Der M-Bus ist eine Technologie zur elek-tronischen Verbrauchsdatenerfassung, die an der Uni Paderborn entwickelt wurde. Sie hat sich seit den 1990er-Jahren bei Wasser-, Wärme- und Gaszählern bewährt und konnte seit dem eine zunehmende Marktbedeutung gewinnen. Das „M“ steht für das englische Wort „meter“, also Zähler oder Messgerät.
Neben der Zuverlässigkeit und Robustheit dürften für den Erfolg des Bus-Systems die verhältnismäßig günstigen Kosten ein wichtiger Grund sein, mit denen ein Zähler für die automatisierte Verbrauchserfassung aufgerüstet werden kann. Da grundsätzlich alle Kontakte und analoge Signale, sei es ein Alarm, der Füllstand eines Öltanks, eine Außentemperatur oder Vor- und Rücklauftemperaturen durch entsprechende Konverter in M-Bus-Signale umgewandelt werden können, eröffnen sich für die Technik neben der reinen Verbrauchserfassung viele weitere Anwendungen – vom Monitoring der Energieverbräuche mit einer entsprechend hohen zeitlichen Auflösung der Messungen bis zur Überwachung von Anlagen mit Alarmmeldungen, die über SMS, E-Mail oder andere Kanäle ausgegeben werden können. Natürlich lässt sich das M-Bus-Netz auch in GLT-Systeme integrieren, die auf der Basis von Modbus, Profibus, CANopen, BACnet und anderen übergeordneten Bus-Systemen arbeiten. Vor allem Kostengründe sprechen für den M-Bus als untergeordneten Feldbus, der über Gateways an die übergeordeten Bussysteme angeschlossen werden kann. Messgeräte für andere Bussysteme sind meist erheblich teurer und auch selten im gewünschten Umfang verfügbar.
Komfortlösungen durch Funktechnologie
Neben der kabelbasierten Lösung gibt es heute auch einen M-Bus-Standard für die Funkübertragung von Messwerten. Dieser arbeitet nach der EN 13757 und dem Open Metering Standard (OMS) meist mit einer Übertragungsfrequenz von 868 MHz. Die Funkmodule an den Zählern werden über Batterien betrieben, sodass sich als wichtiger Vorteil die einfache Nachrüstbarkeit im Baubestand ohne Kabelverlegung ergibt. Die Batterien sollen über die gesamte Eichgültigkeit laufen, also bei Wasserzählern 6 und bei Wärmezählern 5 Jahre. Nur so ist sichergestellt, dass die Bewohner nicht jedes Jahr den stets mit Zeit- und Koordinierungsaufwand verbundenen und deshalb eher ungeliebten Besuch vom Ablesedienst bekommen. Nur der Austausch der Messgeräte aufgrund der befristeten Eichgültigkeit lässt sich nicht vermeiden.
Die erwünschte lange Laufzeit der Batterien hat als Nachteil natürlich entsprechende Grenzen der Zeitabstände zur Folge, in denen die Messgeräte ihre Datentelegramme an den zentralen Sammler übertragen können. Somit lassen sich mit der Funktechnologie Monitoringlösungen mit hohen Abtastraten, beispielsweise im Minutenrhythmus, kaum realisieren. Grenzen liegen hier etwa bei viertelstündiger Erfassung.
Die Funkübertragung eignet sich vor allem für die mieterfreundliche Ablesung im Jahres- oder Monatstakt entweder mit einem Walk-By-Gerät oder über Internet, GSM und andere Datenübertragungswege. Werden die Daten über das Internet übertragen, sind abgespeckte Monitoringlösungen, bei denen Mieter ihren Verbrauch abfragen und optimieren können, mit verhältnismäßig geringem Aufwand möglich. WDV/Molliné bietet auf dem Internetportal solche Lösungen an.
Der SHK-Fachhandwerker sollte seinen Kunden, auch wenn diese sich noch nicht für eine automatisierte Lösung entscheiden können, zumindest funkvorbereitete Zähler anbieten, die sich später einfach nachrüsten lassen und bei vielen Anbietern im Sortiment sind. Ebenso sollte der Fachhandwerker im Kundengespräch auch auf die Unbedenklichkeit der Funksysteme hinweisen, da Mieter immer wieder Bedenken haben. Zahlen und Argumente sind im Infokasten dargestellt.
Kabelbasierte Lösungen sind optimal für Neubau und Gewerbe
Noch mehr Anwendungsmöglichkeiten lassen sich mit dem kabelbasierten M-Bus erschließen. Für diesen Zweidrahtbus gelten ebenfalls die Vorgaben der EN 13757. Die Stromversorgung der Messgeräte erfolgt über den Bus. Vor allem größere Zähler lassen sich auch mit 230 V oder mit 24 V (Schaltschrankspannung) versorgen.
Besondere Anforderungen bezüglich der Verkabelung gibt es nicht, es reichen einfache Elektroinstallationskabel oder Telefonkabel. Grundsätzlich gibt es Wahlfreiheit bei der Verdrahtungstopologie, wobei Strang, Strang mit Abzweigung und Stern gegenüber der Ringtopologie zu bevorzugen sind. Wie das im einzelnen aussieht, ist auf den M-Bus Installationshinweisen zu sehen, die bei den SBZ-Extras zum Herunterladen angeboten werden.
Ein weiterer Vorteil ist die große Reichweite bis zu mehreren Kilometern, was den M-Bus auch für Anwendungen in weitläufigen Industrieanlagen sinnvoll macht. In Verbindung mit der Möglichkeit höherer Übertragungsraten, beispielsweise im Minutentakt, sind denn auch Anwendungen wie Leck-Überwachungen, Energie-Monitoring und Energie-Optimierung möglich. In gewerblichen und industriellen Objekten ist der Energieverbrauch zum Teil immens und die Betreiber wissen oft gar nicht, wo ihre größten Energieverbraucher stecken.
