Energieversorger funkt in topografisch anspruchsvoller Region

Die Elektrizitätswerke Schönau Netze GmbH (EWS) stellen gemeinsam mit der  Energieversorgung Titisee-Neustadt GmbH (EVTN) und der Kraftwerk Köhlgartenwiese GmbH als Netzbetreiber die Strom- und Gasverteilung in ihrem Versorgungsgebiet sicher. Die aneinander grenzenden Netzgebiete umfassen ein Areal von bis zu 70 km Durchmesser mit Höhenunterschieden von bis zu 1.000 Metern.

Die heutige Elektrizitätswerke Schönau eG ging aus einem Bürgerengagement nach der Atomkatastrophe von Tschernobyl hervor. Neben der Versorgung der eigenen Kunden ist man bundesweit im Vertrieb mit Strom aus regenerativer Energieerzeugung engagiert.

Um die Sprachkommunikation und den Datenfunk zu realisieren, entschieden sich die drei Netzbetreiber dafür, das Smart-Radio-Net der gleichnamigen Smart Radio Net GmbH (SRN) zu implementieren und digitale Funktechnik des Herstellers Kenwood einzusetzen.

Ausfallsichere und stabile Kommunikationswege sicherstellen

Für Energieversorgungsunternehmen (EVU) sind ausfallsichere und stabile Kommunikationswege »lebensnotwendig«: Es sind eindeutige Absprachen bei Schalthandlungen zu treffen und bei Störungen müssen die Monteure zuverlässig erreicht werden können. Beim Aufbau »intelligenter« Stromnetze wird die Datenkommunikation immer wichtiger. Dazu gehört es, per Funk zu messen, zu steuern und zu regeln. Deshalb entschied sich die EWS für die Errichtung eines digitalen Funknetzes zur Sprach- und Datenkommunikation. Martin Halm, Geschäftsführer der drei beteiligten Unternehmen, erläutert als wesentliche Kriterien: »Mir war es ein Anliegen, dass sich alle drei Unternehmen über den gleichen Funk – und auch die gleichen Funkgeräte – erreichen können. Wichtig war auch, mit möglichst wenig Standorten auszukommen.«

Wesentliche Herausforderung: die Netzplanung

Die Planung des Funknetzes stellte für die SRN eine große Herausforderung dar! Neben der schwierigen Topografie im Umfeld des höchsten Berges der Region war dies die Grenznähe zur Schweiz und zu Frankreich. »Wichtig war es, überhaupt Frequenzen zu bekommen. Mit einem Tetra-System und Digital Mobile Radio (DMR) wäre es sehr schwierig geworden«, erklärt Stefan Lichy, Geschäftsführer für Technik und Marketing bei der SRN. In Zusammenarbeit mit der Bundesnetzagentur sei es gelungen, schmalbandige digitale Frequenzen mit der Schweiz und Frankreich abzustimmen. »Sprach- und Datenfunk sind eine Spezialität des Smart-Radio-Netzes. Wir verbinden diese Systeme. Der Technologielieferant für die Sprachkommunikation bei unseren Projekten ist das NEXEDGE-System von Kenwood«, berichtet Lichy.

Von der Planung zur Umsetzung

Bei der Errichtung wurde mit nur drei durchdacht platzierten Repeater-Stationen das Funknetz über das Versorgungsgebiet gelegt. Dabei zahlte sich der Umstand aus, dass das Smart Radio Net mit einer sehr geringen Anzahl an Umsetzer-/Repeaterstationen auskommt. Im Einsatz sind 3 Kenwood NEXEDGE Repeater NXR-710E, die über Netzwerk-Interfaces KTI-3M miteinander verbunden sind. Zum wirtschaftlichen Aufbau trug bei, dass die Nutzung bestehender kundeneigener Infrastruktur (Mittelspannungsmast) möglich war. Der von SRN genutzte schmalbandige, digitale NXDN-Funkstandard hat einen geringen Stromverbrauch. Dadurch ist die schwarzfallsichere Energiepufferung möglich, die einen Weiterbetrieb für bis zu sieben Tage erlauben würde.

Funken und Telefonieren mit einem Gerät

Mittels einer Überleitungseinrichtung kann das Telefonnetz mit dem Betriebsfunknetz verbunden werden. Damit sei es dem Monteur möglich, vom Funkgerät aus hinterlegte Nummern anzurufen. Auch kann er Telefonanrufe auf seinem Funkgerät annehmen!

»Wir bieten die qualitativ exzellenten Funkgeräte des renommierten Herstellers Kenwood an. Diese Produkte sind perfekt auf unser System abgestimmt«, beschreibt Lichy die Partnerschaft. Da Fernsteuern und Fernschalten für EVU an Bedeutung gewinnen, wurde das Funksystem direkt mit dem EWS-Leitstand gekoppelt.

Den Nutzen für den Endanwender erhöhen

Als Besonderheit nennt Halm: die automatisierte Netz-/Frequenzwahl beim Übergang in ein benachbartes Teilnetz. »An der Topographie kann ein Funkgerät nichts ändern. Wir hatten die Vorgabe: Bei Funkzellenwechsel sollte eine automatische Umschaltung stattfinden.« Dies ließ sich dank der eingesetzten Kenwood-Technologie relativ einfach realisieren. Das in den Fahrzeugen eingebaute Mobilfunkgerät NX-700E schaltet aufgrund der GPS-Daten an einem vorgegebenen Punkt in das »zuständige« Funknetz«. Da sich an jedem Funkgerät ein »GPS-Dongle« befindet, ist dessen Standort jederzeit bekannt. Die Geräte sind entsprechend programmiert, wo ein Netzgebiet endet und wo das andere beginnt. Das Funkgerät schaltet  also nicht aufgrund der sinkenden Feldstärke – wie das sonst üblich ist –, sondern aufgrund der GPS-Daten an einem vorgegebenen Punkt in das »zuständige« Funknetz«.

Als zweite Besonderheit nennt M. Halm die Möglichkeit, dass über das Fahrzeugfunkgerät des Monteurs auch mit einem zusätzlichen Handsprechfunkgerät kommuniziert werden kann. »Das ist sehr komfortabel, denn man kann beispielsweise direkt aus der Trafostation heraus funken. Bei Schalthandlungen oder ähnlichen Arbeiten ist das eine wichtige Option«, berichtet Halm zufrieden.«

Die technische Ausstattung auf einen Blick

3 Repeater-Stationen
12 Fahrzeug-Funkgeräte mit zusätzlichem Handsprechgerät
6 Datenübertragungsstationen für Fernwirktechnik
1 Tischfunk-Station
1 Dispatcher-Station
1 Telefon-Überleiteinrichtung

Die Vorteile von Smart Radio Net auf einen Blick

Datenoptimiert

Das Modulationsverfahren sowie die genutzten Protokolle sind für die schmalbandige Datenübertragung optimiert und erlauben somit eine sehr hohe Frequenzausnutzung (optimale Bits pro Hertz).

Sprache integriert

Das Smart Radio Net bietet integrierten Sprachfunk zusammen mit der Datenfunklösung über eine einheitliche Netzinfrastruktur an.

Schwarzfall-Fähigkeit

Die SRN-Funknetzlösung arbeitet mit einer sehr geringen Sendeleistung (< 6 Watt, im Regelfall < 1 W). Somit ist auch der Stromverbrauch niedrig. Mit einer kosteneffizienten Notstromversorgung (Batteriepufferung) können Stromausfälle von bis zu einer Woche überbrückt werden.