Berlin, 29. Okt. 2009 PTB-Seminar 252
Open Metering
OMSOpen Metering System
die gemeinsameSmart Metering Spezifikation
der Herstellerverbände
PTB Seminar Kommunikative ZählerMittwoch, 29. Oktober 2009
In Berlin
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Berlin, 29. Okt. 2009 PTB-Seminar 252
Open Metering
• seit 1996 im Bereich ZMW• seit 2004 freier Berater• Strategische Beratung und
Dienstleistungen
• Weitere Themen:Nachhaltigkeit / CSRz.B. www.ImmoKlimaTag.deBilanzierung der Wissens-ressourcen in Unternehmen
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• Seit 1996 im Bereich ZMW• Seit 2004 freier Berater• Strategische Beratung und
Dienstleistungen
• Weitere Themen:Nachhaltigkeit / CSRz.B. www.ImmoKlimaTag.deBilanzierung der Wissens-ressourcen in Unternehmen
Energie:• figawa: Ltg. AK DFÜ
• figawa / ZVEI / KNX: PK Smart Metering
• Open Metering AG-2, SKS u.a.
• Pflege OMS Spec. Vol.1 u. 3
• Mitarbeit im CEN TC294 SpA
Wer spricht denn da?
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Open Metering
ÜbersichtI. Hintergrund
a. Warum kommunikative Zähler im Haushalt?b. Markterwartungen
II. Die Open Metering Initiative a. Entstehungb. Strukturc. Ziele
III. Überblick über die ErgebnisseIV. ZusammenfassungV. Fazit
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Open Metering
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Paradigmenwechsel in der Energieversorgung durch
Klimawandel und schwindende Versorgungssicherheit
Verbrauch runter CO2-Emissionen runter
Importabhängigkeit runter
ErzeugungVerteilung Verbrauch
zu erreichen durch höhere Effizienz in
Dr. James E. Hansen vom Goddard Institut der NASA
war am 23. Juni 1988 der erste Forscher der vor den Gefahren
des Klimawandels warnte.
In einer neuen Studie stellt er fest:
Bis spätestens 2030 muss die Menschheit den Ausstieg aus der fossilen Energieerzeugung geschafft haben, sonst wird der "Point of no Return", mit hoher
Sicherheit überschritten.
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Regenerative und KWK- Erzeugung
Stunde 6 12 18 24
100
25
50
75
P, %Pumpspeicherleistung
PumplastMittlerer Beitrag
regenerative und KWK-Erzeugung 50 %
Konventionelle Erzeugung
Stunde
LastmanagementSpeicher
Erzeugungsmanagement EEG/KWK
100
25
50
75
P, %
-25
Pumpspeicherleistung
PumplastMaximaler Beitrag
regenerative und KWK-Erzeugung
Konventionelle Erzeugung
Überschuss an EEG- und KWK- Leistung muss künftig in Schwachlastzeiten gemanagt werden !
Deckung der Tageslastprofile 2020
6 12 18 24
Quelle: VDE ETG
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Open MeteringZukunftsszenario:Energieversorgung und Energienutzung im Wandel
Utility
el.
g/h
w
hc
com
HDU
w
hccom
HDU
g/hel.
Utility
wg/hel.
hccom
HDUUtility
wg/hel. PG
PG
hccom
HDUUtility
wg/hel. PGbatt.
sLd sLd
ECS ECS
batt.electricity
gas or heat
water
heat cost allocators
communication unit (SCU / MUC)
Home display unit
Meters Smart Metering Power gen. and buffer
Public services
DSO, MSO, …als
sharedservices
DSO
MSO
MSP
DSO
MSO
MSP
bisherKlassische Versorgung durch eines oder wenige Unternehmen (Sparten-spezifisch)“Turnschuh-Ablesung” ggf. für jede Sparte einzeln.Dgl. für Schalthandlungen (Leerstand usw.)
~ 2010 ~ 2016
~ 2012 ~ 2018
~ 2016 ~ 2025
Smart Metering für bidirektionalen Datenfluss.Hohe Synergieeffekte durch Integration aller Mess-Sparten and Schalteinheiten.Display als Schnittstelle zum Kunden und für das Angebot dynamischer Tarife.
Verbrauchssteuerung manuell bzw. durch interne GebäudeautomationErneuerbare: noch feste Vergütungssätze.Contracting ermöglicht mehr Effizienz.
