Sichere Digitalisierung für Stadtwerke über die 450MHz-Funknetzplattform

Dr.-Ing. Frederik Giessing

Dr.-Ing. Frederik Giessing, Geschäftsführer, 450connect GmbH

Energiewende und Digitalisierung erfordern sichere Kommunikationslösung

Die Energieversorgung wird durch die Energiewende immer komplexer und anfälliger. Denn die Klimaschutzziele können nur durch einen konsequenten Umbau der Energieversorgung auf Erneuerbare Energien erreicht werden. 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 verändert sich nicht nur das Kundenverhalten über eine zunehmende Eigenversorgung durch Batteriespeicher, auch der stark wachsende Ausbau der Ladeinfrastruktur führt zu einer enormen Flexibilisierung der gesamten Stromversorgung. Die notwendige Digitalisierung betrifft aber nicht nur die Energieversorgung. 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.

 Nur ein 450MHz-Funknetz erfüllt alle Anforderungen

Aufgrund der physikalisch bedingten Netzfrequenz von 50 Hertz sind die Anforderungen an ein Kommunikationsnetz sehr hoch. Es muss sowohl Anlagen in Gebäuden wie zum Beispiel die Anbindung von intelligenten Messsystemen als auch im ländlichen Raum wie die Anbindung von zum Beispiel Windparks und Solaranlagen aber auch entfernte und schwer zugängliche Netzanlagen erreichen können. Des Weiteren muss das Kommunikationsnetz eine sehr hohe zeitliche Systemverfügbarkeit garantieren und dies auch in einem flächendeckenden längeren Stromausfall. Auch die Sicherheit lässt sich gegenüber öffentlichen Kommunikationsnetzen in einem für kritische Infrastrukturen vorbehaltenen Netz viel besser umsetzen. Nicht zu vergessen ist, dass entsprechende Datenanwendungen gerade in kritischen Situationen priorisiert zur Steuerung der Stromnetze bedient werden müssen. Die Energiewirtschaft hat seit Jahren in vielen Studien, Piloten und regional bereits im Wirkbetrieb nachgewiesen, dass nur ein 450MHz-Funknetz die Anforderungen vollständig erfüllen kann und dabei sowohl wirtschaftlich tragfähig als auch kurzfristig realisierbar ist. Um zügig einen flächendeckenden Ausbau eines 450MHz-Funknetzes für die kritischen Infrastrukturen umzusetzen, bedarf es dringend einer Entscheidung über die weitere Nutzung der heute bis Ende 2020 befristeten Frequenzen. Die Energiewirtschaft, federführend durch die beiden Verbände BDEW und VKU, fordert schon seit langem eine Zuteilung an die kritischen Infrastrukturen. Kürzlich hat sich auch der Verband der Automobilwirtschaft 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 450MHz-Frequenzen an die kritischen Infrastrukturen ab.

Bundesnetzagentur bereitet Vergabeverfahren vor

Die Bundesnetzagentur hat Ende Januar 2020 Eckpunkte zur künftigen Nutzung der 450MHz-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 Verbände der Energiewirtschaft – nämlich Priorität für kritische Anwendungen der Versorgungsunternehmen und Auswahl eines geeigneten nationalen Betreibers in einem transparenten Ausschreibungsverfahren. Das damit begonnene Verfahren steht allerdings noch unter Vorbehalt einer anderweitigen Entscheidung der Bundesregierung zugunsten der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS). Im Gegensatz zur Energiewirtschaft verfügen die BOS bereits über ein nationales Digitalfunknetz sowie weitere Frequenzen für ein Breitbandnetz. Der aus Vertretern von Landesregierungen und Bundestag zusammengesetzte Beirat der Bundesnetzagentur hat sich daher bereits im Herbst 2019 einstimmig für eine Nutzung der Frequenzen für kritischen Infrastrukturen ausgesprochen.

450connect bewirbt sich für die Rolle des nationalen Funknetzbetreibers für die kritischen Infrastrukturen

450connect hat als derzeitiger 450MHz-Frequenzinhaber und 450MHz-Funknetzbetreiber bereits mit dem Aufbau einer 450MHz-Funknetzplattform begonnen und errichtet mit regionalen Flächennetzbetreibern als Kooperationspartner regionale 450MHz-Funknetze in mehr als 20% der Fläche Deutschlands. Zusammen mit 450connect haben große Regionalversorger und Stadtwerke wie z.B. EWE und Stadtwerke Düsseldorf in 450MHz-Funknetze investiert und nutzen diese bereits im Wirkbetrieb.

Als erfahrener Funknetzbetreiber hat 450connect wesentliche Vorbereitungen für den zügigen Aufbau des nationalen 450MHz-Funknetzes bereits vorgenommen. Hierzu zählen insbesondere Tests der LTE450-Systemtechnik, Funkplanung und Anbindungskonzepte und die dazugehörigen Vertragsverhandlungen. Die von 450connect entwickelte diskriminierungsfrei zugängliche nationale Funknetzplattform für kritische Infrastrukturen stellt sicher, dass für Stadtwerke sichere und hochverfügbare Kommunikationsdienste alsbald möglich zur Verfügung stehen und dieses Angebot infolge von Expertise und Skaleneffekten besonders leistungsfähig und wirtschaftlich sein wird.