Powerline-Kommunikation – Basistechnik für die intelligente Haus-Vernetzung

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Grenzenlose Übertragung

Bereits seit Jahrzehnten ist die Verbreitung von Informationen über Stromleitungen als viel versprechende Technologie im Gespräch. Jedoch sorgte bislang das RF-Rauschen in der Leitung für erhebliche Probleme. Dazu zählen vor allem die eingeschränkte Bandbreite, verschiedene Spannungen und andere Charakteristika bei der Übertragung, die sich von Region zu Region stark unterscheiden können. Auch die Weitergabe von Informationen über Transformatoren hinweg stellte lange ein erhebliches Hindernis dar.

Die Entwicklung fortschrittlicher Regulierungstechniken und -algorithmen sowie die Verfügbarkeit von High-Performance-ICs, die die Wavelet-OFDM-basierten Algorithmen des Standards in Echtzeit ausführen können, haben nun jedoch erheblich zum Erfolg des IEEE BPL-Standards beigetragen.

Vom Smart Home zum Smart Grid

Bei der Standardentwicklung wurden darüber hinaus auch Konzepte von Smart-Grid-Technologien berücksichtigt. Obwohl die Informationen zum Stromverbrauch von einzelnen Haushalten und vielen Unternehmen im Hinblick auf Netzauslastung und Bandbreiten-Anforderungen zunächst nur sehr kleine Bestandteile darstellen, wird der kombinierte Informationsfluss zu einer ernstzunehmenden Datenflut, die eine Breitband-Verbindung wie IEEE 1901-500-Mbps notwendig macht.

Darüber hinaus stellt die Integration der Verteilung von Energie, die durch Mikro-Generation produziert wird, eine enorme Herausforderungen für intelligente Stromnetze der Zukunft dar – einschließlich der lokalen Speicherung. IEEE-1901-konforme BPL ermöglicht das Echtzeit-Management von Zwei-Wege-Strom-Konzepten, um die Erzeugung und den Verbrauch von Energie auszubalancieren. Darüber hinaus bietet der IEEE-1901-BPL-Standard ein sicheres Netzwerk, das unter Einbeziehung moderner Verschlüsselung und anderer Technologien, die Datensicherheit gewährleistet, die für die Übermittlung von Rechnungs- und Kreditkarteninformationen unerlässlich ist.

Kommunikation zwischen Haushaltsgeräten und Energielieferanten

Die Kommunikation zwischen Haushaltsgeräten und Energielieferanten sowie anderen Infrastrukturbereichen spielt bei der intelligenten Vernetzung eine besondere Rolle. Sie ist es, die das intelligente Zuhause erst ausmacht und den entscheidenden Beitrag zum Smart Grid leistet.

Denn intelligente Heime bergen durch die entsprechenden Kommunikationsmöglichkeiten ein immenses Energieeinsparungspotential – in ihrer Bauweise, in der Energiegewinnung und deren Überwachungsfunktionen. Mit dem Ausbau des Smart Grids werden diese Konzepte erweitert: Energieversorger könnten beispielsweise ihr Angebot anpassen, um eine gleichmäßiger verteilte Energieversorgung zu ermöglichen und Hochzeiten, so genannte Peaks, zu vermeiden. Ein Beispiel eines intelligent vernetzten Hauses hat die Organisation HD-PLC Alliance in Zusammenarbeit mit Panasonic in Japan realisiert; hierzu gibt es auch ein Video.

Anhand realer Erfahrungsberichte von Herstellern haben seit 2005 bereits über 90 Organisationen an der Entwicklung des IEEE 1901 BPL-Standards gearbeitet. Daher sind bereits viele IEEE-1901-basierte Produkte auf dem Markt und im Einsatz. Mittlerweile bieten mehr als 30 Unternehmen IEEE-1901-kompatible Produkte an, die von HD-PLC Alliance oder der HomePlug Powerline Alliance zertifiziert sind.

Fazit

Die Powerline-Networking-Technologie bietet eine Reihe attraktiver Optionen für das intelligente Heim von morgen und unterstützt dabei auch die Immobilienentwicklung in vielen Märkten. Barrierefreiheit und universelle Verfügbarkeit in der bestehenden Netzinfrastruktur sind nur einige wenige Vorteile, die die Standardisierung der Powerline-Technologie ermöglicht.

Sie kann in Mittelspannungs-Umgebungen eingesetzt werden, um Videodaten über größere Entfernungen zu übertragen oder um drahtlose Netzwerke in Privatwohnungen und Unternehmen zu speisen. Darüber hinaus verfügt sie über die nötigen Datensicherheitsmerkmale, um eine ganze Reihe von Anwendungen im Smart Grid zu ermöglichen.

Über den Autor

Jean-Philippe Faure

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