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24.04.2019 13:56 Alter: 33 days

Sichere Kommunikation für kritische Infrastrukturen

Unternehmen der Energiewirtschaft als Betreiber kritischer Infrastruktur wie Strom- und Gasleitungen benötigen ein Telekommunikationsnetz (TK-Netz) für eine zuverlässige Krisenkommunikation. Die Zuweisung eines zu vergebenden 450-MHz-Frequenzbandes an die kritische Infrastruktur Energieversorgung könnte Anforderungen der Netzbetreiber im Rahmen Energiewende und Digitalisierung technisch sicher und wirtschaftlich lösen.


Torsten Maus, Vorsitzender der Geschäftsführung der EWE NETZ GmbH, im Gespräch mit themen:magazin zur bevorstehenden Lizenzvergabe der 450-MHz-Frequenz aus Sicht eines Netzbetreibers.

Foto: EWE NETZ

Herr Maus, auf dem BDEW-Treffpunkt Netze ’19 wurde auch die 450-MHz- Frequenz angesprochen. Warum sollten Energieversorgungsunternehmen diese Lizenz erhalten?

Die Bundesnetzagentur hat angezeigt, dass ab dem Januar 2021 das 450-MHz-Netz für Anwendungen kritischer Infrastrukturen genutzt werden soll. Der Zeitpunkt für die Lizenzvergabe der 450-MHz-Frequenz rückt langsam näher. Gegenwärtig ist noch keine Zuweisung erfolgt. Für die Energiewirtschaft ist das 450-MHz-Band der einzige Frequenzbereich, der über die benötigten physikalischen Eigenschaften verfügt und kurzfristig für die Aufgaben der Energiewirtschaft verfügbar gemacht werden kann, dabei stehen die Umsetzung der Energiewende und die Versorgungssicherheit im Vordergrund. Die herausragenden Merkmale dieses Frequenzbandes sind die gute Signalausbreitung und Gebäudedurchdringung als auch die damit verbundene bessere Wirtschaftlichkeit. Zudem eignet sich die Frequenz aus Sicht der Energiewirtschaft bestens für die Anbindung intelligenter Messsysteme sowie die notwendige Überwachung/ Steuerung von wichtigen Netzkomponenten.

Welcher Zeithorizont steht für die Lizenzvergabe?

Die Lizenzen für die 450-MHz-Frequenz sind befristet, sie laufen zum 31. Dezember 2020 aus. Die Bundesnetzagentur hat angezeigt, dass ab Januar 2021 das 450-MHz-Netz für Anwendungen kritischer Infrastrukturen genutzt werden soll und bereits im letzten Jahr das Vergabeverfahren gestartet. Somit gehört die Energiewirtschaft ohne Zweifel zu den potenziellen Bewerbern. Die bisherigen Bedarfsanmeldungen und Stellungnahmen zeigen allerdings, dass eine große Nachfrage sowie eine teilweise gegensätzliche Interessenslage bestehen. Während einige einen Bedarf an dem von der Bundesnetzagentur favorisierten nationalen Betreibermodell für kritische Infrastrukturen sehen und Interesse bekunden, fordern andere eine exklusive nationale Widmung für die Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) und die Bundeswehr. Eine parallele Nutzung wird von einigen aufgrund des begrenzten Frequenzbandes kritisch gesehen. Wir werden also sicher noch ein spannendes Rennen verfolgen können. Unsere Forderung als Energiebranche ist die nach einem objektiven, transparenten und diskriminierungsfreien Verfahren der Bundesnetzagentur, welches den Bedarf der Energiewirtschaft als Betreiber einer kritischen Infrastruktur berücksichtigt. Und die Vergabe muss rechtzeitig vor Auslaufen der Frequenzzuteilungen erfolgen.

Warum will die Energiebranche das Netz?

Im Vergleich zu anderen Funknetzen bietet ein 450-MHz-Funknetz die bessere Gebäudedurchdringung – insbesondere im Keller – und eine größere Reichweite. Entlegene Regionen und sonst nur schwer zugängliche Bereiche können so per Funk zuverlässiger erreicht werden. Zudem benötigen 450-MHz- Funknetze weniger Sendeanlagen und verursachen damit niedrigere Kosten für den Aufbau und Betrieb des Funknetzes. Damit eignen sie sich bestens für die Kommunikationsanforderungen einer dezentral und erneuerbar ausgerichteten Energiewirtschaft. Eine entsprechende Empfehlung hat unter anderem auch der Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) ausgesprochen.

