Positionspapier

BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. Reinhardtstrae 32 10117 Berlin

Anforderungen der Energie- und Wasserwirtschaft an die zuknftige Sprach- und Datenkommunikation Eckpunkte fr eine sichere und nachhaltige Nutzung von Telekommunikationstechnologien Berlin, 14. Oktober 2013

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1. Management Summary Die Unternehmen des BDEW nutzen fr die Umsetzung eigener spezifischer Telekommuni-kationsanwendungen intensiv verschiedene Telekommunikations- und Informationsinfra-strukturen (IKT-Infrastrukturen) sowohl in ffentlichen als auch in nicht ffentlichen Netzen. Fr die zuknftigen Telekommunikationsanwendungen lassen sich drei grundstzliche Hauptanforderungsfelder identifizieren:

a) Nutzung von Telekommunikationsanwendungen fr die Datenbertragung in der Netzsteuerung und berwachung sowie die datentechnische Anbindung von Erzeu-gungsanlagen (z. B. dezentrale Erneuerbare Energien)

b) Nutzung von Telekommunikationsanwendungen ausschlielich fr die Fernauslesung und Administration von intelligenten Messsystemen

c) Nutzung von Telekommunikationsanwendungen fr den Bereitschaftsdienst, fr die Kommunikation im Regel- und Krisenfall sowie Alarmierung im Notfall (Sprach- und Datenkommunikation).

Da es sich bei den Unternehmen der Energie- und Wasserwirtschaft um Betreiber kritischer Infrastrukturen (KRITIS) handelt, mssen die Telekommunikationsanbindungen und Dienste, die fr die Umsetzung der Telekommunikationsanwendungen verwendet werden, eine sehr hohe Verfgbarkeit aufweisen, sichere und datenschutzkonforme bidirektionale Verbindungen ermglichen und die entsprechenden anwendungsspezifischen Anforderungen an Latenz- und Datenbertragungsraten absolut zuverlssig erfllen. Weiterhin ist es von wesentlicher Bedeutung, dass sie eine wirtschaftliche Tragfhigkeit aufweisen und langfristig planbar sind. Viele der derzeit fr die Umsetzung der Telekommunikationsanwendungen eingesetzten Technologien und Lsungen (wie z. B. die Funkrundsteuertechnologie des Anbieters EFR oder die nicht ffentlichen analogen Funksysteme im Bereitschaftsdienst oder zur Alarmie-rung im Notfall) erfllen diese Anforderungen teilweise nicht oder nur unzureichend. Der BDEW schlgt daher vor,

a) den Bedarfstrgern der Energie- und Wasserbranche exklusive Frequenzberei-che im nicht ffentlichen digitalen Mobilfunk zur Verfgung zu stellen und

b) eine rechtlich und technisch geregelte breitbandige Mitnutzung ffentlicher Te-lekommunikationsnetze auf Basis eines Machine to machine-Dienstes (M2M-Dienst) zu entwickeln.

Durch die Wahl von exklusiven Bndern innerhalb geeigneter Frequenzbereiche knnen Ausbreitung und Gebudedurchdringung der Mobiltelekommunikationsanwendungen sicher-gestellt werden sowie spezifische Datenraten- sowie Latenzanforderungen der Energie- und Wasserbranche erfllt werden, so dass eine effektive und effiziente Netzsteuerung und die Anbindung von Erzeugungsanlagen gewhrleistet sind. Weiterhin kann auf diese Art und Weise die Kommunikation im Krisenfall sichergestellt und ein durchgngiges Sicherheitskon-zept abseits von ffentlichen Netzen realisiert werden.

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Die kooperative Mitnutzung bestehender Telekommunikationsnetze auf Basis eines M2M-Dienstes kann zudem dazu beitragen, den Rollout intelligenter Messsysteme wirtschaftlich tragfhiger zu machen.

2. Motivation und Zielsetzung Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) vertritt als Spitzenverband mehr als 1800 Unternehmen aus der Energie- und Wasserbranche. Das Spektrum der Mit-glieder reicht von lokalen und kommunalen ber regionale bis hin zu berregionalen Unter-nehmen.

Die Unternehmen im BDEW nutzen intensiv ffentliche sowie nicht ffentliche Tele-kommunikationsnetze. Mehr als 500 Unternehmen betreiben dabei eigene nicht ffent-liche Funknetze. Zu den Anwendungszwecken zhlen die Planung und Koordinierung von Wartungs- und Serviceteams, die Alarmierung und Kommunikation mit Einsatz-krften im Fall von Netzstrungen und Groschadensereignissen in Energie- und Wasserversorgungsnetzen. Zuknftig sollen auch vermehrt Telekommunikationsan-wendungen fr die Datenkommunikation in Versorgungsnetzen und Erzeugungsanla-gen realisiert werden.

Als Betreiber kritischer Infrastrukturen sind die Unternehmen dabei auf eine sichere, langfris-tig planbare und verfgbare Infrastruktur, insbesondere bei der Nutzung von Informations- und Kommunikationstechnik (IKT), angewiesen. In der Vergangenheit beschrnkten sich die funktechnischen Anwendungen der Betreiber hauptschlich auf den Betriebsfunk oder Be-triebsfunk-hnliche Zwecke. Mit der Umsetzung der Energiewende, KRITIS und der Einfh-rung der neuen Messsysteme steigen die Anforderungen an telekommunikationstechnische Systeme.

