Die Lebenserwartung eines Smart Meters liegt bei rund 15 Jahren. In der sich schnell verändernden Welt von heute kann in dieser Zeit viel passieren. Vor 15 Jahren gab es keine Smartphones, Sprachassistenten oder Smart Homes, keine WhatsApp oder Bitcoin. Diese Innovationen haben die Welt verändert. Auch in der Energiewirtschaft kommt es zu großen Umbrüchen.  Ehrgeizige Ziele zur Reduzierung der CO2-Emissionen und die Notwendigkeit, den Anteil erneuerbarer Energiequellen oder die Anzahl der Ladestationen für Elektrofahrzeuge zu erhöhen, erfordern schnellere technologische Entwicklungen für ein effizientes und sicheres Energiemanagement. 

Lange Investitionszyklen für intelligente Zähler treffen auf schnelle Entwicklung von intelligenten Netzen 

Wenn also die langen Investitionszyklen des Messgeschäfts auf das dynamische Umfeld digitaler Energiemanagementlösungen treffen, braucht es neue Lösungen. Das Zählerdesign und die Firmware-Struktur müssen flexibel genug sein, um sich an neue Anforderungen anzupassen, ohne dass eine komplexe Neuparametrisierung und eine Rezertifizierung der vorhandenen Smart-Meter-Infrastruktur erforderlich ist. 

Wir haben diese Herausforderung im neuen Firmware-Design unseres Haushaltszählers E360 angegangen. Ziel war es, ein zukunftssicheres Design zu schaffen, mit dem Versorgungsunternehmen die Nutzung ihrer Assets maximieren können. Die Zählerfunktionen können an zukünftige Anforderungen von Smart-Grid-Lösungen abgepasst werden. Wo derzeit Abrechnung und Sicherheit Priorität haben könnten, könnten fortgeschrittene Smart-Grid-Anwendungsfälle mit komplexer Vernetzung mehrerer interner und externer Systeme und Datenquellen in drei, fünf oder zehn Jahren in den Vordergrund rücken. 

Das neue modulare Firmware-Design geht noch einen Schritt weiter 

Das Gerät muss als integraler Bestandteil des Smart Grid wahrgenommen und auch als Bestandteil des gesamten Solution Stack verwaltet und weiterentwickelt werden. Eine modulare Firmware-Struktur ermöglicht es, verschiedene Anwendungen für verschiedene Zielgruppen zu hosten, seine gehärteten Sicherheitsaspekte unterstützen diesen Ansatz noch weiter. 

Der E360 verfügt über eine nach Common Criteria zertifizierte modulare RTOS-basierte Firmware-Struktur (Real-Time Operating System), die Upgrades einfacher und effizienter macht, zusätzliche Kapazität bietet und die Tür für zukünftige Systemintegrationen offenhält. Die Struktur trennt die - gemäß MID-Standards - rechtlich relevanten Teile der Firmware, für die erneute Zertifizierung benötigt werden, wenn etwas geändert wird, von den „nicht rechtlich relevanten“. Diese nicht rechtlich relevanten Teile tragen nicht zur Messgenauigkeit bei, sodass ein Versorgungsunternehmen seinen Zählerpark nicht erneut zertifizieren muss, wenn es beispielsweise den Communication Stack aktualisiert. Diese Aufteilung der Firmware ist an sich nicht neu, aber mit dem E360 haben wir dieses Konzept noch einen Schritt weiterentwickelt. 

Wir haben zusätzliche Module für Upgrades erstellt, die sich nicht auf die Zertifizierung auswirken, z.B. länderspezifische Module für lokale obligatorische Funktionen und Module für optionale Anwendungen. Auf diese Weise haben wir auch die sensibelsten Teile von den stabileren getrennt, um im Allgemeinen weniger Probleme und Störungen bei Implementierung oder Anpassungen im Feld zu haben. 

Vorbereitet auf das, was als nächstes kommt: Ein zusätzliches Firmware-Modul 

Einzigartig ist hier ein zusätzliches Firmware-Modul, das kontrollierten Headroom für zukünftige Entwicklungen bietet. Die Art und Weise, wie neue Funktionen entwickelt werden, wird sich ändern. Heute wird die Entwicklung in der Regel vom Zählerhersteller gemacht, aber in Zukunft wird sich dies sicherlich öffnen. Entwicklungen von Drittanbietern werden ihren Weg in die Smart-Grid-Lösung finden, und damit könnte das zusätzliche Modul Platz für Anwendungen von Drittanbietern werden.  

Mit der Flexibilität des neu gestalteten modularen Firmware-Konzepts wird der Stromzähler zu einem entscheidenden Bestandteil der größeren, dynamischen Umgebung des gesamten Energiemanagements. Gleichzeitig behält er die Verlässlichkeit seiner langen Lebensdauer.