Smart Meter Rollout in Berlin · (z.B. PV, Mini-BHKW) ... HP 5.5 CLS wechseln HP 6.7 Geräte...

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Smart Meter Rollout in Berlin

Thomas Rütting Stromnetz Berlin GmbH (Metering) Berlin, 12. Januar 2017

Confidentiality – None (C1)


Inhaltsverzeichnis

Smart Meter Rollout in Berlin | Thomas Rütting | 2016.01.12 2


1 Gesetzliche und technische Grundlagen

2 Anforderungen aus Berliner Sicht

3 FNN-Teststufenkonzept für intelligente Messsysteme

4 Rollout – zwischen Pflicht und Kür

5 Zusammenfassung und Ausblick


Smart Metering in Deutschland – Die Zukunft liegt verstärkt im wettbewerblichen Umfeld …



Bilanzierung von Stromverbrauch und -einspeisung

Liberalisierung

des deutschen

Energiemarktes

Einführung von „Smart

Metering“ für Geschäfts-

kunden

Smart Meter Rollout

für Gewerbekunden

und Prosumer

(z.B. PV, Mini-BHKW)

1998 1999 … 2003 2008 … 2016 2017 … 202? …

Smart Meter

Rollout für

(ausgewählte)

Privatkunden

Datensicherheit & Datenschutz

E-Mobility,

Tarife, Smarte

Produkte, …

I

II

III

Kundengruppen

Ro

llou

t-T

reib

er

I … Geschäftskunden (> 100.000 kWh / a)

II … Gewerbekunden und Prosumer (z.B. PV, Mini-BHKW)

III … Privatkunden

Verzögerung des

Rollouts aufgrund von

fehlenden und

unvollständigen

gesetzlichen /

regulatorischen

Rahmenbedingungen

Rahmen für

Datensicherheit /

Datenschutz gestalten

Liberalisierung des

Messstellenbetriebs;

Anpassung der rechtl.

Rahmenbedingungen;

Smart Meter-Piloten


Einführung intelligente Messsysteme – Komplexes Zusammenspiel verschiedener Interessengruppen



Rechts-

rahmen

BNetzA

BSI &

PTB

VDE

Her-

steller

EVU


Auf einen Blick: Das neue Messstellenbetriebsgesetz (MsbG)



Was? Unterstützung der Digitalisierung der Energiewende durch den

Einbau und Betrieb von intelligenten Messsystemen („Smart Meter“)

auf Erzeuger- wie Verbraucherseite

Wo? Strom aus erneuerbaren Energien besser in den Strommarkt

integrieren, Stromangebot und -nachfrage in Einklang bringen sowie

Stromverbrauch durch Verbrauchstransparenz senken

Für wen? Industrie, Unternehmen, Gewerbe, Energieerzeuger und

perspektivisch Privathaushalte

Wie?

Durch gesetzliche Rahmenbedingungen, die Datenschutz und

Datensicherheit gewährleisten und dafür Sorge tragen, dass die

individuellen wie gesamtwirtschaftlichen Kosten für die Umrüstung

nicht höher sind als ihr Nutzen


Struktur des Gesetzes



Teil 1: Allgemeine Bestimmungen, §§ 1-2

Teil 2: Messstellenbetrieb, §§ 3-48

§§ 3-13

Rechte und

Pflichten

§§ 14-18

MSB-Wechsel

§§ 19-28

Technische

Vorgaben

§§ 29-38

Roll-out-

Vorgaben

§§ 39-40

Liegenschaften

§§ 41-45

Übertragung

Zuständigkeit

§§ 46-48

VO, Festl., etc.

Teil 3: Datenkommunikation, §§ 49-75

§§ 49-54

Allg. Anforderungen

an Datenerhebung

§§ 55-59

Zul. Umfang

Datenerhebung

§§ 60-73

Bes. Anforderungen

an Datenverarbeitung

§§ 74-75

VO-Ermächtigungs-

festlegungen

Teil 4: Aufgaben der Regulierungsbehörde, §§ 76-77


Messstellenbetriebsgesetz…

• hält an Liberalisierung fest

• sieht Messstellenbetrieb als Aufgabe des grundzuständigen Messstellenbetreibers