Fr die Netzsteuerung, die Integration von z. B. Erneuerbaren Energien Anlagen ber das Einspeisemanagement und die zuknftig notwendige Fernauslesung und Administration von intelligenten Messsystemen sind vermehrt datentechnische Anbindungen notwendig. Grundstzlich gilt daher, Telekommunikationsanwendungen in nicht ffentlichen und ffentlichen IKT-Netzen werden in der Zukunft elementarer Bestandteil der Steuerung und berwachung von Versorgungsnetzen (Strom, Gas und Wasser) und Erzeugungs-anlagen sein und mssen bezglich der Quality of Service-Anforderungen wie ein Energienetz behandelt werden.

In der derzeitigen Telekommunikationsregulierung und im dazugehrigen Rechtsrahmen sind Forderungen nach Planbarkeit und Investitionssicherheit ber einen Zeitraum von 10 Jahren hinaus schwer abbildbar. Exklusive Frequenzbereiche gibt es nur fr den nicht zukunftsfhi-gen Analogfunk. Andere anwendungsspezifische Diskussionen und Regelungen zielen aus-schlielich auf die Nutzung fr die Breitbandversorgung. Die Anforderungen von Betreibern kritischer Infrastrukturen und darber hinaus an deren Kommunikationsinfrastruktur unter-scheiden sich in den Aspekten Kritikalitt und Verfgbarkeit grundstzlich von denen der f-fentlichen Kommunikation.

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Der BDEW stellt mit diesem Positionspapier die aktuellen und zuknftigen Telekom-munikationsanforderungen in ffentlichen und nicht ffentlichen Netzen anhand von Anwendungen dar und skizziert Eckpunkte fr eine nachhaltige Ausgestaltung des Rechts- und Regulierungsrahmens.

3. Anforderungsfelder an Telekommunikationsanwendungen fr die Ener-gie- und Wasserwirtschaft

Zuknftig lassen sich folgende grundstzliche Anforderungsfelder fr Telekommunikations-wendungen fr die Unternehmen der Energie- und Wasserbranche identifizieren:

a) Nutzung fr die Datenbertragung in der Netzsteuerung- und berwachung sowie die da-tentechnische Anbindung von Erzeugungsanlagen (z. B. dezentrale Erneuerbare Ener-gien) und Verbrauchsanlagen ber intelligente Messsysteme.

b) Nutzung ausschlielich fr die Fernauslesung und Administration von intelligenten Mess-systemen.

c) Nutzung fr den Bereitschaftsdienst, fr die Kommunikation im Regel- und Krisenfall so-wie die Alarmierung im Notfall (Sprach- und Datenkommunikation).

Die dafr eingesetzten Technologien und Produkte mssen aus Sicht des BDEW wirtschaft-lich tragfhig und langfristig planbar sein, je nach Einsatzgebiet eine sehr hohe Verfg-barkeit aufweisen, eine sichere Kommunikationsverbindung ermglichen sowie anwen-dungsspezifische technische und rechtliche Anforderungen erfllen.

Die Bereitstellung und Nutzung von sicheren Kommunikationsverbindungen ist fr die Unter-nehmen der Energie- und Wasserwirtschaft eine unabdingbare, gesetzliche und unternehme-rische Anforderung, um den Betrieb von kritischen Infrastrukturen sicherzustellen.

Insbesondere die Sicherheitsziele Vertraulichkeit, Verbindlichkeit, Authentizitt, Integritt mssen fr die bertragung von Netz- und Anlagendaten sowie von personenbezogenen oder -beziehbaren Daten erreicht werden.

Die Bereitstellung von dedizierten Kommunikationsverbindungen fr ausgewhlte An-wendungen kann in dieser Hinsicht ein notwendiger Schritt sein, um hoch sensible Systeme und dazugehrige Datenflsse insbesondere zustzlich gegen einen Zugriff von auen zu schtzen.

Gesetzlich fordert das Energiewirtschaftsgesetz im 11 Abs. 1a den Schutz gegen Be-drohungen fr Telekommunikations- und elektronische Datenverarbeitungssysteme, die der Netzsteuerung dienen. Dieser Schutz muss ggf. durch die Umsetzung der ISO/IEC TR 27019 erfolgen. Zustzlich fordert der 21e die Einhaltung spezifischer Datensicherheits- und Da-tenschutzanforderungen fr den Betrieb von intelligenten Messsystemen fr die Datenfern-bertragung und die Steuerung von Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen. Die damit verbun-denen Vorgaben des Bundesamtes fr Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) fordern nach aktuellem Stand die Einfhrung eines Informationssicherheitsmanagementsystems

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(ISMS) auf Basis des BSI-Grundschutzes. Die Absicherung der Kommunikationswege ist da-bei wesentlich, um die Zugangs- und Zugriffssicherheit zu gewhrleisten. Zuknftige gesetzliche Regelungen durch das vorgestellte IT-Sicherheitsgesetz und den dazugehrigen Richtlinienvorschlag der EU-Kommission sind wahrscheinlich.

a) Anforderungen an Telekommunikationsanwendungen fr die Netzsteuerung und -berwachung sowie die datentechnische Anbindung von Erzeugungsanlagen (z. B. dezentrale Erneuerbare Energien) und Verbrauchsanlagen ber intelligente Messsysteme

