Vom Hausanschluss zum Steuerbefehl
Wie Netzlokation, Ressourcen und Steuerweg zusammenhängen (Teil 2 „Die neue Systemkette“)
Ein Netzleitsystem kann erkennen, dass ein Niederspannungsabgang entlastet werden muss. Doch zwischen dieser Erkenntnis und einer wirksamen Leistungsanpassung liegen mehrere Welten: das elektrische Netzmodell, Marktobjekte, Kundenanlagen, Mess- und Steuertechnik sowie standardisierte Prozesse zwischen Netzbetreiber und Messstellenbetreiber. Teil 2 der Serie erklärt, wie diese Welten zusammenfinden – und warum die Netzlokations-ID dabei zum wichtigen Verbindungspunkt wird.
Im ersten Teil stand das große Bild im Mittelpunkt: Wärmepumpen, Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge, Batteriespeicher und Photovoltaikanlagen machen die Niederspannung dynamischer. Ein Netzleitsystem, kurz NLS, soll kritische Zustände erkennen und netzorientierte Maßnahmen unterstützen.
Doch ein NLS kann nicht einfach „alle Wallboxen am Abgang 7“ ansprechen. Es muss nachvollziehbar bestimmen, welche Anschlüsse elektrisch betroffen sind, welche Anlagen dort vorhanden sind, welche davon steuerbar sind und ob ein technisch nutzbarer Steuerweg besteht.
Dafür braucht es drei eindeutige Antworten:
- Wo liegt die Anlage im Netz?
- Welche Anlage und welche steuerbare Funktion sind vorhanden?
- Über welchen technischen und prozessualen Weg kann eine Anweisung umgesetzt werden?
Steuerbarkeit ist damit kein einzelnes Merkmal wie „ja“ oder „nein“. Sie ist eine Ende-zu-Ende-Eigenschaft: vom Netzmodell über Daten und Marktprozesse bis zur technischen Umsetzung in der Kundenanlage und zurück zur Bewertung der tatsächlichen Netzwirkung.
Drei Sichten auf dieselbe Kundenanlage
Die Systemkette verbindet drei eigenständige Modelle. Keines davon genügt für sich allein.
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Modell
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Zentrale Frage
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Typische Inhalte
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Elektrische Netzstruktur
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Wo wirkt eine Maßnahme
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Station, Transformator, Niederspannungsabgang, Kabel, Hausanschluss, Schaltzustand
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Markt- und Anlagenstruktur
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Welche Objekte liegen hinter dem Anschluss?
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Netzlokation, Marktlokation, Messlokation, technische Ressource, Lokationsbündel
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Steuer- und Kommunikationsstruktur
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Wie wird eine Anlage erreicht?
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Messstellenbetreiber, Smart-Meter-Gateway, steuerbares lokales System, Steuereinrichtung, Status des Steuerwegs
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Die elektrische Netzstruktur wird insbesondere im Geoinformationssystem (GIS) und in der Netzdokumentation geführt. Sie beschreibt beispielsweise, welche Hausanschlüsse an einem Niederspannungsabgang hängen. Für die Netzführung zählt allerdings nicht nur die dokumentierte Netzstruktur. Auch der aktuelle Schaltzustand ist relevant: Nach einer Umschaltung kann ein Hausanschluss über einen anderen Abgang oder ein anderes Betriebsmittel versorgt werden.
Die Markt- und Anlagenstruktur beschreibt, was sich hinter dem Hausanschluss befindet. Sie verbindet Messung, Abrechnung und technische Anlagen. Die Steuer- und Kommunikationsstruktur beantwortet schließlich die Frage, ob eine geeignete Anlage technisch erreichbar ist und welche Funktion ausgeführt werden kann. Die Kunst liegt nicht darin, alle Daten in ein einziges System zu kopieren. Entscheidend ist, dass die Beziehungen zwischen diesen drei Sichten eindeutig, aktuell und zeitlich nachvollziehbar sind.
Die Objekte der Systemkette richtig einordnen
Die Begriffe rund um Marktkommunikation und Steuerung werden leicht vermischt. Für die Systemkette erfüllen sie jedoch unterschiedliche Aufgaben.
