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Powerline Technik

   PLC (Power-Line-Communication)

Internet aus der Steckdose?

Die Powerline Technik ist drahtgebunden und nutzt das herkömmliche 50 Hz-Stromversorgungsnetz um mittels  hochfrequenter Signale Datenkommunikation, bzw. den Internetzugang zu ermöglichen. Auf diese Weise kann das ohnehin vorhandene Leitungsnetz kostengünstig für solche Zwecke mitbenutzt werden, ohne neue Datenleitungen verlegen zu müssen.

Die Übertragung über Stromversorgungsnetze ist vom Prinzip her nichts Neues. Diese alte Technik in neuem Gewand birgt auch zahlreiche Gefahren, über die wir an dieser Stelle informieren möchten. Die Signale der "klassischen" Verfahren sind im niederfrequenten Bereich unterhalb von etwa 150 kHz angesiedelt, bei PLC hingegen wird der Frequenzbereich darüber, bis 30 MHz ausgenutzt.

 

Man sollt bedenken, dass unter normalen Umständen auf dem Stromversorgungsnetz schon harmonische- und subharmonische Oberwellen sind. Jeder Fernseher, Dimmer, jede Mikrowelle, Stromsparlampe, jedes Steckernetzteil und elektronische Vorschaltgerät (z.B. für Halogenlampen) tragen ihren Teil dazu bei. Selbst renommierte Firmen sparen in ihren Geräten eine Drossel oder einen Kondensator und verseuchen, die Umwelt mit Elektrosmog der über das Stromversorgungsnetz abgestrahlt wird.  

  

Rundsteuertechnik
216 2/3 Hz TRA Maschinensender 375 kVADie ersten Versuche mit Strom Geräte / Technik zu steuern oder sich über den Zustand von Anlagen zu informieren, hatten die Stromanbieter bereits in den 20er Jahren. Die so genannte Tonfrequenz-Rundsteuertechnik konnte jedoch nur auf Hoch- und Mittelspannungsnetzen wenige Bits pro Sekunde übertragen. Es gibt in Deutschland ca. 450 Betreiber von Rundsteueranlagen mit Frequenzen zwischen 167 und 1350 Hz.
Erzeugt wurden die Tonfrequenzen mit Maschinensendern (Frequenzumformern), heute mit elektronischen Umrichtern. Der Betriebspegel (Nutzsignal) liegt bei 1,5 - 2,5% der Netzspannung.

 

 

Powerline
Seit Ende 1998 ist nun Internet via Stromkabel im Gespräch.Powerline-USB-Adapter

1998 - Testkunden gehen über Stromleitung ins Internet. (Fa. Tesion und EnBW haben die ersten Haushalte über das Stromnetz ans Internet angeschlossen). Auch Siemens arbeitet nach eigenen Angaben an einer Lösung für die Datenübertragung über das Stromnetz.

1999 - Nach Siemens und der Energie Baden-Württemberg (EnBW) will jetzt auch der Essener Energiekonzern RWE gemeinsam mit der Schweizer Firma Ascom Daten und Sprache durchs deutsche Stromnetz schicken.

Das Kölner Unternehmen Netcologne bietet einen Internet-Zugang für 1,5 Pfennig pro Minute an. Netcologne kann als City-Carrier diesen Preis aber nur seinen direkt angeschlossenen Kunden anbietet, und auch nur dann, wenn sie ein größeres Paket an Internet-Stunden abnehmen.

Das britische Unternehmen United Utilities und Northern Telecom (Nortel) haben einen Pilotversuch zum Internet aus der Steckdose eingestellt. Das berichtet das "Wall Street Journal Europe". Die beiden Konzerne begründen ihre Entscheidung mit eher geringen Erfolgsaussichten des Angebotes.

Die Berliner Bewag will das Düne-Projekt zum Internet aus der Steckdose nicht mehr weiterführen. Das Projekt "Datenübertragung über Niederspannungsenergienetze" (Düne) wird von den Entwicklern in Eigenregie weiter betrieben.