Mit der Energiewende ist ein erheblicher Anstieg der dezentralen Erzeugung von elektrischer Energie verbunden (im November 2012 existierte in Deutschland die beachtliche Anzahl von 1,146 Mio. EEG-gefrderten Erzeugungsanlagen). Diese Erzeugungsanlagen speisen ver-strkt auf Spannungsebenen ein, fr deren Steuerung bisher nur im geringen Mae die ber-tragung von Betriebsdaten aus den Netzen und die bermittlung von Schaltbefehlen an Be-triebsmittel notwendig war. Die Gewhrleistung eines stabilen Betriebes der Mittel- und Niederspannungsnetze (MS, NS) und einer maximalen Einspeisung der erzeugten Energie erfordert einen wesentlichen Ausbau der Bereitstellung von Informationen aus den Netzen, von den Erzeugungsanlagen und die bermittlung von Schalt- und Stellbefehlen an Be-triebsmittel und Erzeugungsanlagen. Aufgrund der hohen Volatilitt der Einspeiseleistung er-hhen sich die Echtzeitanforderungen an die Informationsbereitstellung und an die Rckwir-kungen auf den Prozess seitens der zustndigen Netzleitstellen.

Folgende Kernanforderungen knnen identifiziert werden.

Die Kommunikationsfhigkeit muss fr die Betreiber kritischer Infrastrukturen jederzeit verfgbar sein (Systemverfgbarkeiten bis zu 99,95 % werden je nach Anwendung angestrebt). Insbesondere ist die Verfgbarkeit auch im Schwarzfall1 fr eine zuver-lssige Sicherstellung der Schwarzstartfhigkeit zu gewhrleisten.

Die eingesetzte Telekommunikationstechnologie muss in der Lage sein hohe Anforde-rungen an die maximal erlaubte Latenzzeit zu erfllen, um jederzeit einen stabilen Netzbetrieb gewhrleisten und in kritischen Situationen schnell reagieren zu knnen.

Eine bidirektionale Kommunikation der Netzentitten muss ermglicht und gewhrleis-tet werden, um die berwachung und Steuerbarkeit von Betriebsmitteln zu ermgli-chen, z. B. durch bermittlung von Schalt- und Stellbefehlen, Meldungen sowie Messwerten.

1 Als Schwarzfall wird ein vollstndiger Zusammenbruch der Stromversorgung in einem Netz bezeichnet, so dass

selbst Kraftwerke keinen Strom mehr aus dem Netz beziehen knnen. Nur sogenannte schwarzstartfhige Kraft-werke wie bspw. Gasturbinenkraftwerke knnen in diesem Fall ohne Zufhrung von Energie starten und mssen im Anschluss dazu dienen, nicht schwarzstartfhige Kraftwerke wie z. B. Kohlekraftwerke in Stufen zu starten.

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b) Anforderungen an Telekommunikationsanwendungen ausschlielich fr die Fern-auslesung und Administration von intelligenten Messsystemen (M2M-Anwendungen)

21b EnWG normiert, dass Messsysteme in ein Kommunikationsnetz eingebunden sind. Der Gesetzgeber hat im Folgenden geregelt, in welchen Fllen diese neuen Messsysteme einge-baut werden mssen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Elektrizittssektor. Die genauen Anforderungen an die kommunikative Anbindung und das zu erwartende Datenvolumen sind noch nicht final bekannt. Es ist jedoch mit signifikant steigenden Datenvolumen und steigen-der Anzahl der erforderlichen Datenverbindungen gegenber dem Status quo zu rechnen. Im Rahmen der Anreizregulierung ist ein effizienter Messstellenbetrieb erforderlich. Bereits heute machen Telekommunikationsleistungen bei den derzeitigen Entgelten ca. 25 bis 35 % der Gesamtkosten eines Messsystems p.a. aus. Kommt es zum Einsatz von kommunikationsf-higen intelligenten Messsystemen, ist davon auszugehen, dass die Kosten noch steigen wer-den.

Fr die bermittlung der Daten vom Messsystem vor Ort zum nachgelagerten Meter-Data- Management-System knnen die Mindestanforderungen an einen dedizierten M2M-Dienst, der den Messstellenbetreibern zur Verfgung steht, derzeit folgendermaen skizziert werden:

Die von intelligenten Messsystemen erhobenen Daten mssen gegen unbefugte Zu-griffe geschtzt sein. Dies gilt insbesondere fr personenbeziehbare Daten.

Die verwendete Technologie muss durch eine hohe Versorgungsverfgbarkeit ge-kennzeichnet sein, da sie auch Messsysteme in lndlichen Gegenden oder im Ge-budekeller erreichen knnen muss. Hier kann u. U. nicht ausschlielich eine drahtlo-se Kommunikationsverbindung genutzt werden.

Die Daten von intelligenten Messsystemen sind in der Regel nicht systemkritisch. Da-her sind die Anforderungen an die Latenzzeiten sowie mgliche Datenbertragungsra-ten eher moderat, dennoch muss das Einhalten bestimmter Latenzzeiten bzw. Date-nbertragungsraten garantiert werden knnen.

Zu beachten ist jedoch, dass intelligente Messsysteme im Falle vorhandener Einspeiseanlagen als kommunikationstechnisches Bindeglied zwischen Einspeiseanlage und z. B. Netzleitstelle dienen. In diesem Fall mssen auch fr intel-ligente Messsysteme die Anforderungen aus a) eingehalten werden.

