Digitale Verbrauchserfassung Das Wassernetz mit smarten Zählern voll im Blick

Das Wasserversorgungsgebiet des Energie- und Infrastruktur­dienstleisters Entega erstreckt sich von Hirschhorn am Neckar im Süden bis hinauf zur südlichen Grenze von Frankfurt am Main. Das Unternehmen versorgt rund 248 000 Einwohner täglich mit frischem Trinkwasser. Das Leitungsnetz hat eine Gesamtlänge von 944 km und ein durchschnittliches Alter von rund 38 Jahren. Die Leckageverluste betragen etwa vier Prozent. Mit Hilfe moderner Wasserzähler der Firma Sensus aus Ludwigshafen optimiert das Darmstädter Unternehmen nun sein Wassermanagement. Das intelligente Wassernetz soll es ermöglichen, Leckagen frühzeitig zu erkennen, den Verbraucher für einen verantwortungsbewussteren Umgang mit der Ressource Wasser zu sensibilisieren und Kosten für Ablesung und Zählerwechsel einzusparen.

In Entegas Wassernetz befinden sich 300 Trinkwasser-Schachtzähler, die nur schwer zugänglich sind. Solche Schächte dürfen gemäß Vorschrift der Berufsgenossenschaft nur mit zwei Fachkräften betreten werden. Laut Schätzungen des Wasserversorgers liegen die Kosten für die Zählerablesung deshalb bei rund 45 Euro; für den Zählerwechsel kalkuliert das Unternehmen etwa 150 Euro pro Schacht ein. Die hohen Kosten und der Personalaufwand für das Ablesen und Auswechseln der Zähler waren der Auslöser, nach moderneren Lösungen zu suchen. Die Wahl fiel auf den iPerl von Sensus, der digital arbeitet und sich für Schachtanlagen eignet.

Hohe Genauigkeit, integrierte Kommunikation

Die technischen Vorteile des Geräts liegen zum einen in den metrologischen Eigenschaften: Der iPerl ist aufgrund des verwendeten statischen Messprinzips unempfindlich gegenüber Fremdkörpern. Er weist keinerlei bewegliche Zählerteile oder andere Messelemente auf, die sich im Mess­rohr befinden. Zudem verfügt iPerl über eine qualitativ hohe Messgenauigkeit, ein wichtiger Faktor für die Schleichmengenerfassung. Das Gerät arbeitet mit einer remanenten Magnetfeldtechnik, die für die Messgenauigkeit sowie für die Einsatzdauer entscheidend sind. Die bereits integrierte Datenkommunikation, die neben den Verbrauchsdaten auch Status- und Alarmmeldungen übermittelt, ist ein weiterer Vorteil des Konzepts.

Neben den technischen Eigenschaften sind auch die Anschaffungskosten von Bedeutung. Zwar sind digitale Zähler teurer als mechanische, jedoch fallen die langfristigen Kosten durch eine mögliche Verlängerung der Einsatzdauer wie in diesem Beispiel von etwa zwölf Jahren bei der Entega geringer aus als bei mechanischen Messsystemen. Die Langlebigkeit des iPerl reduziert die Kosten für den Innen- und Außendienst sowie für Zählerwechsel und -montage.

Insbesondere die Möglichkeiten der Datenkommunikation eröffnen den Versorgern neue Wege im Kundenservice, wie Martin Grüger, Verantwortlicher für das Trinkwasser-Messwesen bei Entega, erklärt: „Bei Kundenbeschwerden können wir nun mit iPerl den Datenlogger gezielt auslesen und somit einen etwaigen Mehrverbrauch exakt und zeitgenau belegen. Bisher mussten wir den Zähler immer zur Befundprüfung austauschen und zum Hersteller zurücksenden. Die neue Messgenauigkeit kommt dem Verbraucher und natürlich auch uns zugute.“ Entega beabsichtigt daher, das Serviceangebot künftig noch zu erweitern. Bei Mängelhinweisen, beispielsweise Leckagen innerhalb des Hauswassernetzes, will das Unternehmen die Verbraucher proaktiv ansprechen und sie darauf aufmerksam machen. Das Ziel: eine möglichst nachhaltige und ressourcenschonende Wasserversorgung. Ebenfalls zu diesem Zweck will Entega im Laufe des Jahres einen weiteren Verbraucherservice einführen. Hierzu greift das Unternehmen auf eine weitere Besonderheit des iPerl zurück: Dieser sendet parallel neben dem für hohe Reichweite optimierten (proprietären) Funkprotokoll auch den offenen OMS-Standard wM-Bus T1. „Verbraucher können mittels eines OMS-Displays, das die Daten per OMS-Funk empfängt, ihren eigenen Zählerstand in Echtzeit ablesen und damit auch ihren Verbrauch langfristig überwachen und steuern“, erklärt Grüger.

