Pflicht zu intelligenten Messsystemen: Wie das neue SAP IS-U Add-On 'IM4G' Energieversorger unterstützt.

SAP IM4G löst Herausforderung zur systemtechnischen Abbildung intelligenter Messsysteme

Die Zielsetzung des GDEW ist eine Reduktion des CO₂-Ausstoßes durch verbesserte Analyse- und Kalkulationsmöglichkeiten der benötigten Strommengen. Intelligente Messsysteme, so genannte Smart Meter, ermöglichen die genaue und regelmäßige Auslese des Stromverbrauchs, wodurch die Verteilung von erneuerbaren Energien bedarfs- und zielgerecht erfolgen kann.

Wie all die anderen stetigen Anpassungen in der Energiebranche, bringt auch dieses Gesetz einen großen Anpassungsbedarf in den Systemlandschaften der Energieversorger mit sich und stellt diese vor entsprechende Herausforderungen. Bei den iMSys-Konstrukten wird ein Basiszähler, eine so genannte moderne Messeinrichtung (kurz mMe) verbaut, der wie gewohnt den Stromverbrauch misst und vor Ort abgelesen werden kann. An diesem Basiszähler wird nun ein Smart Meter Gateway (SMGW) angeschlossen, welches die Messwerte entsprechend aufbereiten, speichern und kommunizieren kann. Um diese Digitalisierung systemtechnisch entsprechend abzubilden, hat SAP das Add-on SAP IM4G als Erweiterung des SAP IS-U eingeführt.

SAP IM4G steht für SAP Intelligent Metering for German Energy Utilities, welches  die folgenden neuen, essenziellen Hauptanwendungsobjekte einbezieht:

• Die Messinstanz
• Das Messprodukt
• Die Tarifanwendungsfälle (TAF)

Die Messinstanz ist die Brücke zwischen dem IS-U und dem IM4G

Die Verbindung des SAP IS-U mit dem SAP IM4G findet über das neue Objekt der Messinstanz statt, welche somit das zentrale Hauptanwendungsobjekt im IM4G bildet. Die Messinstanz ist mit der Anlage verknüpft und direkt über diese auch aufrufbar. Über die Messinstanz selbst erfolgt der Absprung in die IM4G-Umgebung. Das Messprodukt und die Messinstanz sind inhaltlich identisch, denn die Messinstanz erbt alle Daten aus dem Messprodukt (vergleichbar mit einem Produkt und einer Vertragsnummer). Das Messprodukt gibt an, was in der Messinstanz abgebildet werden soll wie beispielsweise welche Sicht bzw. welcher Tarifanwendungsfall genutzt wird. Es existiert jedoch keine Zuordnung zur Anlage. Das Messprodukt steuert somit nur, wie gemessen werden soll und ist mit der Messinstanz verknüpft, die wiederum der entsprechenden Anlage zugeordnet ist.

Die Tarifanwendungsfälle im IM4G System

Zusätzlich gibt es unterschiedliche Tarifanwendungsfälle (kurz TAF), die anhand der Zuordnung des Messprodukts zur Messinstanz entsprechend erfolgen. Ein TAF ist vergleichbar mit einem Tariftypen, über den alle Messwerte für die Abrechnung geliefert werden. Im Tarifanwendungsfall wird die Versand- sowie die Registerperiode mitgeliefert. Die Vorgabe der Tarifanwendungsfälle erfolgt über das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI), um die Verarbeitung der Messdaten zu vereinheitlichen.

Bei einer Registerperiode von 15 Minuten und einer Versandperiode von einem Monat, erhält das SMGW alle 15 Minuten einen Zählerstand vom Basiszähler. Dieser wird vom SMGW entsprechend alle 15 Minuten gespeichert und einmal im Monat an das SAP IM4G System gesendet. Das heißt, es erfolgt kein Versand aller Zählerstände an das System, sondern es wird nur ein Zählerstand zum Ende des Monats übermittelt. Es ist jedoch jederzeit ein Zugriff auf die im SMGW im 15-Minuten Takt gespeicherten Zählerstandwerte möglich, falls hier ein oder mehrere weitere Zählerstände zu einem bestimmten Datum bzw. Zeitpunkt benötigt werden. Der Versand der Messwerte erfolgt 24 Stunden rückwirkend, womit keine „Life-Ansicht“ der Verbräuche möglich ist.