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Begriff
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Erklärung
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Bedeutung für die Steuerung
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Netzlokation (NeLo)
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Punkt der Netzübergabe zwischen öffentlichem Netz und Kundenanlage
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Verbindet den Hausanschluss mit dem Netzmodell
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Netzlokations-ID (NeLo-ID)
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Eindeutige Kennung der Netzlokation
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Eindeutiger Referenzschlüssel für die Verknüpfung von Marktobjekten mit internen Netz- und Anschlussdaten
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Marktlokation (MaLo)
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Objekt, an dem Energie bilanziert und abgerechnet wird
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Wichtig für Marktprozesse, aber nicht automatisch Steuerziel
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Messlokation (MeLo)
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Ort, an dem elektrische Energie gemessen wird
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Beschreibt Messung und Messkonzept
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Technische Ressource (TR)
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Energietechnische Anlage, etwa Wärmepumpe, Wallbox, Speicher oder Photovoltaikanlage
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Beschreibt unter anderem Art und Nutzung der Anlage sowie ihre Nennleistung für Aufnahme und, soweit relevant, Abgabe
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Steuerbare Ressource (SR)
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Eigenständiges Marktobjekt für die Abbildung steuerbarer Funktionen, Steuerkanäle und zugeordneter Marktpartner
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Fachlicher Bezugspunkt für die Steuerbarkeit
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Steuereinrichtung (SE)
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Technische Komponente zur Umsetzung einer Steuerhandlung
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Überträgt die Anweisung in eine technische Wirkung bei der Anlage
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Lokationsbündelstruktur (LoBü)
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Standardisierte Beschreibung der physikalischen Abhängigkeiten und Positionen zwischen NeLo, MaLo, MeLo und TR
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Erklärt Mess- und Anlagenkonstellationen hinter einem Anschluss
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Die Marktlokation beantwortet vor allem die Frage: Wo wird Energie bilanziert und abgerechnet? Die Messlokation beschreibt dagegen: Wo wird Energie gemessen? Beide sind unverzichtbare Marktobjekte, aber nicht automatisch die Adresse einer konkreten Steuerhandlung.
Die technische Ressource beschreibt die Anlage selbst. Eine Wallbox, eine Wärmepumpe oder ein Batteriespeicher können technische Ressourcen sein. Sie liefern insbesondere Informationen zu Art, Energierichtung und Nennleistung.
Die steuerbare Ressource ist davon zu trennen. Sie beschreibt die steuerbare Einheit im jeweils maßgeblichen Steuer- und Marktmodell. Für die Zielarchitektur müssen die Zuordnungen zwischen technischer Ressource und steuerbarer Ressource explizit, vollständig und zeitlich nachvollziehbar geführt werden. Die Marktkommunikation führt die steuerbare Ressource als eigenständiges Objekt und referenziert sie im Zusammenhang mit der ihr zugeordneten technischen Ressource. Diese Beziehung muss für den jeweiligen Anwendungsfall explizit geführt und geprüft werden.
Das ist mehr als ein fachlicher Schönheitsfehler. Eine technische Ressource ohne Bezug zu Netzlokation, steuerbarer Ressource, Leistungsgrenzen und Steuerweg hilft dem NLS kaum weiter. Umgekehrt reicht eine steuerbare Ressource ohne nachvollziehbaren Anlagen- und Netzbezug nicht aus, um ihre Wirkung im Netz zu beurteilen.
Die NeLo-ID verbindet Netz und Kundenanlage
Die Netzlokation bildet den physischen Punkt der Netzübergabe ab. Gibt es nur einen solchen Übergabepunkt, ist dafür auch nur eine Netzlokation mit einer NeLo-ID zu verwenden – selbst wenn sich hinter dem Anschluss mehrere Wohnungen, Messlokationen, Marktlokationen oder technische Anlagen befinden.
Damit wird die NeLo-ID zum wichtigen Integrationsanker. Die NeLo-ID ist jedoch weder eine vollständige technische Zieladresse noch ein Ersatz für die Identifikation der steuerbaren Ressource und des eingerichteten Steuerkanals. Sie beantwortet: Wo liegt die Kundenanlage netzseitig? Für eine Steuerentscheidung benötigt das NLS zusätzlich Informationen über die technische Ressource, die steuerbare Ressource, die Leistungsgrenzen, den zuständigen Messstellenbetreiber und die Verfügbarkeit des Steuerwegs.