• legt Einbauverpflichtung und Preisobergrenzen für grundzuständigen

Messstellenbetreiber fest

• eröffnet Möglichkeit grundzuständigen Messstellenbetrieb dauerhaft abzugeben –

Ausschreibungsmodell

• ermöglicht flexiblen Rollout

• regelt ausführlich Datenerhebung und -verwendung

• ist sehr komplex und lässt viele Fragen offen




Smart Meter Rollout gem. MsbG – Differenzierung nach Kundengruppen, Messtechnik und Zeiträumen



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32

Jahre POG §

31

(1)

ZP

> 6

.00

0 k

Wh/a

§ 1

4a

EnW

G

> 100.000 kWh /a 16 a. EG.*

ve

rpflic

hte

nd

[v]

> 50.000 <= 100.000 kWh /a 8 200

> 20.000 <= 50.000 kWh /a 8 170

> 10.000 <= 20.000 kWh /a 8 130

§14a EnWG k.A. 100

> 6.000 <= 10.000 kWh /a 8 100

§ 3

1 (

2)

EE

G /

KW

K

An

lage

n

> 7 <= 15 kW 8 100

> 15 <= 30 kW 8 130

> 30 <= 100 kW 8 200

>100 kW 8 a. EG.*

§ 3

1 (

3)

ZP

< 6

.00

0

kW

h / a

> 4.000 <= 6.000 kWh /a k.A. 60

op

tion

al

> 3.000 <= 4.000 kWh /a k.A. 40

> 2.000 <= 3.000 kWh /a k.A. 30

<= 2.000 kWh /a k.A. 23

§ 32 moderne Messeinrichtung <= 6.000 kWh /a 17 20

[v]

iMsys

Legende:

moMe


Gateway Administration als neue Funktion



Messstellenbetreiber

(MSB)

Messstellenbetrieb

(MSB)

Messdienstleistung

(MDL)

Gateway-Administration

(GWA)

Marktrolle:

Funktionen:

NEU

WAN… Wide Area Network

HAN… Home Area Network

LMN… Local Metrological Network

CLS… Controllable Local System


Technologiewechsel – vom Ferraris-Zähler zum (intelligenten) Messsystem



Moderne Messeinrichtung

(moMe)

• Entspricht Minimalanforderungen

gemäß § 21b, u.a. Verbrauch-

visualisierung am Gerät

• Schnittstelle für

Kommunikationseinheit

• Nicht fernauslesbar

Seit April 2010 – Einsatz

bei Neubauten und

größeren Renovierungen

(moMe-Vorläufer)

Seit den 50er Jahren im

Einsatz

Ferraris-Zähler

• Elektromechanisches Messgerät

• Zeigt die Gesamtsumme der

konsumierten elektrischen Energie

an

• Fernauslesbar

• Über Kommunikationseinheit

mehrspartenfähig

• Verfügt über

Endkundenschnittstelle

(Echtzeitvisualisierung)

• BSI zertifiziert

• Variable Tarife möglich

moMe

Smart-Meter-

Gateway

+

Intelligentes Messsystem

(iMsys)

Derzeit werden die

neuentwickelten Smart-

Meter-Gateways beim BSI

auf Zulassung geprüft.

Markteinführung ~2017

moMe


Inhaltsverzeichnis









Neue Messtechnik ab 2017: Pflichteinbaufälle in Berliner Netzgebiet



Berlin: 2,3 Mio. Zählpunkte

~2,15 Mio. ~0,15 Mio. (Pflichteinbauten)

Intelligentes Messsystem (iMsys)

“Smart Meter” Moderne Messeinrichtung (moMe)

• Integrationsfähige Messeinrichtung, nicht

Teil eines Kommunikationsnetzwerks

keine Fernauslesung

• Liefert Informationen über den aktuellen

Stromverbrauch und die tatsächliche

Nutzungszeit

• Smart Meter Gateway + moMe

• In ein Kommunikationsnetzwerk

eingebundenes moMe

• Zertifiziert nach BSI-Schutzprofil

• Fernauslesung, Tarife, Steuerbox-

Schnittstelle

94 %

6 %


Berlin im Vergleich – Fläche und Einwohner



München

Frankfurt/Main Stuttgart

Berlin

612.441 207 km² Stuttgart

717.624 248 km² Frankfurt/M

1.429.584 310 km2 München

Einwohner Fläche Stadt

3.484.995 892 km² Berlin

2.759.649

765 km² Summe

Quelle: Wikipedia: 06.2015

Berlin, Verbrauchsstellen > 6.000kWh/a


Inhaltsverzeichnis









FNN Teststufenkonzept (TestSK)

Das TestSK dient zur effizienten Einführung intelligenter Messsysteme!