Die Technik muss im Bezug auf zuknftige Anforderungen (intelligente Netze, variable Tarife, Mehrwertprodukte) ausbaufhig sein.

Bei der kostenseitigen Beurteilung von Marktangeboten ist auf die Gesamtkosten der Datenverbindung, einschlielich der Montagekosten vor Ort, abzustellen. Betrachtet man die geschtzten Stckzahlen von zu installierenden intelligenten Messsystemen, ist absehbar, dass bereits geringe Kostenunterschiede in den verwendbaren Techno-logien zu Mehr- oder Minderkosten in sehr groem Ausma fhren knnen.

Es ist derzeit unklar, wie die nachrichtentechnische Anbindung der intelligenten Messsysteme an Backend-Systeme zu erfolgen hat. Hierzu sind geeignete nachhaltige und wirtschaftlich tragfhige Konzepte abzustimmen und zu erarbeiten. Gerade die wirtschaftliche Tragfhigkeit

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gewinnt vor dem Hintergrund einer aktuell verffentlichten Kosten-Nutzen-Analyse von Ernst & Young2 an Bedeutung, in welcher die Autoren zu dem Ergebnis kommen, dass sich der Rollout von intelligenten Messsystemen nur dann rechnen kann, wenn er kombiniert wird mit der Fhigkeit einzelne EEG-Anlagen bei Bedarf anlagenscharf regeln zu knnen.

c) Anforderungen an Telekommunikationsanwendungen fr den Bereitschaftsdienst, fr die Kommunikation im Regel- und Krisenfall sowie die Alarmierung im Notfall (Sprach- und Datenkommunikation)

Mobilkommunikation wird von Energienetzbetreibern, Betreibern von Erzeugungsanlagen, Stadtwerken und Wasserversorgungsunternehmen ber ffentliche Mobilkommunikationsnet-ze und privaten Betriebsfunk umfangreich eingesetzt. Die Anwendungen beziehen sich bisher hauptschlich auf die Sprachkommunikation im Normalbetrieb (Regelkommunikation) sowie die Alarmierung und die Kommunikation im eingetretenen Strungs- und Krisenfall.

Fr Betreiber kritischer Infrastrukturen muss die Kommunikationsfhigkeit mit entscheidenden Mitarbeitern auch sichergestellt sein, wenn der ffentliche Mobilfunk nur eingeschrnkt oder berhaupt nicht verfgbar ist. Besonders hervorzuheben ist hier die Aufrechterhaltung der Kommunikationsfhigkeit im Schwarzfall oder bei Groschadensereignissen (z. B. berflu-tungen), d. h. es existieren hchste Anforderungen an Systemverfgbarkeit und Stabilitt. Da die Energieversorger eine rechtliche Verantwortung fr die Versorgungssicherheit tragen, ist es erforderlich, dass die entsprechenden Telekommunikationsanwendungen nicht durch Aus-lastung, die von branchenfremden Anwendern verursacht wird, blockiert oder berlastet wer-den knnen, d. h. die Energiebranche muss die Herrschaft ber die Funktionen des Netzes ausben.

Zusammenfassung der Anforderungen

Es lsst sich also feststellen, dass fr die zuknftig eingesetzten Telekommunikationsanwen-dungen in den drei Hauptanwendungsfeldern in der Energie- und Wasserbranche folgende Charakteristika existieren, welche je nach Anwendungsfeld, unterschiedlich stark zu gewich-ten sind:

Sichere und stabile Systemverfgbarkeit.

Garantierbare maximale Latenzzeiten.

Nachhaltige und langfristige Einsatzmglichkeiten und Planbarkeit auf Basis nationa-ler und europischer Normungen fr Schnittstellen und bertragungsprotokolle.

Hohe Versorgungsverfgbarkeit (auch in lndlichen Gebieten) und gute Gebude-durchdringung.

Hohes Ma an IT-Sicherheit.

Geringe bis mittlere Datendurchsatzraten.

2 Ernst & Young, Ergebnisse der Kosten-Nutzen-Analyse fr einen flchendeckenden Einsatz intelligenter Zhler

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4. Bewertung der aktuell verfgbaren Telekommunikationstechnologien 4.1 Allgemeine Einschtzung

Die Entscheidung fr die Nutzung von Telekommunikationstechnologien (Nutzung ffentlicher Netze oder der Betrieb eines eigenen nicht ffentlichen Netzes) erfolgt unter Beachtung der Relevanz/der Kritikalitt der erforderlichen Daten- oder Sprachkommunikation und der Wirt-schaftlichkeit fr das Unternehmen. Es wird dabei ein Mix aus mehreren Technologien ver-wendet, da eine einzelne Technologie nicht in der Lage ist die jeweiligen Anforderungen aller Anwendungsfelder zu erfllen.

Ausgehend von der Tatsache, dass Telekommunikationsleistungen verstrkt elementarer Be-standteil fr den Betrieb, die Steuerung und berwachung von Energienetzen, Erzeugungs-anlagen und Lasten sind, muss sich die Bewertung der zur Verfgung stehenden Telekom-munikationstechnologien primr am Attribut Kontrolle/Hoheit durch den Nutzer orientie-ren. Technische Kriterien wie die Lebensdauer einer Technologie, Latenzzeiten oder Kapazi-tt und Datenraten spezifizieren die Anforderung hinsichtlich der Betriebsparamater sowie der Wirtschaftlichkeit.

