450 MHz: Eine eigene ausfallsichere, autarke und dezentrale Kommunikationsinfrastruktur für die Energiewirtschaft

Gepostet von

Warum ist eine sichere Kommunikationsinfrastruktur in der Energiewirtschaft so essentiell für die Sicherheit unseres Landes?

Ein Ausfall der Energieversorgung zieht zwangsläufig einen Zusammenbruch von zivilisatorischen Selbstverständlichkeiten wie Wasserversorgung, Kommunikation, Transport, Krankenversorgung etc. nach sich. Die Bundesregierung hat die Energieversorgung daher den „Kritischen Infrastrukturen“ (KRITIS) zugeordnet:

„Kritische Infrastrukturen sind Organisationen und Einrichtungen mit wichtiger Bedeutung für das staatliche Gemeinwesen, bei deren Ausfall oder Beeinträchtigung nachhaltig wirkende Versorgungsengpässe, erhebliche Störungen der öffentlichen Sicherheit oder andere dramatische Folgen eintreten würden.“ [1]

In der „Nationalen Strategie zum Schutz kritischer Infrastrukturen“ wird ausgeführt:

„Die Gewährleistung des Schutzes dieser Infrastrukturen ist daher eine Kernaufgabe staatlicher und unternehmerischer Sicherheitsvorsorge und zentrales Thema der Sicherheitspolitik unseres Landes.“ [2]

Eine wesentliche Voraussetzung für eine effektive Absicherung der Energieversorgung vor Ausfällen ist eine leistungsfähige und vor Eingriffen von außen geschützte Kommunikations-Infrastruktur. Denn nur diese ermöglicht es den Netz- oder Kraftwerksbetreibern auch in Krisensituationen die zur Aufrechterhaltung der Versorgung erforderlichen Steuerungsmaßnahmen durchzuführen.

Die Energieversorger sind gefordert, die Steuerungs- und Kommunikationstechnik für ihre kritischen Infrastrukturen auf zukünftige Herausforderungen auszurichten und vor Ausfällen bei Katastrophen, Sabotage, Terrorismus und Cyberangriffen zu schützen.

Warum sollten sich Energieversorger jetzt um die 450 MHz-Lizenzen bemühen?

Für die Weiterentwicklung der Netzsteuerung sowie für den Aufbau einer sicheren Steuerung der kritischen Energieinfrastruktur ist ein drahtloses, dezentral betriebenes Kommunikationsnetz die ideale Basis. Der Frequenzbereich 450 MHz trägt den besonderen Anforderungen für Anwendungen kritischer Infrastrukturen Rechnung. Insbesondere sind die physikalischen Ausbreitungsbedingungen dieser (im Vergleich zu aktuellem Mobilfunk) eher langwelligen Frequenz besonders gut geeignet zur Abdeckung der Netzgebiete und zur Durchdringung von Gebäudehüllen (z.B. Keller).

Mit der unentgeltlichen Vergabe der 450 MHz-Lizenzen an die EVU stünde der Branche eine vergleichsweise preiswert aufzubauende (vorhandene Standorte, Sendemasten, …) Technologie zur Verfügung. Die 450 MHz-Technologie ermöglicht zudem, regulatorische CAPEX auszubauen und regulatorische OPEX zu senken, zum Beispiel durch Automatisierung von Überwachungs-, Mess- oder Schaltaufgaben und durch den Wegfall von externen Kommunikationskosten.

Die Bundesnetzagentur legt in Kürze (spätestens im 2. Halbjahr 2019) die Modalitäten zur Vergabe der Lizenzen im 450 MHz Frequenzbereich fest. Noch bis zum 31.12.2020 sind die Lizenzen an zwei zentrale kommerzielle Anbieter (Telekom und 450connect, Enkeltochter der niederländischen Alliander N.V.) vergeben. Die Bundesnetzagentur hat bereits erklärt, dass sie beabsichtigt, „diese Frequenzen für Anwendungen kritischer Infrastrukturen bereitzustellen, da ein erhebliches Interesse an krisensicherer Kommunikation besteht, wobei verschiedene Kooperationsmodelle denkbar sind. Auch eine Mitnutzung der Frequenzen durch die BOS [Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben] könnte zu den Anwendungsfällen zählen.“ [3]

Die Voraussetzungen für eine unentgeltliche Vergabe der 450 MHz-Frequenzen an alle Betreiber kritischer Energienfrastrukturen sind also günstig. BDEW und VKU unterstützen die Frequenzvergabe an die Energiewirtschaft. Stellvertretend für die Energieversorger haben über 30 Unternehmen (privat und kommunal, in Summe > 12 Mio. Einwohner) zwar schon in der Bedarfsabfrage der BNetzA das Interesse der Branche hinterlegt. Nun sollten darüber hinaus die Presse sowie die Zugänge der einzelnen Unternehmen und Verbände zu Politik und Regulierungsbehörden genutzt werden, um dies nochmals deutlich zu unterstreichen.

Warum eignet sich die 450 MHz-Frequenz so gut zur Sicherstellung einer ausfallsicheren, autarken und dezentralen Kommunikationsinfrastruktur für die Energiewirtschaft?