Die Tests decken zwei wichtige Themen ab:

• Interoperabilität: das harmonische Zusammen-

spiel von Geräten unterschiedlicher Hersteller

• Lebenszyklus: Praxistauglichkeit der Prozesse

und Komponenten über ihre gesamte

Lebensdauer von der Beschaffung bis

zur Deinstallation

Ziel ist ein ausgereiftes intelligentes Messsystem

zu möglichst geringen Kosten.



Quelle: FNN VDE


Teststufenkonzept mit verschiedenen Schwerpunkten



Labortests Kleine

Feldtests

Großer

Feldtest

Komponenten

und Systeme

life-cycle-Prozesse

(von Beschaffung

bis Deinstallation)

Vorprüfung Labor

Vollständiger

Funktionsumfang

nach TR 03109 V1.x

Intelligenter Zähler MID konformitätserklärt

Smart Meter Gateway mit PP-Zertifizierung durch BSI

„passende“ IT-Backend-Systeme (SMGw-Admin, EMT)

für die Verrechnung zugelassene Gateways

Projektvorbereitung

• Definition von

• Testumgebung

• Testannahmen

• Testabdeckung

Erarbeitung Testfallkatalog

Durchführung der Tests

Auswertung und Veröffentlichung der Ergebnisse

Feedback zur Weiterentwicklung

Quelle: FNN VDE


Übersicht der Systemkomponenten



WAN

MaKo

mME1)

(1,.,5)

GWA SMGw2)

IT-Systeme

der EMT

inkl. EMT-3D

Anfrage Verbindung

Verbindung

genehm

igte

Zählerdaten-

übertragung

direkt vom SMGw

Kommunikation

GWA – EMT

Administration &

Zählerdaten-

übertragung

Intelligentes

Messsytem

(iMS)

Gaszähler

1) mME in FNN Lastenheften =

Basiszähler (BZ)

2) theoretisch max. 32 Zähler

(davon 5 drahtgebunden)

Steuerbox

Display-Daten-Dienst

Legende: Drahtlose oder drahtgebundene

Kommunikation

Quelle: FNN VDE


Grundlage für die Testfälle sind die Geschäftsprozesse



Beschaffung

HP 1

Instal-

lation

HP 2

Deinstallation

HP6

Inbetrieb-

nahme

HP 3

Regel-

betrieb

HP4

Wechsel-

prozesse

HP5

HP 1.1 Geräte und Zubehör auswählen

HP 1.2 Geräte und Zubehör bestellen

HP 1.3 Beim Integrator konfigurieren

HP 1.4 Waren annehmen

HP 2.1 Geräte aus Lager entnehmen

HP 2.2 Technische Machbarkeit prüfen

HP 2.3 SMGW verbauen

HP 2.4 Sensor verbauen

HP 2.5 Zubehör anschließen

HP 2.6 Installation abschließen

HP 3.1 WAN-Verbindung aufbauen

HP 3.2 Sensorprofile übertragen

HP 3.3 Auswerteprofile übertragen

HP 3.4 Kommunikationsprofile übertragen

HP 3.5 Zugangsdaten bereitstellen

HP 4.5 Fehlermanagement

HP 4.4 Betriebszustand prüfen

HP 4.3 CLS Services bereitstellen

HP 4.2 Daten messen und übertragen

HP 4.1 SMGW administrieren

HP 5.3 EMT wechseln

HP 5.4 Letztverbraucher wechseln

HP 5.6 GWA wechseln

HP 5.1 Sensor wechseln

HP 5.2 SMGW wechseln

HP 5.5 CLS wechseln

HP 6.7 Geräte entsorgen

HP 6.6 Einbaufähigkeit herstellen

HP 6.5 Zubehör deaktivieren

HP 6.4 Sensor ausbauen

HP 6.3 SMGW ausbauen

HP 6.2 Außer Betrieb nehmen

HP 6.1 Deinstallation beauftragen

Haupt-

prozesse im

Messwesen

Quelle: FNN VDE


Inhaltsverzeichnis









Pflicht …



iMsys – Pflichteinbaufälle > 6.000 kWh


… und Kür



Smart Home E-Mobility

Smart Grid


Freiheitsgrade des gMSB sind eingeschränkt – Verpflichtungen binden Ressourcen



Messstellenbetrieb … Messstellenbetrieb Aufgabe des gMSB bei allen Kunden

Entgelte … gMSB ist an POG ( §31) gebunden

Ausfall MSB … gMSB hat Recht und Pflicht, Messstelle zu übernehmen

Ausstattung von Messstellen … Rolloutverpflichtung für den gMSB

Zusatzleistungen des MSB … diskriminierungsfreie Angebote

Informationspflichten des gMSB … Preisblätter und Vorabinformationen bei Installation