Die Hoheit, die Kontrolle ber eine im Einsatz befindliche Technologie hat eine wesentliche Bedeutung in der Bewertung, da sich diese mageblich auf weitere Anforderungen auswirkt. Fr die betrachteten drei Anwendungen gilt daher Folgendes:

Netzsteuerung und -berwachung, Anbindung von Erzeugungsanlagen

Anbindung von Messsystemen

Krisen- und Notfall-kommunikation

Nutzung ffentlicher Telekommunikationsnetze

Nicht geeignet Bedingt geeignet Nicht geeignet

Nutzung nicht ffentlicher Telekommunikationsnetze

Geeignet Geeignet Geeignet

Da ffentliche Telekommunikationsnetze im Falle eines Schwarzfalls im gegenwrtigen Aus-bauzustand nicht die notwendige flchendeckende Verfgbarkeit aufweisen, sind sie fr die Netzsteuerung und Anbindung von Erzeugungsanlagen ungeeignet. Insbesondere werden f-fentliche Mobilfunknetze im Schwarzfall ebenfalls in groen Teilen nicht verfgbar sein, so dass ein kontrolliertes und sukzessives Wiederanfahren von dezentralen Erzeugungsanlagen auf diesem Wege nicht mglich ist.

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Ausschlielich fr die Anbindung von Messsystemen nach 21b ff. EnWG3 (ohne ange-schlossene Einspeiseanlage) ist die Nutzung von ffentlichen aber auch nicht ffentlichen Netzen und dazugehriger Technologien mglich. Fr die anderen Anwendungsfelder lsst sich die mangelnde Nutzbarkeit ffentlicher Anwendungen mit dem Widerspruch zwischen typischen kommerziellen Angeboten der Telekommunikationsbranche und den typischen An-forderungen der Energiebranche begrnden:

Typische Anforderungen der Energie- und Wasserwirtschaft

Typische kommerzielle Angebote der Telekommunikationsunternehmen

Garantierte Nachhaltigkeit und Langlebigkeit der Technologien

Sich schnell ndernde Technologien (GPRS, HSPA, LTE)

Wirtschaftlicher Betrieb muss ber geringe Kosten pro Einheit mglich sein

Standardprodukte und Dienstleistungen sind auf Smartphones ausgerichtet

Spezielle funktionelle Charakteristika Zielen auf Massenkundengeschft mit vergleichsweise geringen Anforderungen pro einzelnem Kunden

Hohe Anforderungen an IT-Sicherheit

Betrieb kritischer Infrastruktur

4.2 Bewertung aktuell verfgbarer Telekommunikationstechnologien und -produkten im Detail

a) Telekommunikationstechnologien fr die Netzsteuerung und -berwachung sowie die datentechnische Anbindung von dezentralen Erzeugungsanlagen (Erneuerbare Energien) und Verbrauchsanlagen ber intelligente Messsysteme

In der Vergangenheit wurden und werden von den Energieversorgungsunternehmen fr die Aufgaben der Prozesskommunikation in der Mittel- und Hochspannung bertragungskan-le auf Basis eigener drahtgebundener Telekommunikationslsungen eingesetzt. Durch diese Lsungen konnte eine optimal auf die Anforderungen des Prozesses angepasste Kommuni-kation zwischen den Leitstellen und den dezentralen Betriebsmitteln erreicht werden. Zustz-

3 Bei der Bewertung zur Anbindung von Messsystemen ist zu bercksichtigen, dass die aktuell vorliegende Kos-

ten-Nutzen-Analyse von Ernst & Young vorsieht, Einspeiseanlagen mit einer Einspeiseleistung grer 250 W ber ein intelligentes Messsystem kommunikationstechnisch anzubinden. Hieraus ergibt sich das Erfordernis einer fl-chendeckenden IKT-Infrastruktur der Kategorie a) zur Netzsteuerung und berwachung, da potenziell jede Messstelle an eine entsprechende Kommunikationsinfrastruktur anzubinden ist.

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lich setzen die Unternehmen Technologien wie power-line-communication (PLC) oder Glas-faser zur Steuerung ein, aber hier kann es jedoch zu Problemen mit der Netzhoheit kommen. Die jeweils anlagescharfe drahtgebundene Anbindung von Erzeugungs- und Netzanlagen in der Niederspannung ist aber aufgrund der sehr hohen Anzahl und der breiten rumlichen Verteilung der Anlagen in der Regel nicht zu verhltnismigen Kosten durchfhrbar. Im Bereich der Niederspannung wird zur Umsetzung des Einspeisemanagements fr eine Vielzahl von EEG-Anlagen derzeit zumeist die unidirektionale Broadcast-Langwellentechnologie der Europischen Funkrundsteuerung (EFR) (oder eigene Tonfre-quenz-Rundsteueranlagen, TRA) genutzt. Aufgrund der gegebenen physikalischen Funkei-genschaften dieser Technologie sind viele EEG-Anlagen derzeit nicht erreichbar und ein ef-fektives Einspeisemanagement zur Vermeidung kritischer Netzsituationen zunehmend schwieriger.