Die BNetzA hatte sich bereits in den „Orientierungspunkten zur Bereitstellung von Frequenzen für den Ausbau digitaler Infrastrukturen“ vom Dezember 2016 für eine Vergabe der Frequenzen an den KRITIS-Bereich ausgesprochen. Aufgrund der herausragenden Bedeutung der sicheren Energieversorgung erscheint eine Zuteilung der Lizenzen an die Energiewirtschaft besonders sinnvoll. Es gibt neun von der Bundesregierung definierte kritische Infrastrukturen in Deutschland. Die meisten davon verfügen bereits über eigene Funkfrequenzen bzw. sind durch den BOS-Funk (Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben) mit abgedeckt (siehe Abb. 1).

1.png
Abbildung 1: Frequenzbedarf KRITIS

Insbesondere bei einem größeren Stromausfall, bei dem auch private Mobilfunknetze nach kurzer Zeit ausfallen können, ist ein eigenständiges, mit Notstromaggregaten autark betreibbares drahtloses Kommunikationsnetz überlebenswichtig.

Die Kommunikations-Infrastruktur auf Basis der 450 MHz-Frequenz vereint die Vorteile technischer und wirtschaftlicher Dezentralität und bietet damit eine besonders hohe Sicherheit vor Ausfällen.

Vorteile technischer Dezentralität:

  • Kommunikation bei Ausfall einzelner Zellen weiterhin möglich (da keine zentrale Steuerung vorhanden)
  • Ausfall des Gesamtnetzes ist unwahrscheinlich
  • Innovationsfähigkeit ist durch die Vielzahl an Betreibern besonders hoch

Vorteile wirtschaftlicher Dezentralität:

  • Marktbeherrschung durch einen einzelnen Akteur mit alleinigem Zugang zur Funklizenz ist systematisch ausgeschlossen
  • Ausfall des gesamten Netzes aufgrund des wirtschaftlichen Zusammenbruchs eines einzelnen Akteurs ist unwahrscheinlich
  • Sichere Finanzierung durch die Vielzahl an Betreibern

Welche zusätzlichen Chancen eröffnet der Aufbau und der Betrieb einer Kommunikations-Infrastruktur auf Basis der 450 MHz-Frequenz?

Die 450 MHz-Technologie bietet durch ihre LTE-Fähigkeit und durch ihre Langwelligkeit (große Gebietsabdeckung, Durchdringung von Gebäudehüllen) eine solide Grundlage für viele neue Geschäftsmodelle wie z. B. Smart Grid, Smart City, Smart Home oder Abrechnung E-Mobilität.

Darüber hinaus kann sie zur Qualitätssteigerung bei vielen schon heute alltäglichen Aufgaben wie z. B. Netzsteuerung und Zählerfernauslesung beitragen.

Die ständige Nutzung der Infrastruktur auch für solche Zwecke ermöglicht zum einen die Refinanzierung des Betriebs, zum anderen aber auch die permanente Überprüfung der Leistungsfähigkeit der Kommunikationsinfrastruktur (z. B. mit Blick auf Änderungen der Netzabdeckung durch Veränderung in den baulichen Gegebenheiten).

Welcher Handlungsbedarf besteht aktuell?

Aktuell sollte die Energiewirtschaft ihr Interesse an einer unentgeltlichen Vergabe der 450 MHz-Frequenzen an alle Bertreiber kritischer Energie-Infrastruktur (Betreiber von Verteil- und Übertragungsnetzen und von systemrelevanten Kraftwerken) über alle verfügbaren Kanäle kommunizieren. Dabei sollte sie deutlich machen, dass sie einer Integration anderer Betreiber kritischer Infrastruktur (BOS, Wasserwirtschaft, …) offen gegenübersteht. Dabei sollte auch darauf hingewiesen werden, dass die Branche die Vergabe an einen oder einige rein kommerzielle Interessenten mit divergierenden Interessen für ungeeignet zur Sicherstellung einer sicheren, funktionsfähigen und flächendeckenden Kommunikations-Infrastruktur der Energiewirtschaft in Deutschland hält.

Interessierte Energieversorger können sich über K.LAB vernetzen und ihre Interessensbekundungen bündeln. K.LAB entwickelt auf 450 MHz oder LoRa basierende Geschäftsmodelle für EVU.

 

Wolfgang.jpg

Autor: Wolfgang Schmitz

Der Geschäftsführer der K.Group und K.LAB berät die Energiebranche seit 20 Jahren. In den Bereichen Customer Care-Konzepte, individuelle Kooperationskonzepte und neue Geschäftsfelder liegen seine aktuellen Schwerpunkte.

 

Kontakt: K.LAB GmbH, Wolfgang Schmitz, Pestalozzistraße 31, 80469 München
Tel. +49 89 242 0867-53; Mobil +49 176 124 241 10
Wolfgang.Schmitz@Klab-innovation.de ; www.KLAB-innovation.de

 

[1], [2] Quelle: Nationale Strategie zum Schutz kritischer Infrastrukturen (BMI, 2009)

[3] Quelle: Frequenz-Bedarfsabfrage für die zukünftige Nutzung der Frequenzen im Frequenzbereich 450 MHz der Bundesnetzagentur vom Dezember 2017

Kommentar verfassen