Automatik, ob Eigenerzeugung selbst genutzt, gespeichert oder eingespeist wird (micro grid).Dezentrale Erzeugung u. schaltbare Lasten steuerbar durch Netz - Smart Grid basierend auf Zählerdaten.
6Energy flow Data by foot Data flow energy control systemsLd power usage,switchable loads ECS
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Wie sehen die Märkte in 5 - 10 Jahren aus?
• Sind Tarife dann noch das, was wir heute darunter verstehen?
• Macht es Sinn, komplexe ggf. kurzfristige Vertragsstrukturen in Zählern abzubilden?
• Können sich die neuen Marktstrukturen in ausreichendem Maße entfalten?
• Welche Produkte und Prozesse fordern Markt und Politik?
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Zählervolumen in Deutschlandca. 75 Mio. geeichte Zähler; ca. 307 Mio. Nebenzähler
Heat3m / 4%
Water18m / 23%
Gas13m / 17%
Electricity44m / 56%
Minor city services800 companies
The Big 44 comp.
Major city services20 companies
Major city services33m Meters The Big 4
16m Meters
Minor city services26m Meters
Minor city servicesMajor city servicesThe Big 4
SMIQ: Smart metering Initiative im Querverbund
HCA: Heat Cost Allocator Ohn
eS
trom
und
Gas
Anzahl Zähler nach EVU-GrößeAnzahl geeichter Zählernach Sparten
Water200m / 65%
Heat2m / 1%
HCA105m / 34%
Nicht geeichte Zähler(Unterstellenmessung)
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Kommunikative Zähler im Haushalt stellen keinen Selbstzweck dar
Prozess- und KosteneffizienzKundenbindungLieferangebote, ggf. auch WerbungNetzstabilität, Smart GridsLeerstandsmanagementEnergieeffizienzberatung, BenchmarkingTechnische Überwachung und Wartung von HaustechnikRundum-Sorglos-Service
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Zusatznutzen müssen den Mehraufwand erwirtschaften
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Open MeteringFigawa
Arbeitskreis DFÜ
Figawa / ZVEI / KNX Projektkreis Smart Metering
Plenum, Vorstand
Open MeteringAG 1 Primary CommunicationAG 2 Tertiary Communication
TF NTA; SKSAG 3 (TF Zert);
CEN TC 294 / DIN NA 041 DKE K461, IEC / CENELEC
VDE-FNN (früher BDEW) PG eHZ / MUC
SMIQ Anforderungskatalog
DVGW PK ZdHGz
VDE ETG TF Smart Distribution 2020
EU Mandate M/441, SMCG
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E-Energy Modellregionen
BDI Studie ‚Internet der Energie‘
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• Open Meter Projekt– EU-Forschungsprojekt
• FNN MUC Lastenheft– Produktspezifikation des MUC mit hoher Detailtiefe
und engen Festlegungen– Ist weitgehend konform
mit dem OMS-MUC• UMI Universal Metering Interface
– Definition (GB) einer internen Erweiterungsschnittstelle für Kommunikationsmodule im Zähler
• …, …, …
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OMS - Open Metering System bitte nicht verwechseln mit
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Keine „Turnschuhablesung“ mehr! = KommunikationsfähigkeitEin System für alle Medien, Interoperabel, Hersteller unabhängigEindeutige und einheitliche Identifikation der Mess-SensorenHohe Wirtschaftlichkeit in den Lebenszykluskosten
Plug and Play; automatische Selbstanmeldung; möglichst keine Parametrierung vor Ort
Datensicherheit und ZugriffschutzFernabschaltung für Strom und Gas (Schlechtzahler, Leerstandsmanagement)
Kundenschnittstelle für Information (Display, Internetportal, …)Anbindung an Smart Grids (virtuelle Kraftwerke),Hausautomatisierung, Gebäudeinformation, Energiemanagement
Anforderungen an einen Standard
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Ziele von Open MeteringIn einem vorgegebenen engen Zeithorizont
Funktionale und technische Mindestanforderungen festlegen.
Besondere Berücksichtigung der Anforderungen Batterie betriebener Zähler.
Bestehende technische Standards soweit irgend möglich einbinden und zu einem Gesamtsystem zusammen führen.
Die Standardisierung des Smart Metering für Deutschland und Europa vorbereiten.
