Trägerfrequenzanlage

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Du hast neue Nachrichten auf deiner Diskussionsseite.

Als Trägerfrequenzanlage (TFA) bzw. Powerline Communication (PLC) bezeichnet man die Möglichkeit zur Datenübertragung über das Stromnetz.

Vorteilhaft ist, dass vorhandene Stromleitungen genutzt werden können, also keine neuen Kabel verlegt werden müssen. Nachteil können die Geschwindigkeit (übertragene Bit pro Sekunde) und die Abstrahlung störender Frequenzen sein. Die Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post hat in ihrem Tätigkeitsbericht 2002/2003 festgestellt, dass die Hersteller und Betreiber von Trägerfrequenzanlagen ihre Aktivitäten in Deutschland inzwischen bis auf wenige Ausnahmen eingestellt haben und erwähnt in diesem Zusammenhang die unerlaubt hohen Funkabstrahlungen (Störfeldstärken). Inzwischen werden Trägerfrequenzanlagen zunehmend kritisch gesehen, da die enorme Abstrahlung Funk per Kurzwelle praktisch unmöglich macht. Aus diesem Grund kam es zu massiven Protesten von Funkamateuren. Fraglich ist, ob in Zeiten drahtloser Kommunikation in eine relativ geringe Internetqualität über Stromleitungen überhaupt investiert werden sollte. Auch wird die Diskussion über Elektrosmog im Privatbereich neu entfacht.

[Bearbeiten] Rundfunk

Eine Trägerfrequenzanlage ist keine neue Technik, sondern wurde schon vor Jahrzehnten zur Verbreitung von Rundfunkprogrammen im Langwellenbereich über Strom- und Telefonleitungen genutzt. In Deutschland wurde diese Technik als Drahtfunk, in der Schweiz als Telefonrundspruch und in Norwegen als Linjesender bezeichnet. In Russland war dieses System sehr verbreitet, denn es gestattete nur den Empfang russischer Sender. Noch heute wird diese Technik in einigen Ländern zur Rundfunkversorgung verwendet. Sie beruht auf der Übertragung von Informationen mit Hilfe modulierter hochfrequenter Ströme, die über Starkstromleitungen geleitet werden und in den Kopfstationen über spezielle Transformatoren auf die Leitungen gegeben werden. Um unkontrollierte Ausbreitung von TFA-Signalen in den Hochspannungsnetzen zu verhindern, werden an Leitungsabzweigen und in Umspannwerken spezielle Sperrdrosseln für TFA-Signale - meist in Stromschlaufen von Abspannmasten oder Abspannportalen - installiert.

[Bearbeiten] Fernsteuerung und Messdatenübertragung

TFA-Verfahren werden schon seit Jahrzehnten zur Steuerung von Geräten wie z.B. der Straßenbeleuchtung oder Trafostationen, für die Umschaltung vom Nachtstromtarif zum Tagstromtarif oder zur Übermittlung von Messdaten und Nachrichten (gelegentlich auch Gesprächen, die meist nach dem Verfahren der Einseitenbandmodulation übertragen werden) eingesetzt. Hierbei kommen verschiedene Frequenzbereiche zum Einsatz. Für zentral auszuführende Fernsteueraufgaben, wie Tarifumschaltung von Zählern, werden Frequenzen unterhalb des Langwellenbereichs (ca. 1 kHz) verwendet, da Signale mit diesen Frequenzen nur relativ geringen Dämpfungen, die durch Leitungsinduktivitäten und Leitungskapazitäten hervorgerufen werden, unterliegen und somit jedes Endgerät erreichen können (siehe http://www.vlf.it/polard/rcf.html auf englisch). Diese Anlagen verursachen wegen ihrer niederen Frequenz keine Störungen des Rundfunkempfangs.