Für die Praxis bedeutet das: Netzbetreiber, Messstellenbetreiber und ihre Umsysteme müssen sich nicht erst neu auf eine eigene Identität verständigen. Netzlokations-ID ist bereits ein standardisiertes Marktobjekt. Sie muss aber in GIS, Netzanschlussmanagement, Marktkommunikation und den steuerungsrelevanten Datenmodellen durchgängig und widerspruchsfrei verfügbar sein.
LoBü: Wichtiges Modell – aber nicht mit der Steuerkette verwechseln
Die Lokationsbündelstruktur beschreibt die physikalischen Beziehungen zwischen Netzlokation, Messlokation, Marktlokation und technischer Ressource. Sie hilft vor allem bei komplexen Konstellationen wie Mehrfamilienhäusern, Summen- und Kaskadenmessungen sowie Photovoltaikanlagen mit Speichern oder mehreren steuerbaren Anlagen.
Steuerbare Ressource und Steuereinrichtung sind nicht Teil der klassischen Lokationsbündelstruktur. Sie ergänzen die physische und messtechnische Sicht um die Frage, was steuerbar ist und wie die Steuerung technisch umgesetzt wird. Auch kaufmännische Tranchen gehören nicht zur Lokationsbündelstruktur, weil sie keine physische Anlagenbeziehung beschreiben.
Für die Architekturplanung ist wichtig: Die gegenwärtig verbindliche Marktkommunikation bildet Lokationsbündelstrukturen über die dafür vorgesehenen UTILMD-Regelungen und Codes ab. Unternehmen sollten ihre Zielarchitektur dennoch so gestalten, dass künftige Änderungen von Datenmodellen und Übertragungswegen ohne grundlegenden Umbau möglich bleiben.
Die fachliche Beziehung zwischen Netzlokation, Messung, Abrechnung und technischer Ressource bleibt notwendig. Ändern kann sich die Form, in der diese Beziehung marktkommunikativ ausgetauscht wird.
Die Steuereinrichtung: Nicht jede technische Komponente ist ein Marktobjekt
Die Steuereinrichtung setzt eine Steuerhandlung in der Kundenanlage um. Das kann eine Steuerbox, ein Energiemanagementsystem oder eine andere technische Komponente sein. Sie kann beispielsweise die Ladeleistung einer Wallbox begrenzen, eine Wärmepumpe in einen vorgesehenen Betriebszustand überführen oder eine Speicherladung beeinflussen.
Für die Systemkette ist die Steuereinrichtung entscheidend. Sie sollte nicht mit den standardisierten Marktobjekten Netzlokation, Marktlokation, Messlokation, technischer Ressource oder steuerbarer Ressource gleichgesetzt werden. In der derzeitigen Marktkommunikation wird die Steuereinrichtung nicht in derselben Weise als eigenständiges Marktobjekt mit eigener Objekt-ID modelliert wie Netzlokation, Marktlokation, Messlokation, technische Ressource oder steuerbare Ressource.
Für das interne Steuerobjektmodell sollte deshalb mindestens nachvollziehbar sein:
- Welche steuerbare Ressource soll beeinflusst werden?
- Welche Steuereinrichtung setzt die Handlung um?
- Welche Steuerfunktionen werden unterstützt?
- Über welchen technischen Weg ist die Steuereinrichtung angebunden?
- Ab wann ist diese Zuordnung gültig?
- Welcher Status liegt zum Steuerweg vor?
Eine Steuereinrichtung kann mehrere Funktionen oder mehrere Anlagen bedienen. Umgekehrt kann eine Anlage mehrere technische Komponenten besitzen. Eine starre Eins-zu-eins-Zuordnung sollte daher nur dann modelliert werden, wenn sie für die konkrete technische Lösung tatsächlich gilt.
Smart-Meter-Gateway und Gateway-Administration
Ein intelligentes Messsystem (iMSys) besteht aus einem Basiszähler (Gridfähig) und einem Smart-Meter-Gateway (SMGW). Das Smart-Meter-Gateway ist die besonders geschützte Kommunikationseinheit. Es ermöglicht die sichere Kommunikation zwischen Messstelle, berechtigten Marktteilnehmern und steuerbaren lokalen Systemen.
Die Gateway-Administration (GWA) ist dabei mehr als eine beliebige IT-Funktion. Das Messstellenbetriebsgesetz ordnet die Rolle des Smart-Meter-Gateway-Administrators dem Messstellenbetreiber zu. Der Messstellenbetreiber kann diese Rolle selbst wahrnehmen oder die technische Administration durch einen beauftragten Dienstleister erbringen lassen. Verantwortlich bleibt die Rolle im rechtlich und sicherheitstechnisch geregelten Messstellenbetriebsumfeld.