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Part 1 General
Überblick, allgemeine Definitionen und Referenzierungen
Part 2 Primary Communication and MUC
Direkte Kommunikation zwischen Zähler und MUC physikalisch sowie auf Protokoll- und Applikationsebene.
Überarbeitung der EN 13757 vorbereitet(M-Bus und wM-Bus).
Part 3 Tertiary Communication and MUC
Verarbeitungswege, Schnittstellen, Benutzerverwaltung und Zugriffskonzept, Uhrzeitmanagement, Schlüsselverwaltung, Beschreibung von Use Cases.
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OMS Specification
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OMS Main Topics (1)• Festlegung auf EN 13757 als wichtigsten referenzierten
Standard (Cosem-Objekte, M-Bus, wM-Bus).• M-Bus und wM-Bus nun auch als Transportprotokoll für
Cosem-Objekte (z.B. DLMS, SML) verwendbar.• Selektion der zu verwendenden Modi; Einschränkung
der Anwendung für Smart Metering, nicht der Norm. • Konkretisierung und Ergänzung der OBIS-Kennzahlen,
abgestimmt mit der DLMS UA.• Übersetzung der M-Bus VIF/DIF-Definitionen in OBIS.• Datenschutz auf der Applikationsebene
(Verschlüsselung)• Definition einer übergreifenden einheitlichen
Geräteidentifikation und Adressierung.15
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Einheitliche Zählernummer bzw. Geräteadresse
Aus dem Vorschlag für eine DKE-Sitzung, Juni 2009, derzeit noch in Diskussion!
16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Stellen gesamt
Sparte Beschreibung
1 L G Z 0 9 X Y 6 3 5 3 9 4 2 1 Serialnummer
OBIS Beschreibung
Hersteller Baujahr FabriknummerVersion
dlms (FLAG) Baujahr FabriknummerVersion
Beibehaltung der 16 Stellen alphanumerisch(Stellungnahmen der wichtigsten Herstellern von Geräteverwaltungssoftware liegen vor)
OMS-Adaption für M-Bus auf 8 Stellen, durch numerische Herstellerkennung über eine Referenztabelle.
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Minimale Datenintervalle
Quelle: OMS Spec Vol. 2
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OMS Main Topics (2)Owner Key
Master Key B
Master Key C
Master Key CA
Operational Key BA
Operational Key BB
Operational Key BN
Operational Key A
Operational Key CAA
Operational Key CAB
Master Key CB
Operational Key CBA
Owner Key
Master Key B
Master Key C
Master Key CA
Operational Key BA
Operational Key BB
Operational Key BN
Operational Key A
Operational Key CAA
Operational Key CAB
Master Key CB
Operational Key CBA
• Datentransport zum AMM Back Office System immer in OBIS
• Service Data Channel für Zugriff auf Non-OBIS-Daten
• Datenmanagement• Benutzer- und Zugriffsverwaltung• Schlüsselverwaltung in flexibler
Baumstruktur• Anwendungsfälle und Beispiele
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Quelle: OMS Spec Vol. 3
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Zusammenfassung• Paradigmenwechsel der Energiemärkte läuft• Zählung in Privathaushalten sehr kostensensibel• Marktstrukturen für Smart Metering noch nicht entwickelt• Synergieeffekte über alle Sparten = Prozesseffizienz,
das bedingt: alle Sparten sind datentechnisch identisch zu behandeln – v.a. auch eichrechtlich!
• Zentrale Anzeigeeinheit zur Verbraucherinformation• Flexible Marktstrukturen ermöglichen;
Tarifwechsel = Lieferantenwechsel = neue Verträge• Einbindung der Gebäude- und Wohnungsautomation
sowie Datenbasis für Smart Grids19
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Fazit
• OMS bringt M-Bus und wM-Buszu hohem Reifegrad für interoperable Anwendung.
• inkl. Konformitätsprüfung und Zertifizierung (in Arbeit).• OMS ermöglicht europäische Normung im
vorgegebenen Zeitrahmen.
• Zähler nicht mit Komplexität überfrachten um weitere Entwicklungen nicht zu behindern.
• Die neu zu gewinnende Transparenz für den Endkunden darf nicht gleich wieder verloren gehen.
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Hollersborn 1656203 Höhr-Grenzhausen
Internet: www.hbmconsult.de
Tel. 02624 / 948 751Fax 02624 / 948 682
E-Mail: [email protected]
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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