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< Systemrelevante Strom­versorgung – aktuelle und zukünftige Themen
29.04.2020 10:59 Alter: 39 days

Kritische Infra­struk­turen benötigen 450 MHz-Funknetzplattform

Die aktuelle weltweite Corona-Pandemie unterstreicht mehr denn je die Bedeu­tung einer sicheren Versorgung mit Energie und Wasser und deren System­relevanz für die öffentlichen Einrichtungen aber auch die Haushalte und damit für die Daseinsvorsorge. Um deren Aufrechterhaltung auch im Zuge der Energie- und Verkehrswende weiterhin gewährleisten zu können, ist eine sichere und hochverfügbare 450 MHz-Funknetzplattform unbedingt erforderlich.


Dr.-Ing. Frederik Giessing, Geschäftsführer 450connect GmbH Foto: Axel Schmidt

Im Gespräch Dr.-Ing. Frederik Giessing, Geschäftsführer der 450connect GmbH.

Das Unternehmen ist derzeitiger Frequenzinhaber und realisiert gemeinsam mit Energieversorgern regionale 450 MHz-Funknetze, die bereits mehr als ein Fünftel der Fläche Deutschlands abdecken. Die Frequenz­zuteilungen laufen Ende 2020 aus.

Herr Dr. Giessing, welche Herausforderungen werden an eine sichere Energieversorgung gestellt?

Die Klimaschutzziele können nur durch einen konsequenten Umbau der Energieversorgung auf Erneuerbare Energien erreicht werden. Das heißt, künftig werden Millionen von dezentralen und volatilen erneuerbaren Erzeugungsanlagen vor allem in die Mittel- und Niederspannungsnetze einspeisen, was die seit mehr als 100 Jahren gewachsenen Netzstrukturen vor große Herausforderungen stellt. Zusätzlich führt die notwendige Verkehrswende zu einem starken Ausbau der Ladeinfrastruktur, womit die Energieversorgung immer komplexer und anfälliger wird. Für eine sichere Steuerung wird daher eine digitale Vernetzung von Millionen von Stromerzeugern und Stromverbrauchern benötigt. Aber auch für die Daseinsvorsorge und die „Smart City“ der Zukunft müssen auch andere kritische Infrastrukturen wie die Trinkwasserversorgung, die kommunalen Versorgungsdienste oder der ÖPNV mit in die Digitalisierung einbezogen werden.

Um weiterhin eine hohe Sicherheit der kritischen Infrastrukturen zu gewährleisten, ist ein sicheres und hochverfügbares Kommunikationsnetz unabdingbar. Die Nutzung einer sicheren Kommunikationsplattform auf Basis des 450 MHz-Frequenzbandes ist deshalb eine zentrale Voraussetzung für eine langfristig sichere Energieversorgung. Bereits seit 2016 werden diese Frequenzen von einigen Energieversorgern in einer strategischen Partnerschaft mit 450connect als kritische Infrastruktur der Daseinsvorsorge erfolgreich eingesetzt.

Was macht den Vorteil des 450 MHz-Funknetzes aus?

Die Anforderungen kritischer Infrastrukturen an eine Telekommunikationsinfrastruktur sind sehr hoch. Es muss eine sehr hohe zeitliche Systemverfügbarkeit garantiert werden und dies auch in einem flächendeckenden längeren Stromausfall. Dabei müssen sowohl Anlagen in Gebäuden wie zum Beispiel die Anbindung von intelligenten Messsystemen als auch im ländlichen Raum wie die Anbindung von Windparks und Solaranlagen aber auch entfernte und schwer zugängliche Netzanlagen erreicht werden können. Wesentlich ist hierbei, dass Millionen von Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen immer mehr netzkritische und netzdienliche Aufgaben übernehmen werden, wie zum Beispiel durch das derzeit in Umsetzung befindliche NABEG 2.0 gefordert. Hiernach werden künftig bereits Anlagen ab 100 kW zur Netzstabilisierung herangezogen.  

Zahlreiche Studien, Piloten und bereits erste Wirknetze haben nachgewiesen, dass ein 450 MHz-Funknetz im Besonderen geeignet ist, die Anforderungen an kritische M2M-Dienste (Maschinenkommunikation) umsetzen zu können. Ein weiterer Vorteil ist auch, dass gerade das 450 MHz-Spektrum weltweit für M2M-Anwendungen skaliert. Beispiele zeigen auch andere europäische Länder wie Skandinavien, Polen, Österreich oder die Niederlande, wo speziell für kritische Infrastrukturen 450 MHz-Funknetze betrieben werden. Mehr als ein Beleg dafür, das sich diese Frequenzen bestens für die Kommunikationsanforderungen einer dezentral und erneuerbar ausgerichteten Energiewirtschaft eignen. Kann ein Netzbetreiber mit einer 450 MHz-Frequenz auch auf den Blackout reagieren? Das unangenehmste Ereignis ist der sogenannte Schwarzfall, den wir in Deutschland durch die hohe Versorgungssicherheit kaum kennen. Aber durch die zunehmende Dezentralisierung werden die Energienetze komplexer und deutlich anfälliger. Durch ein bundesweites 450 MHz-Funknetz kann die kritische Steuer- und Beobachtbarkeit durch die Netzbetreiber auch im Schwarzfall weiterhin gewährleistet werden. Denn nach einem großflächigen Stromausfall hängt der zügige und sichere Wiederaufbau des Energieversorgungssystems (Netze, Erzeuger, Lasten) entscheidend von einem funktionierenden Telekommunikationsnetz ab. Je weiter die Energiewende und deren Digitalisierung fortschreiten, desto höher und vielfältiger wird diese Abhängigkeit.