Die Gateway-Administration umfasst insbesondere die sichere Administration und den Betrieb des Smart-Meter-Gateways. Dazu gehören in der technischen Architektur etwa Konfiguration, Kommunikation, Berechtigungs- und Zertifikatsmanagement sowie Überwachung des Gateway-Betriebs. Sie trifft jedoch keine netzfachliche Entscheidung darüber, ob in einem Netzbereich gesteuert werden muss.
aEMT und pEMT: Technische Rollen, keine Marktrollen
Die Begriffe aktiver externer Marktteilnehmer (aEMT) und passiver externer Marktteilnehmer (pEMT) gehören zur technischen Kommunikations- und Sicherheitsarchitektur rund um das Smart-Meter-Gateway. Sie sind nicht mit den energiewirtschaftlichen Marktrollen Netzbetreiber, Messstellenbetreiber oder Lieferant gleichzusetzen.
Ein pEMT empfängt Daten über eine berechtigte technische Kommunikationsbeziehung. Ein aEMT kann über eine entsprechend berechtigte technische Rolle aktive Kommunikation beziehungsweise Steuerhandlungen in Richtung Smart-Meter-Gateway auslösen.
Die genaue Umsetzung hängt von der eingesetzten Architektur, den Zertifikaten, Berechtigungen und den jeweils anwendbaren technischen Richtlinien des Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) ab. Entscheidend ist: Die energiewirtschaftliche Marktrolle und die technische Kommunikationsrolle müssen sauber auseinandergehalten und in der konkreten Lösung korrekt zugeordnet werden.
Auch der häufig verwendete Begriff CLS-Kanal verlangt Präzision. CLS steht für „Controllable Local System“, also steuerbares lokales System. Gemeint ist das technische Umfeld, über das lokale steuerbare Komponenten an die sichere Kommunikationsinfrastruktur angebunden werden. Eine allgemeingültige, lineare Kette „SMGW – CLS-Kanal – Steuereinrichtung“ kann ein hilfreiches Bild sein. Die konkrete technische Umsetzung richtet sich jedoch nach der eingesetzten Lösung und den geltenden BSI-Vorgaben.
Vom Netzengpass zum Steuerauftrag
Sind Netzbezug, Anlagenbezug und technischer Steuerweg vollständig abgebildet, kann das NLS aus einer Netzsituation eine Maßnahme ableiten.
Das NLS benötigt dafür unter anderem:
- die aktuelle elektrische Zuordnung der NeLo zu Station, Transformator und Abgang,
- Art, Nennleistung und Energierichtung der technischen Ressource,
- steuerbare Leistungsgrenzen und den Status der steuerbaren Ressource,
- den zuständigen Messstellenbetreiber,
- Informationen zur technischen Erreichbarkeit,
- die Gültigkeitszeiträume aller Objektbeziehungen,
- die verwendete Netzmodell- und Schaltzustandsversion.
Der Netzbetreiber trifft die netzfachliche Entscheidung. Das NLS unterstützt ihn durch Netzmodell, Berechnungen, Priorisierung und Dokumentation. Der Messstellenbetreiber verantwortet dagegen die prozessuale und technische Umsetzung im eigenen Zuständigkeitsbereich.
Für Steuerungshandlungen mit intelligenten Messsystemen sieht die bereitgestellte EDI@Energy-Anwendungsübersicht einen standardisierten Universalbestellprozess vor. In den Geschäftsprozessen zur Kundenbelieferung mit Elektrizität (GPKE) wird hierfür der Anwendungsfall B016 genannt: Steuerbefehl vom Netzbetreiber an den Messstellenbetreiber.
Für die operative Ausgestaltung gilt jedoch: Schnittstellen, Nachrichten und konkrete Adressierungslogik müssen gegen die zum Produktivstart verbindliche Fassung der Marktkommunikationsdokumente implementiert werden. Die BNetzA-Mitteilung Nr. 57 zeigt, dass sich Datenmodelle und Übertragungswege weiterentwickeln.