Die Funkrundsteuertechnologie wurde lange vor der Entscheidung zur Energiewende einge-fhrt und wird folgenden Anforderungen daher nicht oder nur unzureichend gerecht:

Bidirektionale Kommunikationsverbindung (somit keine bertragung von Netz-zustnden oder Messwerten)

Hohe Verfgbarkeit Sichere Nachrichtenbertragung (Gewhrleistung von Vertraulichkeit, Integritt

und Authentizitt) Neben der EFR kommt teilweise auch der ffentliche Mobilfunk bei der Realisierung des Einspeisemanagements zum Einsatz. Die Erfahrungen zeigen jedoch, dass die Zuverlssig-keit (Verfgbarkeit) dieser Technologie bereits den aktuellen Anforderungen nicht gengt (siehe Punkt b). Langfristig ist daher der Einsatz dieser Funktechnologie zur Steuerung mit sehr hohen Risi-ken behaftet. Eine den Anforderungen entsprechende berwachung der Anlagen ist mit die-ser Technologie grundstzlich nicht mglich.

b) Telekommunikationstechnologien ausschlielich fr die Fernauslesung und Ad-ministration von intelligenten Messsystemen

Fr die Fernauslesung von Verbrauchs- und Einspeisewerten von Messsystemen (Smart Metering-Systemen) nutzen die Energieversorgungsunternehmen derzeit berwiegend ffent-liche Mobilfunknetze. Eine Anbindung ber eigene Funknetze ist ebenfalls mglich und ggf. nach Anlagenbedeutung erforderlich. Produktspezifisch handelt es sich aktuell um mobilfunkbasierte M2M-Dienste der etab-lierten Telekommunikationsnetzbetreiber. Diese Dienste sind grundstzlich zukunfts-fhig und fr die Fernauslesung einsetzbar.

Leider zeigt die Praxis, dass die Mobilfunknetze nur in einem Teil der Anwendungsflle in Gebuden (z. B. im Untergeschoss) verfgbar sind, wo die meisten Messsysteme installiert werden sollen. Diese Problematik lsst sich durch die Installation einer gesonderten Antenne

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auen am Gebude oft lsen. Hierzu ist aber die Einwilligung des Gebudeeigentmers n-tig, die nicht notwendigerweise erteilt wird vor allem nicht, wenn mit laufenden Mehrkosten nach Installation des Messsystems zu rechnen ist. Mobilfunk ist also nur dort eine echte Opti-on, wo die Funksignale von mehreren Netzen am Ort des Messsystems ausreichend stark sind. Er ist bedingt geeignet, wo er durch eine Auenantenne hinreichend verstrkt werden kann.

Kabelgebundene M2M-Dienste knnten diese Problematik lsen und eine alternative Anbindung ermglichen. Fr die Anbindung intelligenter Messsysteme adquate ka-belgebundene M2M-Angebote zu vertretbaren Preisen sind derzeit am Markt nicht aus-reichend verfgbar. Die Anmietung von DSL-Anschlssen im Rahmen des entbndelten Teilnehmerzugangs fhrt einerseits zu nicht tragbaren Kostenbelastun-gen, andererseits liegt die hier zur Verfgung gestellte Bandbreite ber den Bedarfen fr intelligente Messsysteme.

c) Telekommunikationstechnologien fr den Bereitschaftsdienst, fr die Kommunika-tion im Regel- und Krisenfall sowie die Alarmierung im Notfall (Sprach- und Daten-kommunikation)

Der nicht ffentliche Mobilfunk wird von Energienetzbetreibern, Betreibern von Erzeugungs-anlagen, Stadtwerken und Wasserversorgungsunternehmen als Betriebsfunk umfangreich eingesetzt. Die Anwendungen beziehen sich bisher hauptschlich auf die Sprachkommunika-tion im Normalbetrieb (Regelkommunikation), die Alarmierung und die Kommunikation im eingetretenen Strungs- und Krisenfall sowie zunehmend die Steuerung von Betriebsprozes-sen in der Flche.

Fr Betreiber kritischer Infrastrukturen stellt der Betrieb eigener Funknetze die Kommunikati-on bei Strungen und Groschadensereignissen sicher. Insbesondere fr Flchenversoger ist der nicht ffentliche Mobilfunk die adquate Variante, die Kommunikation mit Service- und Wartungsmitarbeitern im Krisenfall sicherzustellen.

Realisiert wird der Betriebsfunk im analogen Bereich derzeit ber die Nutzung exklusiv fr die Bedarfstrger der Energie- und Wasserwirtschaft reservierter Frequenzbereiche (VVnml). Die Mehrheit der Energieversorgungsunternehmen betreiben aktuell noch analoge Betriebs-funknetze. Die Umstellung der analogen Funknetze, z. B. auf CDMA450 oder den digitalen Bndelfunk, wird von den Unternehmen derzeit nur zgerlich vorgenommen. Grnde dafr sind u. a. lange Betriebszyklen von Funknetzen und die nicht mehr garantierte Exklusivitt der Funkfrequenzen bei der Nutzung des digitalen Bndelfunks, CDMA450 oder des bertra-gungsstandards Digital Mobile Radio (DMR) sowie wirtschaftliche Grnde im Rahmen der Anreizregulierung. Der bergang zu digitalen Funknetzen ist allerdings technologisch notwendig und wird durch neue Anwendungen und eine zunehmende Fokussierung auf die Systemstabili-tt in der Energieversorgung forciert. Der BDEW mchte sicherstellen, dass etablierte Nutzungsmglichkeiten auch im Digitalfunk Bestand haben und zuknftige Anforde-rungen der Energie- und Wasserversorgungsunternehmen im Frequenzmanagement abgebildet werden knnen.