Die Systemkomponenten für den M-Bus haben eine hohe Verfügbarkeit und ein sehr gutes Kosten/Nutzenverhältnis. Diese Gründe haben für einen steilen Nachfrageanstieg vor allem im Gewerbe- und Industriebereich in den letzten zwei Jahren gesorgt. Aber auch bei Nahwärmenetzen mit BHKW und Hackschnitzelkesseln kommt der M-Bus häufig zum Einsatz. Hier gibt es bereits einige Handwerker, die anspruchsvolle Systeme aufbauen, die überwachen, alarmieren, abrechnen und Verteilverluste erfassen. Damit der Wohnungsbau nachzieht, wäre die aktive Vermarktung durch das Fachhandwerk wünschenswert. Nebenbei bemerkt stimmen bei diesen Produkten noch die Margen.
Produktvielfalt ermöglicht komplexe Anwendungen
Neben einem breiten Angebot verschiedenartiger Zähler für Wärme und Wasser gibt es im Sortiment von WDV/Molliné weiteres Zubehör wie A/D-Konverter für analoge Signale (0/4...20 mA oder 0...10 V), Pulsadapter, Temperatur- und Feuchtesensoren für direkten Anschluss an den M-Bus sowie noch viele andere Komponenten, was die Realisierung von komplexeren Anwendungen erleichtert.
Bei der Verbrauchserfassung sollten digitale Zähler bevorzugt werden. Gegenüber rein mechanischen Zählern haben diese geringere Druckverluste und laufen leichter an, weil keine Mechanik mit Zahnrädern in Bewegung gesetzt werden muss. Mechanische Zähler werden mit Umsetzern auf M-Bus nachgerüstet. Oft driften dann mechanisch und elektronisch ermittelte Werte mit der Zeit auseinander. Beim Digitalzähler werden Wassermengen rein elektronisch gemessen und weiterverarbeitet. Die Messung erfolgt beispielsweise über eine Induktionsspule, die bei jeder Umdrehung einen kleinen Metallstift auf dem Flügelrad registriert.
Bei höheren Anforderungen an die Genauigkeit – egal ob bei der Wasser oder Wärme – ist der Einsatz von Ultraschallzählern angeraten. Hauptvorteil dieser Zähler sind deutlich vergrößerte Messbereiche, in denen sie genaue Werte liefern. Vor allem der Wärmemessung im Gebäudebestand ist diese Eigenschaft wichtig, denn oft ist völlig unbekannt, welche Heizwasserströme durch die Leitungen fließen und Rohre sind zudem oft hoffnungslos überdimensioniert.
Für die Weiterverarbeitung der Daten bietet sich beispielsweise das M-Bus-Data-Gateway an. Mit diesem lassen sich Daten über das Internet, über ein GSM-Modem, eine analoge Telefonverbindung oder per W-Lan übertragen.
Der Einstieg in M-Bus-Anwendungen ist für den durchschnittlichen Handwerksbetrieb durchaus machbar, wenn eine gewisse Affinität zu EDV und Messtechnik vorhanden ist. Es gibt allerdings keine Lehrgänge, die mit Zertifikaten oder ähnlichem abschließen, vielmehr ist es ein Learning by Doing. Als spezialisierter Großhändler mit einem personell stark ausgestatteten Serviceteam unterstützen wir jedoch Handwerker und natürlich auch die Planer bei der Konzeption der M-Bus-Netze und später bei der Programmierung und der Inbetriebnahme. Bei Betrieben, die schon etwas tiefer in der Materie sind, lässt sich der Support auf die Vorkonfiguration der Geräte beschränken.
Die Verbrauchsdatenerfassung mit M-Bus ist ein lukratives Geschäft für das Handwerk Sie ist seit mittlerweile über 15 Jahren erprobt und funktioniert zuverlässig. Zudem ist sie ein Geschäft mit guten Zuwachsraten.
INFO
Strahlenbelastung
Die Sendeleistung der Funkmessgeräte liegt deutlich unter 1 mW. Ein aktuelles UMTS-Handy besitzt im Vergleich dazu eine Leistung von durchschnittlich 250 mW. Bis zu einer Sendeleistung von 500 mW ist laut Strahlenschutzkommission kein Mindestabstand nötig. Die durchschnittliche Abstrahlleistung von Mobiltelefonen ist somit um mehr als Faktor 250 größer. Auch ein W-Lan-Gerät hat größenordnungsmäßig eine Leistung von 20 mW.
Extras
M-Bus-Installationshinweise
Tipps zur elektrotechnischen Auslegung können Sie bei den Installationshinweisen finden, die wir bei den SBZ-Extras zum Herunterladen anbieten.
Info
KNX als Alternative
Aus dem früheren EIB-Bus und dem Batibus ist der KNX-Bus entstanden, für den WDV/Molliné als Alternative zum M-Bus seit einiger Zeit ebenfalls ein breites Angebot hat. Für diese Technologie gibt es standardisierte Ausbildungen für Betriebe, die zu entsprechenden Zertifikaten führen. Ein technischer Vorteil ist die Bidirektionalität. Es lassen sich also Steuerbefehle über den Bus an Aktoren übertragen, beispielsweise zur Steuerung von Verschattungen. Attraktiv für das Handwerk ist auch die einheitliche Software für alle Komponenten, die für KNX lizensiert sind.
Autor
Markus Günther-Hirn ist Technischer Leiter bei WDV/ Molliné, 70191 Stuttgart, Telefon (07 11) 35 16 95-0, m.guenther@molline.de, https://www.molline.de/index.php