2000 - VEBA hat einen erfolgreich abgeschlossenen Pilotversuch mit Internet aus der Steckdose bekannt gegeben. Seit Februar 1999 wurde im Umland von Magdeburg der Test mit acht Haushalten durchgeführt.

Das RWE propagiert auf der CeBIT 2000 sein Powerline-System. 15 internationale Unternehmen zeigen Anwendungen für die Technologie zur Datenübertragung via Stromleitung. Mitte März soll in Essen ein zweiter "Powerline"-Pilotversuch gestartet werden. Im Norden der Stadt können sich 200 Haushalte und Geschäftskunden an dem Projekt beteiligen.Powerline-PLC-Adapter

Der Mannheimer Energieversorger MVV will in Zusammenarbeit mit der Firma Fuchs Petrolub ab Juli Internet aus der Steckdose anbieten. Nach Angaben von MVV Energie sollen mit den "Powerline Services" Übertragungsraten erreicht werden, die "weit über der herkömmlicher ISDN-Leitungen liegen".

Markteinführung für Steckdosen-Internet im Frühjahr 2001, laut Vorstandschef der EnBW Energie Baden-Württemberg, Gerhard Goll. Dazu kooperiere man mit Siemens und Tesion, einer Tochtergesellschaft von EnBW und Swisscom. Die Übertragungsraten betragen derzeit mehr als ein MBit/s.

Mrz 2001 - Siemens legt Powerline aufs Eis  und das nur wenige Tage vor der Genehmigung des Konzepts durch den Bundestag. Der Ausstieg kam umso überraschender, als Siemens bisher sehr eng mit EnBW zusammengearbeitet hat und auf deren Websites auch teilweise noch als Partner geführt wird. Begründet wurde der spontanen Sinnenswandel, weil das Unternehmen nicht (mehr) den großen Markt für die Massenfertigung sieht, wie ihn sich die Branche zunächst vorgestellt hatte. Zum anderen gäbe es immer noch keine EU-weite Regelung, die die nutzbaren Frequenzen festlegt.

Bundesrat genehmigt Powerline und  hat den Weg für das Internet aus der Steckdose freigemacht: Die Länderkammer stimmte insgesamt drei Verordnungen zu, mit denen diese neue Art der Datenübertragung auf rechtlich einwandfreie Füße gestellt wird. Damit kann die Powerline-Technik in Deutschland vermarktet werden, solange sie Funkdienste nicht beeinträchtigt.Powerline-Modem

Jul..2001: Offizieller Start der Powerline in Deutschland

Die meisten PLC-Projekte zur Anbindung an externe Datennetze sind in Deutschland zwischenzeitlich gescheitert, was auch mit dem zunehmenden Erfolg von DSL zusammenhängt. Da jedoch DSL auf absehbare Zeit besonders in ländlichen Gebieten nicht flächendeckend angeboten werden wird, werden bei dem zunehmenden Wunsch nach breitbandigen Netzzugängen hier jedoch noch Erfolgschancen für PLC als Alternative gesehen.

 

Die PLC-Technik

Zur Anbindung an externe Datennetze gibt es je nach Hersteller verschiedene Verfahren, die jedoch alle nach demselben Grundprinzip arbeiten: In der vor geschalteten Trafostation oder einem Niederspannungsverteiler des Stromversorgers sitzt eine Geräteeinheit, welche die von einem "normalen" Kommunikationsnetz (wie etwa einer Glasfaserleitung) kommenden Datensignale auf einen Hochfrequenzträger moduliert und diesen der Stromversorgungsleitung hinzufügt. Beim Teilnehmer wiederum sitzt z. B. beim Zählerkasten ein Gegenstück dazu, welches von der Stromversorgungsleitung diesen Hochfrequenzträger herausfiltert, weiterverarbeitet und die Datensignale in eine hauseigene Datenleitung einspeist.
Als maximale Entfernung zwischen diesen beiden Geräten kann man etwa 500 Meter annehmen.