[Bearbeiten] Nachrichtenaustausch

Für den Nachrichtenaustausch zwischen Einrichtungen von Energieversorgungsunternehmen werden Trägerfrequenzanlagen im Frequenzbereich zwischen 30 kHz und 500 kHz verwendet. Da diese Signale im Regelfall über die Leiterseile von Freileitungen übertragen werden, können sie im näheren Umfeld der jeweiligen Leitungen (bis zu einigen hundert Metern Abstand von der Leitung) den Empfang von in diesem Frequenzbereich arbeitenden Funkdiensten, wie den Langwellenrundfunksendern, dem Funkuhrsender DCF77 oder dem Navigationssystem LORAN-C der See- und Luftfahrt mitunter beträchtlich stören.

Aus diesen Gründen und wegen der geringen maximalen Übertragungsbandbreite werden zum Zweck der Nachrichtenübermittlung innerhalb von Energieversorgungsunternehmen Trägerfrequenzanlagen zunehmend stillgelegt und durch Richtfunksysteme oder Kabel (meist Glasfaserkabel) ersetzt.

Da Stromversorgungsnetze (Niederspannungsnetz) zur Drehstromübertragung meist aus drei Außenleitern bestehen, besteht bei der Nachrichtenübertragung das Problem, die hochfrequenten Trägerfrequenzsignale möglichst gleichmäßig über diese drei Außenleiter zu verteilen. Zu diesem Zweck werden in den Niederspannungsnetzen so genannte Phasenkoppler eingesetzt, welche die Außenleiter nur für das Trägerfrequenzsignal miteinander verbinden.

[Bearbeiten] Haus-TFA

Im häuslichen Bereich ist das so genannte Babyfon die wohl bekannteste Anwendung dieser Technik. Es arbeitet auf Frequenzen um 100 kHz, also unterhalb des Langwellenrundfunkbereichs. Heutzutage geht der Trend auch in Richtung "vernetzte Hausgeräte" (Home-Bus), meist über EHS bzw. Konnex. So entwickelt Bosch-Siemens-Hausgeräte serve@Home, von Miele gibt es Miele@home-Produkte und in der Schweiz findet man ZUG-Home von der V-ZUG AG.

Das Ziel der Vernetzung bei der Weißen, Roten und Braunen Ware ist jeweils, den Mehrwert bei der Gerätenutzung zu steigern und neue (Fern-)Bedienmöglichkeiten zu schaffen. Die zugrundeliegende Technologie ist meist LON, UPnP oder EHS (Powerline) wobei der Embedded Software-Stack häufig auf OSGi (Java) aufsetzt. EIB wird hier meist als ein weiterer Protokoll-Stack mit integriert, so dass eine gesamtheitliche Lösung mit einheitlicher Bedienung entsteht.

Zur Vernetzung von Computern im Rahmen eines LANs kann (eine andere Variante von) TFA eingesetzt werden. Diesbetreffende Standards sind z.B. Homeplug oder zukünftig UPA. Die verwendeten Frequenzen im Bereich von ca. 1 bis 30 MHz können Störungen verursachen. In den Bedienungsanleitungen der Homeplug PLC Geräte findet man meist einen Hinweis ähnlich dem folgenden: Diese Einrichtung X kann im Wohnbereich Funkstörungen verursachen; in diesem Fall kann vom Betreiber verlangt werden, angemessene Maßnahmen durchzuführen (siehe hierzu auch weiter unten Abstrahlung).

[Bearbeiten] Internet per TFA

Bei Trägerfrequenzanlagen wird ein Internetzugang über das Stromkabel auf der Strecke zwischen Steckdose und Trafostation bereitgestellt.

In der Trafostation ist der Übergang zu reinen Internetleitungen, dem Backbone. Da auf der Strecke Trafostation und Hausanschluss sowie auf der Strecke Hausanschluss und Steckdose verschiedene Frequenzen verwendet werden, sind insgesamt drei Adapter notwendig: Einer in der Trafostation, einer am Hausanschluss beim Stromzähler, und einer an der Steckdose. Der Hausanschluss darf höchstens ca. 300m von der Trafostation und höchstens ca. 100m von der Steckdose entfernt sein, höhere Reichweiten sind nur mit Verstärkern möglich.