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5. Eckpunkte fr eine nachhaltige Ausgestaltung des Rechts- und Regulie-rungsrahmens

Um die genannten zuknftigen Telekommunikationsanforderungen in den beschriebenen drei Anwendungsdomnen zu erfllen, ist es notwendig, die Lcken in den bestehenden Techno-logieangeboten und rechtlichen Rahmenbedingungen zu schlieen.

Deshalb fordert der BDEW:

a) Die exklusive Nutzung schmal- und breitbandiger Frequenzbereiche fr die Be-darfstrger der Energie- und Wasserwirtschaft im nicht ffentlichen Mobilfunk.

b) Die rechtlich-technisch geregelte hochdatenratige Mitnutzung von kabelgebunde-nen ffentlichen Telekommunikationsnetzen auf Basis eines M2M-Dienstes.

Zu den Forderungen im Detail: a) Exklusive Nutzung reservierter schmal- und breitbandiger Frequenzbereiche fr

die Bedarfstrger der Energie- und Wasserwirtschaft im nicht ffentlichen Mobil-funk

Eine gute Ausgangsbasis sind die bestehenden Regelungen in der VVnml. Es mssen die Voraussetzungen geschaffen werden, um bestehende noch analoge Funknetze im 4m, 2m und 0,7m Frequenzband auf Basis der VVnml in den Digitalfunk zu berfhren und die ex-klusive Nutzung reservierter Frequenzbereiche fr die Bedarfstrger der Energie- und Was-serwirtschaft sicherzustellen.

Um die breitbandigere Datenbertragung zu gewhrleisten schlgt der BDEW vor, zu diskutieren, ob neue Frequenzen (z. B. im Bereich 440-470 MHz oder 694-790 MHz) zur Nutzung bereitgestellt werden knnten. In den bisherigen Frequenzbereichen (4m, 2m, 0,7m) gibt es wegen der Kanalbandbrei-te (20 kHz) keine Mglichkeit fr die bertragung von hheren Datenraten (z. B. 2 Mbit/s). Das laufende Konsultationsverfahren zum Entwurf zur Anordnung und Wahl des Verfahrens zur Vergabe von Frequenzen in den Bereichen 700 MHz, 900 MHz, 1800 MHz sowie im Be-reich 1452 1492 MHz fr den drahtlosen Netzzugang sowie die Befristung der CDMA-Frequenzzuteilung bis zum Jahr 2020 bieten aus Sicht des BDEW sehr gute Mglichkeiten, den Anforderungen der Energie- und Wasserwirtschaft adquat zu entsprechen.

Wichtig fr die spezifische Wahl des Frequenzbereichs sind die Eigenschaften Ausbreitung und Gebudedurchdringung, so dass vergleichsweise wenige Funkstandorte fr die flchen-deckende Versorgung bentigt werden, dabei bieten z. B. Moderne Mesh-Netze eine sehr gu-te Mglichkeit, zellulare Netze lokal zu erweitern (z. B. um schwer erreichbare Regionen ein-zubinden) und sollten bei der Entwicklung der Frequenzkonzepte verstrkt Bercksichtigung finden. Darber hinaus muss in dem Frequenzbereich gengend Bandbreite fr die Kommu-nikation mit intelligenten Messsystemen oder Betriebsmitteln bereitgestellt werden knnen

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und auch die Anforderungen an Latenzzeiten fr kritische Anwendungen mssen sich erfllen lassen.

Die notwendige Bandbreite knnte einem aktuellen Gutachten der TU Braunschweig4 zufolge z. B. durch die dedizierte Zuweisung von zwei mal 10 oder zwei mal 15 MHz im Band 694-790 MHz fr die Betreiber kritischer Infrastruktur erreicht werden. Alternativ schlgt das Euro-pean Utilities Telecom Councel (EUTC)5 z. B. vor, zwei mal 3 MHz im Band 450-470 MHz zur Verfgung zu stellen, dies erscheint jedoch im Hinblick auf zuknftige Datenbedarfe als nicht ausreichend.

Fr den Aufbau digitaler nicht ffentlicher Funknetze als Plattform fr die Kommunikation in intelligenten Netzen sprechen u. a. folgende weitere Grnde:

Gewhrleistung der Verfgbarkeit der Kommunikation bei Strungen in den Stromnetzen durch unterbrechungsfreie Stromversorgung der Funknetzelemente mit definierten Vor-haltezeiten.

Gewhrleistung der Verfgbarkeit der Kommunikation in Krisen- und Katastrophenszena-rien durch Ausschluss von berlastsituationen des Funknetzes sowie Sicherstellung des priorisierten Datenverkehrs fr Betreiber kritischer Infrastrukturen durch festgelegte G-tekriterien, etwa durch vereinbarte QoS-Richtlinien (Quality of Service).

Realisierung durchgngiger Sicherheitskonzepte abseits von ffentlichen Netzen.

Steuerung des Netzausbaus/Abdeckung, der Wartung/Instandhaltung und der technolo-gischen Weiterentwicklung des Funknetzes ausschlielich nach Anforderungen und in Abstimmung mit der Entwicklung der Stromnetze.

Durchgngige Verantwortung fr die Ende-zu-Ende-Integration der bentigten Dienste.