Bei der Inhome-Nutzung von PLC werden die entsprechenden Geräte wie ein Modem statt an die Telefonleitung an die Steckdose angeschlossen, um z. B. einen Internetzugang oder die Signale einer Alarmanlage im ganzen Haus zu verteilen. Es können Entfernungen bis zu 100 Metern überbrückt werden, wobei viele Steckdosen oder Verzweigungen die Reichweite verkürzen.

Der Frequenzbereich für mögliche PLC-Anwendungen liegt zwischen 0 und 30 MHz. Die Frequenzen bis 50 kHz können jedoch nur schlecht genutzt werden, da der dort vorhandene Störpegel durch andere Geräte zu hoch ist. Außerdem ist es zweckmäßig, den Frequenzbereich des Rundfunks auszusparen (etwa 500 kHz bis 1,6 MHz). Damit verbleiben zwei Bereiche: zwischen 50 und 500 kHz und von 1,6 MHz bis 30 MHz. Im unteren Frequenzbereich sind nutzbare Datenraten bis 2,5 MBit/s zu erreichen, wogegen im oberen Frequenzbereich aktuell bis zu 14 MBit/s möglich sind (theoretisch bis zu 250 MBit/s).

Als Modulationsverfahren favorisieren die Hersteller neben CDMA (Code Division Multiple Accessvor) allem das Mehrträgerverfahren OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex), das sehr viele digital modulierte Trägerfre-quenzen zusammenfasst, z. B. im Abstand von je 1 kHz. Durch eventuelle (schmalbandige) Störungen wird bei diesem Verfahren daher nicht das ganze Signal gestört, sondern nur einzelne Anteile, was durch entsprechende Fehlerkorrekturmechanismen gut ausgeglichen werden kann.

 

Störungen

Viele Stromverbraucher, wie etwa Dimmer, Leuchtstoffröhren oder Stromsparlampen erzeugen selbst hochfrequente Signale, welche die PLC-Technik stören können, zum anderen stören die von den Leitungen abgestrahlten PLC-Signale Funkempfänger und beeinträchtigen deren Funktion.
Amateurfunker betrachten diese Technik daher mit großer Skepsis, da ihr überwiegend Benutzer Frequenzbereich genau in den Bereich von PLC fällt und sie sich sowohl durch ihn beeinträchtigt, also regelrecht "gestört" fühlen, als auch dass sie mit ihren eigenen Sendern in Konflikt mit den in diesem Zusammenhang neu geschaffenen Vorschriften kommen können.
 
Die NB 30 (Nutzungsbestimmung 30)

Zur Begrenzung der Abstrahlung von durch Telekommunikationseinrichtungen genutzten Leitungen (also auch PLC) wurde von der RegTP die Nutzungsbestimmung 30 (NB 30) erstellt, welche zum 1. Juli 2001 in Kraft trat. Darin ist die Nutzung von Frequenzen zwischen 9 kHz und 30 MHz (ab 1. Juli 2003 bis 3 GHz) in und längs von Leitern, sowie maximale Störpegel definiert.
Die Grenzwerte der Störpegel in drei Metern Entfernung, welche mit einer vorgeschriebenen Messanordnung zu messen sind, sind in nachfolgender Tabelle dargestellt:

Grenzwerte der Störpegel nach der NB 30

Frequenz [MHz]

Grenzwert der Störfeldstärke (Spitzenwert) in 3 m Abstand dB(µV/m)

0,009 - 1   40-20 *log10 (f/MHz)
>1 bis 30   40-8,8*log10 (f/MHz)
>30 - 1000   27 (entspricht der äquivalenten Strahlungsleistung von 20 dBpW)
>1000 - 3000   40 (entspricht der äquivalenten Strahlungsleistung von 33 dBpW)

Diese NB30 erntete jedoch seit ihrem Erscheinen von verschiedenen Seiten Kritik und sollte noch in 2003 durch eine Verordnung von zu Sicherheitszwecken verwendeten Empfangs- oder Sendefunkgeräten (VSiFunk) abgelöst werden.


