für gute bis mittelmäßige Empfangsverhältnisse geeignete, sehr kompakte Antenne. Benötigt nur wenig Platz und ist rund um den Zählerschrank verwendbar.
- Die LTE-Schaltschrankantenne
Die LTE-Schaltschrankantenne ist durch ihre integrierte Verschraubung besonders robust und gegen Vandalismus geschützt. Sie eignet sich für eine direkte Montage auf Schaltschränken und für eMobility-Anwendungen.
- Die LTE-Hutschienenantenne
Die LTE-Hutschienenantenne lässt sich in einem Zählerschrank oder direkt auf einem Zähler installieren. Dank kompakter Abmessungen ist sie für jede Installationssituation geeignet. Hutschienenantennen werden bei relativ guten Empfangsverhältnissen eingesetzt, wie sie zum Beispiel in Innenstadtlagen oder bei Etageninstallationen auftreten.
- Die LPWAN-Gatewayantenne
Die LPWAN-Gatewayantenne ist für Wireless M-Bus, LoRaWAN, Mioty und andere 868-MHz-Anwendungen einsetzbar. Sie wird direkt mit dem LMN-Anschluss des Smart-Meter-Gateways verbunden und empfängt die Messdaten von Zählern wie Gas-, Wasser- oder Wärmezählern. Sie erlaubt die problemlose Einbindung weiterer Geräte und die Erschließung neuer Geschäftsmodelle.
- Die LPWAN-Geräteantenne
Die LPWAN-Geräteantenne ist für die Gebäudedigitalisierung und 1:N Szenarien vorgesehen. Sie eignet sich für den direkten Anschluss an Sensoren oder Zähler mit Wireless M-Bus, LoRaWAN oder Mioty. Die Sende- und Empfangseigenschaften sind im Vergleich zur Nutzung interner Antennen deutlich verbessert.
Zusammenfassung
Für den erfolgreichen iMSys-Rollout und die Bereitstellung zuverlässig funktionierender, intelligenter Messsysteme ist externe Antennentechnik unverzichtbar. Sie sorgt für eine stabile Empfangssituation auch in Räumlichkeiten mit schlechter Mobilfunkversorgung. Der Monteur vor Ort entscheidet über die Installation der richtigen Smart-Metering-Antennen an den geeigneten Stellen. Lösungen wie der Antennen-Demokoffer und der Netztester LTE von ENQT unterstützen die Techniker bei der Messung der lokalen Empfangssituation und der Auswahl der richtigen Antennentechnik für den iMSys-Rollout.