Eine positive prozessuale Rückmeldung des Messstellenbetreibers ist wichtig, aber kein vollständiger Nachweis der Netzwirkung. Das NLS und die Netzführung müssen unterscheiden:
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Status
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Aussage
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Steuerauftrag erzeugt
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Das NLS hat eine Maßnahme erstellt
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Steuerauftrag übermittelt
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Der Netzbetreiber hat den Marktprozess angestoßen
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Prozessual positiv beantwortet
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Prozessual positiv beantwortet
Der Messstellenbetreiber hat die Anweisung im Universalbestellprozess positiv beantwortet; dies ist noch kein Nachweis der tatsächlichen technischen Ausführung oder der eingetretenen Netzwirkung.
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Technisch ausgeführt
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Der Steuerpfad hat die Umsetzung bestätigt oder entsprechend zurückgemeldet
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Wirkung beobachtet
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Netz- oder Messdaten zeigen die erwartete Veränderung
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Wiederhergestellt
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Die Begrenzung wurde aufgehoben oder ein Folgezustand gesetzt
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Eine negative Antwort des Messstellenbetreibers beendet den netzfachlichen Handlungsbedarf nicht. Dann muss der Netzbetreiber alternative Ressourcen, eine andere Netzmaßnahme oder eine Störungsklärung berücksichtigen.
Was jetzt in den Systemen benötigt wird
Die Systemkette braucht kein neues Alleskönner-System. Sie braucht ein abgestimmtes, versionsfähiges Steuerobjektmodell.
Das Netzanschlussmanagement und die Unternehmenssoftware liefern beispielsweise die Information: Was ist angeschlossen und seit wann? Das GIS beantwortet: Wo hängt der Anschluss elektrisch im Netz? Marktkommunikations- und Stammdatensysteme führen die standardisierten Marktobjekte. Messstellenbetrieb, Gateway-Administration und Steuerplattform liefern die Sicht auf Mess- und Steuertechnik. Das NLS bewertet: Wo muss gehandelt werden und welche Maßnahme ist netzfachlich geeignet?
Ein Customer-Relationship-Management-System (CRM), also eine Software zur Steuerung von Kundenbeziehungen und Vorgängen, ergänzt diese Kette. Es sollte Kundenkommunikation, Anfragen, Termine, Zuständigkeiten und Bearbeitungsstände führen. Das CRM ist jedoch nicht das führende System für technische Steuerbarkeit oder die Netzentscheidung. Es benötigt eindeutige Verknüpfungen zu Anschlussobjekt, Netzlokation und Anlagenvorgang, ohne parallele technische Stammdatenbestände aufzubauen.
Fazit
Eine netzorientierte Steuerung funktioniert nur, wenn Netzlokation, technische und steuerbare Ressourcen, Steuereinrichtung sowie Mess- und Steuerweg eindeutig verbunden sind. Die Netzlokations-ID schafft dabei die Brücke zwischen elektrischem Netz und Kundenanlage. Sie allein genügt jedoch nicht: Erst aktuelle Daten, klare Verantwortlichkeiten und ein verfügbarer Steuerpfad machen aus einer netzfachlichen Entscheidung eine wirksame Maßnahme.
Für Netzbetreiber und Messstellenbetreiber bedeutet das: Die Systemkette muss nicht nur eingerichtet, sondern dauerhaft gepflegt, überwacht und bei Änderungen nachvollziehbar fortgeschrieben werden. Denn ein fehlender Datensatz, eine geänderte Anlage oder ein nicht erreichbarer Kommunikationsweg kann die Kette im entscheidenden Moment unterbrechen.
Ausblick auf Teil 3: Wenn die Steuerkette hakt
Eine Steuerkette ist nur so belastbar wie ihre Fähigkeit, Störungen zu erkennen und zu beheben. Was passiert, wenn eine Steuereinrichtung nicht erreichbar ist, ein Smart-Meter-Gateway keine Verbindung aufbaut, eine Zuordnung fehlerhaft ist oder eine Rückmeldung ausbleibt?
Der dritte Teil der Serie betrachtet deshalb das Entstörmanagement. Er zeigt, wie Netzbetreiber, Messstellenbetreiber, Gateway-Administration und IT-Systeme Störungen eindeutig einordnen, Zuständigkeiten klären und den Steuerpfad wiederherstellen können. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie aus einer technischen Fehlermeldung ein abgestimmter Betriebsprozess wird – damit eine nicht verfügbare Steuerung nicht zum blinden Fleck in der Netzführung wird.