Anbindungsverpflichtung für gMSB … EEG und KWK-G bei installierten SMGW

Pflicht zur Durchführung des Verfahrens zur Übertragung der Grundzuständigkeit

… Quoten für Rollout iMsys und moMe

… Zertifizierung ISMS

… Anzeigepflicht zur Wahrnehmung gMSB ggü. BNetzA


Visualisierung als erster Schritt für Mehrwerte

• Visualisierung von Strombezug/-erzeugung

• Zeitnahe Transparenz

• Bewusster Energieverbrauch

• Identifizieren von Einsparpotenziale




Multi Metering = Smart Metering + Submetering



Wohnhaus

Online-Visualisierung aller Verbrauchsmedien

Jahreswerte Strom

Nebenkosten-

relevante Medien

Abrechnungsdienstleister

& Verwaltung

Wohneinheit 1 Wohneinheit 2

Wohneinheit 3

Submeterdaten

Smart Meter Daten

plausibilisierte

Messwerte

Wohneinheit 4

Keller


Inhaltsverzeichnis









Zukünftig steigender Bedarf an intelligenten Messsystemen für Letztverbraucher, Prosumer und andere Marktteilnehmer



Verbrauchs-

visualisierung

Multi Metering

Lastenmanagement

e-mobility

Prosumer

Potenzial für die Zukunft Verbrauchsvisualisierung:

Verbraucher kann Daten jederzeit im

Zähler Online Portal einsehen

Multi Metering:

Darstellung mehrerer Medien,

Ablesetermine vor Ort entfallen

Intelligentes Lastenmanagement:

Etablierung e-mobility

Consumer Prosumer:

Verbraucher entwickelt sich zu einem

Akteur im Markt (bzgl. Einspeisung und

Verbrauch)

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!


Smart Meter Gateway – Core component of system architecture

Smart Meter – Appropriate handling of sensitive data | Thomas Rütting | 2016.09.26 28

The Smart Meter Gateway (SMGW) ensures encrypted communication and assures that only approved

parties and devices communicate within the framework

Source: BSI – Federal Office for Information Security


Smart Meter Gateway – Life Cycle Security requirements affect the complete value chain


Sourcing

Installation

Commissioning Operation

Change processes

Deinstallation

Life Cycle

Smart

Meter

Gateway


Smart Meter Gateway protection profile ensures protection of confidentiality, authenticity, integrity of data, information flow control

Smart Meter Gateway

protection profile (BSI-CC-PP-0073) • Defines security objectives and corresponding requirements for a Smart Meter

Gateway

• Defines requirements that have to be implemented by manufacturers security

functionality comprises

• Protection of confidentiality, authenticity, integrity of data

• Information flow control


Protect the privacy

of consumers

Ensure a reliable

billing process

Protect Smart

Metering System

Protect

corresponding

smart grid

infrastructure



Technical Guidelines TR-03109 define minimum functional requirements and aim for interoperability


Protection Profile, PP

Minimum security requirements

Smart Meter Gateway

(PP-0073)

Security Module

(PP-0077)

Technical Guidelines (TR-03109)

Minimum functional requirements /interoperability

1. Smart Meter Gateway + testing specification

2. Security module + testing specification

3. Cryptographic requirements

4. Public Key Infrastructure

5. Commuication adapter

-1: LMN

-2: HAN

+ testing specification

6. SMGW-Administrator



Central state root as trust anchor of Smart Meter Gateway infrastructure

Public Key Infrastructure (PKI) • PKI provides a central state root (root) as trust anchor of the Smart

Meter Gateway infrastructure

• Root enforces legal requirements from a technical perspective and

authorizes private companies to operate a Sub-CA

• Private companies, sub-CAs support the market participants

Information Security Management System • ISO/IEC 27001 certificate is mandatory to operate as Gateway Admin



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