Apr. .2003 Geplante "VSiFunk" in Brüssel gescheitert?
Die vom Wirtschaftsministerium geplante "Verordnung zum Schutz von zu Sicherheitszwecken verwendeten Empfangs- oder Sendefunkgeräten" (VSiFunk) ist in Brüssel gescheitert. Dies meldet die Amateurfunk-Vereinigung AGZ in ihrem Rundspruch "HamRadio 2day".

Der Meldung zufolge hat das Ministerium den Verordnungsentwurf bei der Europäischen Kommission in Brüssel zurückgezogen. Die Verordnung wäre vermutlich nicht mit der europäischen EMV-Direktive konform gewesen und deshalb nicht von der EU-Kommission ratifiziert worden.

In der geplanten Rechtsverordnung war unter anderem der Frequenzbereich 26175 bis 27500 kHz (in dem sich auch der CB-Funk befindet) zum schützenswerten BOS-Funk-Bereich erklärt worden (das FUNKMAGAZIN berichtete). 

 

CDMA

Systeme mit Codevielfachzugriff (Code Division Multiple Access CDMA) sind breitbandige Systeme, bei denen jeder Teilnehmer die gesamte Bandbreite des Systems (ähnlich TDMA) für die komplette Dauer einer Verbindung nutzt. Diese Nutzung ist darüber hinaus nicht ausschließlich, d.h. alle Teilnehmer eines PLC-Netzes verwenden gleichzeitig dasselbe Frequenzband.

Grundlage des Codevielfachzugriffs ist die Bandspreiztechnik, auch Spreizspektrumtechnik (spread spectrum) genannt. Das Signal eines Teilnehmers wird dabei spektral auf ein Vielfaches seiner ursprünglichen Bandbreite gespreizt. Üblich sind Spreizfaktoren zwischen zehn und 1000, womit aus einem schmalbandigen Signal für die Übertragung ein breitbandiges Signal erzeugt wird, das unempfindlicher gegen frequenzselektive Störungen und Interferenzen ist. Darüber hinaus wird die spektrale Leistungsdichte durch die Bandspreizung abgesenkt — eine Kommunikation ist sogar noch unterhalb der Rauschschwelle möglich.

  
  
Quelle: http://www.izgmf.de/
Bakom: PLC-Störstrahlung überschreitet deutlich zulässige Grenzwerte

Das Schweizer Bakom (Bundesamt für Kommunikation, vergleichbar zur deutschen Reg TP) hat im Dezember 2004 eine Meldung über eine Störstrahlungsmesskampagne im Umfeld der Stadt Solothurn veröffentlicht. Ziel waren nicht etwa DECT oder Mobilfunk, sondern die statistische Erfassung von Störstrahlung, die von Modems der so genannten PLC-Technik ausgeht (Datenübertragung über 230-V-Netzleitungen). PLC ist in Privathaushalten eine Alternative zu W-LAN. Die Erfassung betraf Modems nach dem in Europa gängigen HomePlug-Standard. Die Ergebnisse – so das Bakom – zeigen klar, dass der statistische Wert der Störstrahlung im Gebäudeinnern im gesamten von PLC verwendeten Frequenzbereich (4,49 MHz bis 20,7 MHz) hoch ist, außer bei den Amateurfunkbändern. Konkrete Werte nennt das Bundesamt zwar nicht, doch überschritten die erreichten Werte  deutlich die in den deutschen Nutzungsbestimmungen NB30 festgelegten Grenzwerte. Weiter heißt es, die Störstrahlung von PLC-Modems könne den Empfang von Kurzwellensignalen in ihrem Versorgungsgebiet erschweren oder sogar unmöglich machen. Funkamateure protestieren deshalb schon seit Jahren gegen die PLC-Technik, bisher jedoch erfolglos. Das Bakom schließt aus den Messergebnissen, dass diese Modems den grundlegenden Anforderungen der europäischen Richtlinien im EMV-Bereich nicht entsprechen und dass die “HomePlug Powerline Alliance” sich um eine Verbesserung der Spezifikation bemühen müsse. Kommentar des izgmf: Schon wieder eine Technik, die ungeachtet schädlicher Folgewirkungen auf den Markt gebracht wurde, um Fakten zu schaffen, die sich nachträglich nur noch durch zähes Ringen korrigieren lassen (3.1.05-ll).

