Funktionen, Einsatzbereiche und Prüfung des Breakers im Smart Meter

Bis zur Einführung von Smart Meter bzw. intelligenten Zählern bezeichnete man mit dem Begriff „Breaker-Test“ die physikalische Möglichkeit, den Breaker (auch: Trennschalter oder Fernabschaltung) zu prüfen. Im Zuge der Digitalisierung sind jedoch weitere Funktionalitäten hinzugekommen. Welche das sind und in welchem Zusammenhang sie mit dem Breaker stehen, erfahren Sie in diesem Artikel.

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Definition

Als Breaker (oder Load Switch) bezeichnet man die in einem Energiezähler integrierte Trenneinrichtung oder Fernabschaltung. Mit einer Abschaltung dieser Art lässt sich der Kunde vom Stromnetz trennen und je nach gesetzlichen Bestimmungen, auch wieder mit dem Netz verbinden. Der moderne Smart Meter bietet in dieser Hinsicht weitere Funktionen. Ob ein Breaker vorhanden ist und eingesetzt werden darf, liegt in der Verantwortung des Netzbetreibers. In Deutschland sehen die Spezifikationen des BSI für das Smart Meter Gateway keine Möglichkeit vor, eine Fernschaltung vorzunehmen. Breaker sind hier nur bei Prepaid-Zählern im Einsatz.

Verwendung beim Smart Meter

Ein Breaker kann bei einem Smart Meter beispielsweise dafür verwendet werden Fernschaltvorgänge zu veranlassen. Eine Fernabschaltung, d. h. die Trennung des Zählers bzw. Kunden vom Stromnetz ist bei Vertragsende bzw. bei Abmeldung eines Anschlusses möglich. In manchen Ländern wird der Breaker zur Tarifierung bzw. zur Leistungssteuerung angewendet. Hierbei wird dem Kunden eine definierte Maximalleistung zur Verfügung gestellt. Wird diese Leistungsgrenze überschritten, kann der Breaker geöffnet werden, um den Energiefluss für eine gewisse Zeit oder bis zum Wiedereinschaltkommando zu unterbrechen.

Neben der physikalischen Schaltung des Breakers, kann ein Smart Meter auch den Status des Breakers übermitteln. In einem Typtest sollte sichergestellt werden, dass dieser Status auch der Realität entspricht und der Zähler nicht fälschlicherweise einen unzutreffenden Status (offen/geschlossen) übermittelt. Andernfalls könnte es versehentlich zu Fehlschaltungen kommen.

Der Breaker wird auch für die Einhaltung von Prepaid-Funktionen eingesetzt. Der Kunde zahlt dafür zu Beginn ein Guthaben ein, wofür eine bestimmte Energiemenge verbraucht werden kann. Sobald der Betrag bzw. die Energie aufgebraucht ist, wird der Breaker geöffnet und die Energieversorgung wird gestoppt.

Breaker können außerdem im Fall von Manipulationen auslösen. Hierbei wird vom Zähler ein Ereignis gesendet oder ein Alarm ausgelöst, wenn beispielsweise ein starkes Magnetfeld oder das Öffnen des Zählergehäuses erkannt wird. Daraufhin wird der Breaker ausgelöst. Diese Aktion kann zu einer Sanktionierung des Kunden führen und zur Notwendigkeit, dass er sich proaktiv für die Wiedereinschaltung beim Energieversorger melden muss.

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Physikalische Prüfung

In der Vergangenheit wurde mit dem Begriff „Breaker-Test“ die Messung des Widerstandes zwischen dem Zählereingang und -ausgang beschrieben. Dabei wurde ein definierter Strom durch den Zähler geschickt, mit dem festgestellt wurde, ob der Breaker offen oder geschlossen ist. Diese Möglichkeit, den Breaker physikalisch zu prüfen, besteht auch heute noch. Allerdings sind durch die modernen intelligenten Zähler noch weitere Prüfungen möglich.

Prüfung per Fernabschaltung

Moderne Smart Meter können ebenfalls mit einer integrierten Breaker-Funktion ausgestattet sein – der sogenannten Fernabschaltung. Hierzu wird der Zähler über die entsprechende Schnittstelle angesprochen und für Fernschaltvorgänge, Leistungssteuerung oder Demand Side Management genutzt.

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Beispiel – Prüfung eines Smart Meters

Ein vollständiger Breaker-Test eines Smart Meters kann beispielsweise wie folgt aussehen.

  1. Abschalten des Breakers im Zähler mit einem direkten Abschaltkommando, via Manipulation, durch zu hohe Leistungsaufnahme oder via Fernabschaltung. (disconnect)
  2. Messen des physikalischen Widerstandes am Zähler (erwartetes Resultat: hoher Widerstand = Breaker offen/disconnected)
  3. Abfrage des Breaker-Status am Zähler oder über das MDMS (erwartetes Resultat: Breaker offen/disconnected)
  4. Einschalten des Breakers, ggf. muss dazu eine manuelle Quittierung direkt am Zähler erfolgen (connect)
  5. Messen des physikalischen Widerstandes am Zähler (erwartetes Resultat: sehr kleiner Widerstand = Breaker geschlossen/connected)
  6. Abfrage des Breaker-Status am Zähler oder über das MDMS (erwartetes Resultat: Breaker geschlossen/closed)
  7. Zusammenfassen der Einzelresultate zu einem Gesamtergebnis des Breaker-Tests. Sobald ein Schritt fehlerhaft ist, ist die Gesamtbewertung negativ.

Weitere Schritte können dem Breaker-Test hinzugefügt werden, um z.B. Eventmeldungen des MDMS oder des Zählers während der Schaltungen zu berücksichtigen und zu bewerten.

Fazit

Der Breaker ist ein, in den Energiezähler integriertes Element, mit dem Abschaltvorgänge oder Fernabfragen durchgeführt werden können. Man unterscheidet beim Breaker-Test die physikalische Prüfung, die Fernabschaltung und die Statusabfrage (inklusive Plausibilitätsprüfung). Die Verwendung des Breakers im Smart Meter reicht von der Statusabfrage des Zählers per Fernabfrage bis hin zur Trennung des Zählers vom Stromnetz. Statusabfragen können für verschiedenste Funktionalitäten eingesetzt werden. Ob ein eingesetzter Zähler einen Breaker besitzt, ob und wie er eingesetzt werden darf, liegt in der Verantwortung des Netzbetreibers. In Deutschland ist eine Fernschaltung bei intelligenten Zählern nicht erlaubt.

 

Abkürzungen:
BSI – Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik
MDMS – Meter Data Management System