Wenn nun nach einem Stromausfall öffentliche Telekommunikationsnetze nicht oder nur noch kurze Zeit einsetzbar sind, stehen sie damit zum Netzwiederaufbau nicht mehr zur Verfügung. Eine fehlende oder eingeschränkte Kommunikation mit Personal und technischen Betriebsmitteln des Energiesystems im Feld hat aber kritische Konsequenzen: Die für den Netzwiederaufbau notwendigen Prozesse (Netzzustandserfassung, Steuerungsmöglichkeiten) stehen in der Mittel- und Niederspannung nicht zur Verfügung, gerade dort, wo künftig Millionen von Erzeugungsanlagen und Batteriespeicher angeschlossen sind. Steht jedoch ein sicheres und hoch verfügbares 450 MHz-Funknetz zur Sicherstellung der Steuer- und Beobachtbarkeit des Energiesystems zur Verfügung, kann auch der Wiederaufbau des Stromnetzbetriebes in einem Schwarzfall gewährleistet werden.

Wie ist der aktuelle Stand zur Vergabe der 450 MHz-Frequenzen?

Die Bundesnetzagentur hat Ende Januar 2020 Eckpunkte zur künftigen Nutzung der 450 MHz-Frequenzen veröffentlicht. Vorgesehen ist die vorrangige Nutzung für Anwendungen der Betreiber kritischer Infrastrukturen im Rahmen eines nationalen Funknetz-Betreibermodells. Der Vorschlag der Bundesnetzagentur entspricht in allen wesentlichen Punkten den Forderungen der Energiewirtschaft – nämlich Priorität für kritische Anwendungen der Versorgungsunternehmen und Auswahl eines geeigneten nationalen Betreibers in einem transparenten Ausschreibungsverfahren. Dies zeigt auch das Ergebnis der Kommentierungen zu den Eckpunkten sehr deutlich. Mehr als 120 von 132 angehörten Verbänden und Unternehmen sprechen sich branchenübergreifend ganz klar für den Vorschlag der Bundesnetzagentur aus.
Allerdings steht das damit begonnene Verfahren noch unter Vorbehalt einer anderweitigen Entscheidung der Bundesregierung zugunsten der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS). Im Gegensatz zur Energiewirtschaft verfügen jedoch die BOS bereits über ein nationales Digitalfunknetz sowie weitere Frequenzen für ein Breitbandnetz.

Die Energiewirtschaft, federführend durch die Verbände BDEW (Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft), VKU (Verband Kommunaler Unternehmen) und den VDE (Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik) fordert schon seit langem eine Zuteilung an die kritischen Infrastrukturen. Kürzlich hat sich auch der Verband der Automobilwirtschaft (VDA) hinter die Forderung der Energiewirtschaft gestellt, da ein stark zunehmender Ausbau der Ladeinfrastruktur nur durch eine kommunikative Einbindung der Ladestationen zur netzdienlichen Steuerung in den Stromnetzen möglich ist. Die Verkehrswende hängt damit auch von einer Zuteilung der 450 MHz-Frequenzen an die kritischen Infrastrukturen ab. Ferner haben sich kürzlich auch die vier Übertragungsnetzbetreiber in einem gemeinsamen Schreiben an das Bundeskanzleramt  deutlich für die Zuteilung der 450 MHZ-Frequenzen an die kritischen Infrastrukturen ausgesprochen.

Auch der Beirat der Bundesnetzagentur unterstützt die Energiewirtschaft und hat sich bereits im Herbst 2019 einstimmig für eine Nutzung der Frequenzen für die kritischen Infrastrukturen ausgesprochen. Er unterstrich, dass die Energiewirtschaft zur Sicherung der Energieversorgung und zur erfolgreichen Umsetzung der Energiewende langfristig dringend eine sichere, schwarzfallfeste und bundesweit verfügbare Kommunikationslösung benötigt.  Zuvor hatte dies im Juni 2019 bereits die Wirtschaftsministerkonferenz einstimmig getan.

Wir danken für das Gespräch.
www.450connect.de

450 MHz-Funknetz: Die 450connect GmbH ist der Zuteilungsinhaber der 450 MHz-Frequenzen in Deutschland und Betreiber der 450 MHz-Funknetz­plattform. Gemeinsam mit Energieversorgern realisiert 450connect regionale 450 MHz-Funknetze. Mit erneuter Zuteilung der 450 MHz-Frequenzen für die Zeitperiode ab 2021, wird 450connect kurzfristig das nationale LTE450 MHz-Funknetz für die Energie­wirtschaft und weitere kritische Infrastrukturen ausbauen. Die hierfür seitens 450connect erforderlichen Planungen und Vorberei­tun­gen sind weitgehend abgeschlossen. Grafik: 450connect GmbH