 
Quelle: http://www.izgmf.de/ (Auszug)

Alternative zu WLAN:
Datentransport zwischen PCs via Stromnetz

Für die strippenfreie Vernetzung mehrerer PCs ist WLAN (Wireless LAN - Funk PC-Netz) eine feine Sache. Der Komfort wird allerdings mit einer zusätzlichen Portion Elektrosmog erkauftPowerline-Starterkit (siehe unten: Strahlungsbelastung). Wer auf Nummer sicher gehen will und dennoch keine Netzwerkkabel quer durch sein Heim verlegen möchte, der kann zur Datenübertragung zwischen den PCs die bereits in den Wänden verlegten Stromleitungen benutzen. Dazu genügt es, je PC einen Stromnetzadapter in die Steckdose zu stecken und die PCs via USB- oder Ethernetkabel am Adapter anzuschließen. Billig sind solche Adapter mit 100 Euro bis 140 Euro derzeit allerdings (noch) nicht. Einen Testbericht über die Adapter veröffentlichte die Zeitschrift PC-Welt in ihrer Ausgabe 7/2003 (Anbieter: www.kraftcom.net und www.devolo.de) .

Statt der theoretischen Datenrate von 14 MBit/s schafften die Adapter i.a. nur 1,4 MBit/s bis 4,9 MBit/s. Ein maroder Zustand der Elektroinstallation und störverseuchte Netze (wegen vieler Leuchtstoffröhren und Energiesparlampen) sind schlecht fürs Tempo (2.6.03-ll).
 

Funkamateure lehnen PLC ab

In Fachkreisen heißt die Technik der Datenübertragung via Stromleitungen PLC (Power Line Communication). Und für Funkamateure hat so ein PLC-Adapter in der Steckdose in etwa dasselbe Sympathiepotenzial wie es ein Sendemast für Mobilfunkgegner hat. Funkamateure laufen gegen die PLC-Technik Sturm, weil diese über die nicht abgeschirmten Stromleitungen einen Störstrahlungsnebel verbreitet, der benachbarten Kurzwellenfunkern (1 MHz bis 30 MHz) das Hobby gründlich vermasselt. Der Deutsche Amateur-Radio-Club DARC hat deshalb die Aktion “PLC in meiner Wohnung? Nein Danke!” ins Leben gerufen. Unglücklicherweise empfehlen die Funkamateure unter anderem auch WLAN als Alternative zu PLC, was sie wiederum auf Kollisionskurs mit kompromisslosen Mobilfunkgegnern bringt (Nachtrag vom 9.10.03-ll).

Die Argumente der Funkamateure gegen die PLC-Technik können Sie hier nachlesen.

Auch Kurzwellenhörer bekämpfen PLC

Auch die Assoziation deutschsprachiger Kurzwellenhörer (ADDX e. V., www.addx.de) ist strikt gegen PLC und schreibt im März 2003 in einer Petition gegen diese Technik an den Deutschen Bundestag u. a.: ... Es sei dahingestellt, ob die durch PLC erzeugte Abstrahlung für Mensch und Tier relevant und schädlich ist; es ist jedoch zu kurz gedacht, lediglich diesen direkten Einfluss zu betrachten. Wenn PLC auf breiter Basis eingeführt werden sollte, dann wird ein hoher Störpegel herrschen, der den Funkempfang vieler Funkdienste behindert oder völlig unterbindet. Als Folge könnten diese Funkdienste dann gezwungen sein, mit höherer Sendeleistung zu arbeiten, um durch stärkere Nutzsignale den PLC-Störpegel zu kompensieren. Damit einher geht logischerweise eine höhere Strahlenexposition der Bevölkerung. ... Eine Einführung von PLC ist mit einer verantwortungsvollen Strahlenhygiene nicht vereinbar. (Nachtrag vom 12.4.04-ll).

 

. . . siehe auch Smart-Metering

      

Helmut Langenbach
  Mitglied der Bürgerwelle e.V. 
 E-Mail: strahlung.gratis@online.de