Protokollwandler für EEBus im intelligenten Messsystem: Designimplikationen, technische Herausforderungen und Wege zur Interoperabilität

Die Transformation des Energiesystems erfordert eine standardisierte Kommunikation zwischen intelligenten Messsystemen und steuerbaren Verbrauchseinrichtungen. Während der EEBus-Standard hierfür vorgesehen ist, nutzen viele im Feld installierte Geräte wie Wallboxen oder Wärmepumpen das etablierte Modbus-Protokoll. Diese Arbeit untersucht die Kompatibilität zwischen EEBus und Modbus und entwickelt einen Protokollwandler für den Use Case „Limitation of Power Consumption“ (LPC) gemäß §14a EnWG.
Die Methodik folgt einer anforderungsbasierten Kompatibilitätsanalyse mit anschließender prototypischer Umsetzung. Der Vergleich offenbart zentrale Designimplikationen: asymmetrische Architekturmodelle und fehlende Bidirektionalität bei Modbus. Basierend auf VDE-FNN-Richtlinien, LPC-Spezifikation und Marktanalyse werden 67 Anforderungen an den Protokollwandler und 19 an das Modbus-Gerät abgeleitet. Auf Grundlage dieser Anforderungen wird eine Systemarchitektur nach Requirement-Driven Design für beide Komponenten entworfen und ein funktionsfähiger Prototyp auf Basis von OpenMUC und jEEBus implementiert. Der Protokollwandler ist über eine YAML-Konfiguration an verschiedene Modbus-Geräte anpassbar.
Die Arbeit zeigt, dass die Interoperabilität zwischen EEBus und Modbus technisch realisierbar ist. Der entwickelte Protokollwandler ermöglicht die Integration bestehender Modbus-Geräte in EEBus-Systeme und damit die Umsetzung regulatorischer Vorgaben zur netzdienlichen Steuerung. Eine Ausnahme ist der bidirektionale Heartbeat, der aufgrund der Client-Server-Beschränkung von Modbus nicht vollständig realisiert werden kann. Für einen produktiven Einsatz des Protokollwandlers ist eine Vereinfachung der Konfiguration und ein standardisiertes Deployment-Verfahren erforderlich.