Grundsätzlich wird hierbei in Abrechnungs- und Visualisierungssicht unterschieden. Bei den Abrechnungssichten werden die Zählerstände entsprechend für die Abrechnung des jeweiligen Stromverbrauchs verwendet. Die Visualisierungssicht ist ausschließlich für die Bilanzierung sowie die Visualisierung des Verbrauchs für den Kunden selbst im Kundenportal. Der Kunde hat die Möglichkeit, sich sehr detailliert sein persönliches Verbrauchsverhalten im Kundenportal anzusehen, beispielsweise durch die grafische Darstellung zu welchem Zeitpunkt (Uhrzeit als auch Wochentage) wie viel Strom verbraucht wurde. Zusätzlich wird die Visualisierungssicht genutzt, um eine Bilanzierung so genau wie möglich durchzuführen, um die Strommengen im Netz besser planen zu können.

Kommunikation mit dem SAP IM4G über MDM und GWA

Um die Verarbeitung BSI-konformer, intelligenter Messsysteme in Gänze abzubilden, werden zusätzlich ein GWA-System (Gateway-Administrator-System) benötigt, das mit dem Smart Meter Gateway kommuniziert sowie das MDM-System (Meter Data Management System), welches die Messwerte aufnimmt und je nachdem, was im jeweiligen TAF vorgegeben wird, entsprechend verteilt. Das MDM ist somit quasi der „Messwerteinsammler“. Da hierbei vertrauliche, personenbezogene Daten übermittelt werden, gibt es zur Nutzung strenge und detaillierte Vorgaben, die eingehalten werden müssen. Damit diese Sicherheit entsprechend gewährleistet werden kann, wird diese Aufgabe von einem sogenannten Smart Meter Gateway Administrator, kurz SMGWA, übernommen. Grundsätzlich erfolgt die Zuordnung für diese Rolle von den verantwortlichen Messstellenbetreibern. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass sich interessierte Unternehmen hierfür vom BSI gezielt zertifizieren lassen und sich als SMGWA anbieten, um diese Rolle als dienstleistende Tätigkeit zu übernehmen. Unternehmen mit dieser Zertifizierung werden entsprechend von der Bundesnetzagentur in einer Liste veröffentlicht.

Die Kommunikation mit dem SAP IM4G über MDM und GWA folgt einer definierten Strecke. Die im Messprodukt enthaltenen Daten bzw. das Profil für den Zeitpunkt der Ablesung und Versendung der Zählerstände werden in der Parametrisierung per Webservice an das MDM verschickt. Das MDM leitet diese Information an das GWA weiter, von wo aus diese dann an das SMGW gelangt. Anschließend geht diese Kette wieder zurück, bis die entsprechende Bestätigung im IM4G und somit auch im SAP IS-U eingegangen ist. Mit aufgespieltem Profil hat das SMGW die Aufgabe, den ersten Messwert des Zählers an das MDM mitzuteilen. Von dort wird der Wert wiederum weiter an das IS-U gesendet. Dieser Versand und der korrekte Eingang im IS-U des ersten Messwerts vom SMGW dient als Bestätigung, dass die Kommunikation mit dem Gerät entsprechend korrekt funktioniert und somit auch die LTE-Verbindung, sodass das Gerät dementsprechend einsatzbereit ist.

Die affinis Expert:innen besitzen tiefes Fachwissen in vielen Bereichen der Energieversorger, auch im SAP IM4G und SAP IS-U Umfeld. Wir haben bereits diverse Projekte mit verschiedenen Energieversorgungsunternehmen erfolgreich abschließen können –sprechen Sie uns bei Interesse gerne an!