Zur Gewhrleistung einer effizienten (intelligenten) Nutzung des Frequenzspektrums spricht sich der BDEW fr eine gemeinsame Nutzung von Frequenzbndern durch verschiedene Bedarfstrger innerhalb der Energie- und Wasserversorger aus. Insbesondere bei Bedarfs-trgern mit vergleichbaren Anforderungen wie z. B. die Betreiber kritischer Infrastrukturen knnte eine gemeinsame Nutzung diskutiert werden.

Fr die Energie- und Wasserversorger ist diese Vorgehensweise branchenintern (gleiche Be-darfstrger) sehr effizient und wird durch den BDEW untersttzt. Eine Mitnutzung durch ande-re Nutzergruppen auerhalb der Betreiber kritischer Infrastrukturen ist aus Sicht des BDEW nicht sinnvoll.

Fr die Sprachkommunikation im Krisenfall oder die Alarmierung ist die Verfgbarkeit der Verbindung sehr wichtig und mit der Hoheit ber die Verbindung eng verbunden. Die Daten-

4 TU Braunschweig, Krner et al., Untersuchung der zuknftigen Frequenzbedarfe des terrestrischen Fernsehens

und des Mobilfunkdienstes sowie weiterer Funknutzungen im Frequenzband 470-790 Mhz sowie Bewertung von Optionen zur Verteilung der Frequenznutzungen unter sozio-konomischen und frequenztechnischen Gesichtspunkten insbesondere im Teilfrequenzband 694-790 Mhz 5 European Utilities Telecom Council, Spectrum needs for Utilities EUTC position paper

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kommunikation ber Funknetze ist eng mit der Leit- und Steuertechnik im Netzbetrieb ver-bunden, daher scheidet aus Sicht des BDEW eine gemeinschaftliche Nutzung mit branchen-fremden Bedarfstrgern aus.

b) die kooperativ rechtlich-technisch geregelte hochdatenratige Mitnutzung von ka-belgebundenen ffentlichen Telekommunikationsnetzen auf Basis eines M2M-Dienstes

Breitbandige kabelgebundene M2M-Angebote sind derzeit am Markt nicht verfgbar. Aus Sicht des BDEW knnte ein solcher Dienst aber einen wertvollen Beitrag leisten, um die kommunikative Anbindung von Messsystemen kosteneffizient ber eine kooperative Mitnutzung bestehender Telekommunikationsnetze zu ermglichen. In der Empfehlung der Kosten-Nutzen-Analyse fr einen flchendeckenden Einsatz intelligenter Zhler betrgt die Ausbauziel fr intelligente Messsysteme bis 2022 11,9 Millionen Einheiten, die kommuni-kativ angeschlossen sein mssen. Der BDEW schlgt daher vor, einen technologieunabhngigen M2M-Dienst mit den Para-metern:

Verfgbarkeit

Bandbreite (Spektrumeffizienz, Leistungsqualitt) Laufzeit (Lnge des bertragungsweges, Codier- und Sicherungsverfahren) Fehlerrate (Signal- und Strabstand, Codierverfahren, Sicherungsverfahren)

auszugestalten und im Ergebnis in Form von:

Mustervereinbarungen (Standardvertrge) Technischen Spezifikationen

fr die Unternehmen der Energiewirtschaft anzubieten. Das Next Generation Access (NGA)-Forum bei der BNetzA und die Unterarbeitsgruppe M2M-Dienste beim IT-Gipfel bieten aus Sicht des BDEW geeignete Foren, um die notwendige Diskussion und Ausgestaltung eines solchen Dienstes zu ermglichen.

Angemessene Bercksichtigung im regulierten Umfeld

Durch die eigene Bereitstellung geeigneter Telekommunikationsnetze oder die kosteneffizien-te Mitnutzung bestehender Telekommunikationsnetze erfllen die Energieversorgungsunter-nehmen notwendige gesetzliche Anforderungen und Pflichten fr die:

Datenbertragung in der Netzsteuerung- und berwachung sowie die datentechni-sche Anbindung von dezentralen Erzeugungsanlagen (Erneuerbare Energien).

Nutzung fr die Fernauslesung und Administration von intelligenten Messsystemen.

Nutzung im Bereitschaftsdienst, fr die Kommunikation im Regel- und Krisenfall so-wie die Alarmierung im Notfall.

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Insbesondere im Bereitschaftdienst stellen die Unternehmen eine schwarzfallfeste Kommuni-kationsinfrastruktur bereit, um insbesondere in Krisen- oder Katastrophenfllen, eine geeigne-te Kommunikation sicherzustellen. ffentliche Netze knnen im Schwarzfall keine Kommuni-kation sicherstellen.

Aus Sicht des BDEW ist es daher unumgnglich, dass die dadurch entstehenden Kos-ten in geeigneter Weise in der Regulierung bercksichtigt werden. Dazu zhlt auch, dass die Gewhrung der Mitnutzung durch Unternehmen im regulierten Bereich ermglicht wird. Um eine effiziente Netzauslastung zu ermglichen, muss es mglich sein, dass Betrei-ber eigener Funknetze anderen Unternehmen der Energie- und Wasserwirtschaft die Mitnutzung gegen Entgelt ermglichen knnen.

BDEW-Ansprechpartner:

Arne Rajchowski Telefon: +49 30 300199-1526 arne.rajchowski@bdew.de

Dr. Max Marquard Telefon: +49 30 300199-1665 max.marquard@bdew.de