Der verwendete Frequenzbereich ist 1 bis über 30 MHz, dabei sind pro Trafostation zwischen 1.5 Mbps bis 205Mbps möglich. Diese Bandbreite steht allen aktiven Nutzer des Dienstes, die an einer Trafostation angeschlossen sind zu Verfügung.

[Bearbeiten] TFA in Kraftfahrzeugen

Aufgrund steigender Anforderungen an Fahrzeugbordnetze findet TFA neuerdings in Fahrzeugen ein weiteres Einsatzgebiet. Da der Kabelbaum in einem Fahrzeug mit zu den schwersten Komponenten neben Motor und Karosserie zählt, kann durch den Einsatz der Trägerfrequenzanlagen eine deutliche Gewichtsreduzierung erreicht werden. Des Weiteren steigt die Übertragungsgeschwindigkeit drastisch an und erlaubt den Transport von Multimediadaten über die von der Batterie und des Generators "verrauschten" Stromleitungen. In den unterschiedlichsten Einsatzgebieten werden dabei Daten mittels TFA z.B. an den Bordcomputer und etwaige Energiemanagementsysteme übertragen. Ebenso ist es damit möglich, z.B. in Nutzfahrzeugen die Zugmaschine und den Trailer miteinander intelligent zu verbinden. Die Entwicklung von intelligenten, prozessorgesteuerten Blei-Säure-Batterien, die mittels TFA ihren State of Charge (SOC) und State of Health (SOH) direkt an den Fahrer mitteilen können, führt seit Anfang 2000 zu einer fortschreitenden Revolution in der Fahrzeugelektronik. Weitere Anforderungen an Bordnetze entstehen durch Hybridfahrzeuge, in denen der Aufbau mehrkreisiger Bordnetze und deren intelligente Steuerung und Überwachung notwendig wird.

[Bearbeiten] Abstrahlung

Stromdurchflossenen Leiter wirken wie Antennen und strahlen die TFA-Signale in die Umgebung ab (Video und Tondokumente [1]).

Da eine Stromleitung ohne Abschirmung auch Signale aus der Umgebung und von angeschlossenen Geräten aufnimmt, besteht das Problem darin, dass zur Aufrechterhaltung einer guten Verbindung hohe Sendepegel der TFA-Modems notwendig sind. Hohe Sendepegel der Modems führen aber zu höheren abgestrahlten Signalen.

Mit empfindlichen Empfängern können unter Verwendung von Richtantennen TFA-Signale noch in einigen Dutzend, manchmal sogar in einigen hundert Kilometern Entfernung von der Leitung empfangen werden.

Im Kurzwellenbereich kommt es insbesondere in Gebieten mit oberirdischer Verlegung der Stromleitungen zu Störungen des Kurzwellenempfangs. Diese Störungen wirken sich u.a. auf den Kurzwellenrundfunk, den Seefunkdienst, Wetterfunk, Flugfunk, militärische Funkdienste, Botschaftsfunk, Amateurfunkdienst, Presseagenturen sowie auf die Kurzwellenfunknetze von UNO und ICRC aus. Ein Kerbfilter kann dazu genutzt werden, um empfindliche Kurzwellenanwendungen von Störungen durch das TFA-Signal freizuhalten.

In Österreich hat das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) zum Powerline-Netzwerkbetreiber in Linz Störungsmeldungen gesammelt und Messergebnisse aufgelistet [2]. Betroffen sind die Frequenzen von etwa 3 bis 20 MHz, Störungsmeldungen gibt es zum Amateurfunk und Notfunk. Den Bescheid des BMVIT an den Betreiber, bei anderen Telekommunikationsanlagen keine funktechnische Störungen zu verursachen, hat der Verwaltungsgerichtshof aufgehoben, weil keine konkreten (vollstreckbaren) Maßnahmen angeordnet wurden und der Zusammenhang zwischen den Funkstörungen und dem Powerlinenetz nicht belegt werden konnte. Gleichzeitig hat er jedoch entschieden, dass das Ministerium solche Maßnahmen auch ohne konkrete Störungen anordnen darf, wenn das Netz nicht den Anforderungen der EG-Richtlinie 89/336/EWG entspricht, die insbesondere die anerkannten Regeln der Technik fordert (Erkenntnis 2005/03/0245 vom 8. Juni 2006 [3]).

