Datenübertragung per Stromschiene

Um die Potenziale der Digitalisierung bis zum Verbraucher voll auszuschöpfen, lohnt es sich, Schienenverteiler-Systeme einzusetzen. Die erfassten Daten können direkt und zuverlässig über mehrere hundert Meter übertragen werden. Als Alternative zu aufwendiger Datenleitungsverlegung oder potenziell unzuverlässigen Funkverbindungen ist dies durch neue Technologien inzwischen auch direkt über Stromschienen möglich (Bild 3). Als Vorbild dafür dient die Datenübertragung über vorhandene Stromnetze, wie sie beispielsweise immer mehr Energieversorger nutzen, um intelligente Zähler, sogenannte Smart Meter, über weite Strecken anzubinden und darüber den Netzbetrieb zu überwachen und zu steuern.

Die technische Voraussetzung dafür schafft ein Verfahren, mit dem sich bereits vorhandene Übertragungswege mehrfach nutzen lassen. Die Signale werden dabei über variable Trägerfrequenzen zusätzlich auf die drei Phasen des Schienenverteilers auf- und anschließend wieder demoduliert. Durch die Mehrfachnutzung von vorhandenen Leiterbahnen gilt dieser Übertragungsweg als schnell und kostengünstig umsetzbar. Darüber hinaus gewährleistet das Verfahren, das im Fall von Stromnetzen als „powerline communication“ (PLC) bezeichnet wird, eine hohe Resistenz gegenüber Störeinflüssen, wie Oberschwingungen und damit einen zuverlässigen Datenverkehr.

Als Kommunikationsstandard für entsprechende Anwendungen hat sich G3-PLC [3] etabliert. Dieser Standard wurde speziell für die Datenübertragung in Smart Grids und Industrienetzen entwickelt, um aus Energieverteilungen intelligente Netzwerke zu machen und Betreibern damit neue Möglichkeiten zu eröffnen. Dank der hohen Reichweite lassen sich Daten per G3-PLC auch über weite Strecken hinweg einfach und ohne Einsatz von Repeatern übertragen.

Bei den Schienenverteiler-Systemen Sivacon 8PS ist das Powerline-Modul zusammen mit kommunikationsfähigen Schutz-, Schalt- und Messgeräten in den Abgangskasten integriert. Es lässt sich per Plug-and-work an das Schienensystem anschließen bzw. mit sogenannten Retrofit-Kits an bereits vorhandenen Abgangskästen nachrüsten. Messdaten wie Leistung und Strom sowie Diagnoseinformationen können dann über die Leiterbahnen des Schienenverteilers an übergreifende Automatisierungs- und Energiemanagementsysteme weitergegeben werden.

Fazit

Eingesetzt als Datenlieferanten schaffen Anlagen zur elektrischen Energieverteilung die Voraussetzung für mehr Sicherheit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit im Betrieb. Sie spielen im Ökosystem von industriellen Anlagen, Infrastrukturen und Gebäuden damit eine wesentliche Rolle – und eine bisher weitgehend unterschätzte. Umso mehr lohnt es sich, die spezifischen Vorteile der Digitalisierung auch auf der Niederspannungsebene zu nutzen.

Literatur

1. Siemens Smart Infrastructure, Zug/Schweiz.
2. Deloitte GmbH Wirtschaftsprüfungsgesellschaft, München: www2.deloitte.com/de/de/pages/deloitte-analytics/articles/predictive-maintenance.html
3. G3-PLC Alliance: www.g3-plc.com