Der Ausbau der Funknetzstandorte bei EWE NETZ schreitet planmäßig voran. Bis Ende 2019 werden im Nordwesten Deutschlands rund 39 Funkmasten stehen und auf diese Weise das Netzgebiet für Strom, Gas und Wasser von EWE NETZ für die 450-MHz-Frequenz vorbereitet sein.

Grafik: EWE NETZ

Welche Anwendungsfälle könnte ein Netzbetreiber mit einer solchen 450-MHz-Frequenz lösen?

Das unangenehmste Ereignis ist der sogenannte Schwarzfall, den wir in Deutschland durch die hohe Versorgungssicherheit kaum kennen. Ein 450-MHz-Funknetz wird die Steuer- und Regelbarkeit im Schwarzfall für Netzbetreiber deutlich verbessern. Denn nach einem großflächigen Stromausfall hängt der zügige und sichere Wiederaufbau des Energieversorgungssystems – sprich von Netzen, Erzeugern und Lasten – entscheidend von einem funktionierenden Telekommunikationsnetz ab. Für die aus den jeweiligen Netzleitstellen geführten Steuer- und Regelvorgänge sind deshalb zuverlässige und sichere Kommunikationskanäle unabdingbar. 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 nutzbar sind, stehen sie damit zum Netzwiederaufbau nicht zur Verfügung. Eine fehlende oder eingeschränkte Kommunikation mit Personal und technischen Betriebsmitteln des Energiesystems hat aber kritische Konsequenzen: Die für den Netzwiederaufbau notwendigen Prozesse, z. B. Netzzustandserfassung und Steuerungsmöglichkeiten, werden stark eingeschränkt, gegebenenfalls kann der Wiederaufbau daran auch scheitern. Steht jedoch ein hoch verfügbares 450-MHz-Funknetz zur Sicherstellung der Steuer- und Beobachtbarkeit des Energiesystems zur Verfügung, sind die Anforderungen des Stromnetzbetriebes auch im Schwarzfall zu leisten.

EWE NETZ versorgt weitestgehend den ländlichen Raum, sehen Sie auch hier Vorteile für die 450-MHz-Frequenz?

Aktuelle Einschätzungen des VDE belegen, dass das 450-MHz-Funknetz die Verfügbarkeit von netzdienlichen Telekommunikationsdiensten im ländlichen Raum und in Gebäuden erheblich verbessern kann. Die aktuelle Lage zeigt, dass die örtliche Verfügbarkeit öffentlicher Mobilfunknetze nicht dem Ansatz einer Grundversorgung folgt. Vorzugsweise versorgt werden die Gebiete mit hohem Kommunikationsaufkommen, insbesondere Städte und Verkehrswege. Eine flächendeckende Versorgung ist nicht gegeben und wird es auch mit 5G nicht geben. So stellt auch das Barometer Digitalisierung der Energiewende des BMWi fest: „Deutschland verfügt über kein Telekommunikationsnetz, das allein die zur Digitalisierung der Energiewende notwendige örtliche und systemische Verfügbarkeit bereitstellt.“

Ein 450-MHz-Funknetz ermöglicht dagegen eine flächendeckende Funkversorgung auch in ländlichen Räumen und damit die Anbindung von zusätzlichen Komponenten in Gebäuden, zum Beispiel steuerbare/regelbare Systeme wie Blockheizkraftwerke, Wallboxen für Elektromobilität oder intelligente Messsysteme. Die für die Ladeinfrastruktur der E-Mobilität erforderlichen Systeme sowie die neuen intelligenten Messsysteme befinden sich in der Regel in Gebäuden. Diese Systeme können mit öffentlichem Mobilfunk sowohl in ländlichen Regionen als auch in Ballungsräumen oft nicht erreicht werden. Und wir sollten bedenken, die Energiewende im Stromnetz findet in Bezug auf steuerbare und regelbare Systeme wie dezentrale regenerative Erzeugungsanlagen überwiegend in ländlichen Regionen statt.

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