In Deutschland gibt es Höchstwerte für TFA-Störstrahlung, die in der Nutzungsbestimmung 30 (NB30) des Frequenzbereichszuweisungsplans festgelegt sind. Der Verwaltungsgerichtshof Baden-Württemberg hält sie für nicht anwendbar, da sie nicht gegenüber der Europäischen Kommission notifiziert worden ist. Deshalb könne die Bundesnetzagentur nicht schon bei Überschreitung der NB30-Werte, sondern erst bei konkreten Störungen TFA-Einschränkungen anordnen (rechtskräftiger Beschluss 1 S 787/05 vom 7. Februar 2006 [4]). Hintergrund sind Beschwerden eines Funkamateurs, bei dem Störungen auftraten, woraufhin die Bundesnetzagentur gegen den TFA-Betreiber in Mannheim eine sofort vollziehbare Anordnung erließ, nach der die NB30-Werte nicht mehr überschritten werden dürfen.

Einige PLC Kritiker sehen durch diese "technische Zensur" sogar eine Verletzung des Grundgesetzes, (Artikel 5 Absatz 1) da der Empfang der allgemein zugängliche Quelle Kurzwellenfunk, Kurzwellenrundfunk nicht mehr zur Verfügung steht. "GG Art. 5 (1) Jeder hat das Recht, seine Meinung in Wort, Schrift und Bild frei zu äußern und zu verbreiten und sich aus allgemein zugänglichen Quellen ungehindert zu unterrichten. Die Pressefreiheit und die Freiheit der Berichterstattung durch Rundfunk und Film werden gewährleistet. Eine Zensur findet nicht statt."

In den Bedienungsanleitungen der PLC Geräte findet man meist einen Hinweis ähnlich dem folgenden: Diese Einrichtung X kann im Wohnbereich Funkstörungen verursachen; in diesem Fall kann vom Betreiber verlangt werden, angemessene Maßnahmen durchzuführen.

[Bearbeiten] Siehe auch

HomePlug, Teilnehmeranschlussleitung, Gebäudeverkabelung, Universal Powerline Association, Funksysteme zur Gebäudeautomatisierung, Kerbfilter

[Bearbeiten] Weblinks

[Bearbeiten] Europäische Union

[Bearbeiten] Deutschland

http://teltarif.de/i/powerline.html - Geschichte der PLC-Angebote in Deutschland
http://www.evo-ag.de/ - Offenbach
http://www.vype.de/ - Mannheim
http://www.powerkom-dd.de/ - Dresden
http://www.piper-net.de/ - Hameln
http://www.iad-de.com/german/haupt.html - Großhabersdorf (bei Nürnberg)

Lesenswerte Artikel im Web

Dieser Artikel wurde in die Liste der Lesenswerten Artikel aufgenommen.

Von „http://de.wikipedia.org../../../t/r/%C3%A4/Tr%C3%A4gerfrequenzanlage.html“

Kategorien: Lesenswert | Kabelnetz

Trägerfrequenzanlage

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Rundfunk

[Bearbeiten] Fernsteuerung und Messdatenübertragung

[Bearbeiten] Nachrichtenaustausch

[Bearbeiten] Haus-TFA

[Bearbeiten] Internet per TFA

[Bearbeiten] TFA in Kraftfahrzeugen

[Bearbeiten] Abstrahlung

[Bearbeiten] Siehe auch

[Bearbeiten] Weblinks

[Bearbeiten] Europäische Union

[Bearbeiten] Deutschland

[Bearbeiten] Österreich

[Bearbeiten] Schweiz

[Bearbeiten] Abstrahlungen

Views

Navigation

Mitmachen

Suche

Andere Sprachen