Digitalisierung im Wassermanagement

Über 40 000 smarte Wasserzähler will Entega in den kommenden Jahren in den Haushalten einsetzen. „Bis 2020 werden alle Messstellen der Nenngröße Q3_4 mit dem digitalen Messgerät iPerl ausgestattet“, kündigt Grüger an. „Bis 2025 planen wir den kompletten Umstieg auf Smart Meter in der Wasserversorgung.“ Auch die digitale Kommunikationsfähigkeit der Zähler kommt immer öfter zur Anwendung. Über Smartphones ist es möglich, den Zähler-Turnuswechsel papierlos abzuwickeln. Zudem können Fachkräfte die Zählerstände, Mängel oder Fotos digital erfassen und dokumentieren. Das erleichtert den Arbeitsalltag und hilft, potenzielle Fehlerquellen bei der Dokumentation zu vermeiden. Zudem erlaubt die moderne Datenarchitektur des iPerl, dass Entega auf eine Rohrbruch- und Nachtminimum-Überwachung des Trinkwassernetzes setzen kann. Dadurch können Mitarbeiter schneller und besser auf kapitale oder schleichende Rohrbrüche reagieren.

46 000 Geräte in fünf Werktagen

Ab 2018 will der Darmstädter Versorger außerdem die intelligenten Wasserzähler im Drive-by-Verfahren durch ein entsprechend ausgestattetes Fahrzeug auslesen. Die Software zeigt hierbei alle Wasserzähler an, die noch nicht geografisch erfasst sind. Die funktechnische Auslesung erlaubt die Zählwerterfassung von 46 000 Geräten binnen fünf Werktagen. Durch dieses Verfahren sollen sich die bisherigen Kosten ab 2021 auf ein Viertel reduzieren.

Sensus arbeitet mit einer sehr geringen Sendeleistung von 25 Milliwatt. Die Reichweite zwischen Sender und Empfänger ist trotz niedriger Sendeleistung ausreichend. Und dank einer Übertragungsdauer von zwei Millisekunden hat sich das Auslesen in der Praxis als unkompliziert und zuverlässig erwiesen. Darüber hinaus kann der Versorger die Kommunikationsmöglichkeiten von iPerl nach Bedarf anpassen. Die Übermittlung der Alarm- und Statusmeldungen lassen sich jederzeit einstellen. Kein Mitarbeiter des Wasserversorgers muss die Messstelle betreten, um den Funk deaktiveren oder aktivieren zu lassen. Damit entfallen die zeitaufwändigen Terminabsprachen mit den Verbrauchern, die ebenfalls nicht mehr zwingend vor Ort erreichbar sein müssen.

In Sachen Datenschutz erfüllt iPerl die Anforderungen der Landes- und Bundesdatenschutzgesetze und gewährleistet damit die Sicherheit der Verbrauchsdaten. Die Generierung der AES-Keys entspricht den Vorgaben der BSI-Richtlinie TR-03116-3. Sie definiert im Energie­sektor die Sicherheitsanforderungen für den Einsatz kryptografischer Verfahren in der Infrastruktur intelligenter Messsysteme. Die Alarm- und Statusmeldungen umfassen zudem einen Manipulationsschutz. Jeder Versuch wird mit dem jeweils aktuellen Zeitstempel gespeichert.