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2024-12-31T01:30:04Z

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Die '''Funkrundsteuertechnik''' dient – analog zur Tonfrequenz-[[Rundsteuertechnik]] – zur [[Stromzähler#Tarifumschaltung|Tarifumschaltung]] von [[Stromzähler]]n oder zur [[Laststeuerung]] (Demand-Side-Management, kurz DSM) von Verbrauchern im Versorgungsnetz eines [[Energieversorgungsunternehmen]]s. Als Übertragungsweg werden hierbei jedoch nicht das Stromnetz selbst, sondern eine Funkfrequenz verwendet. Die klassische Funkrundsteuertechnik nutzt eine [[Langwellenrundfunk|Langwellenfunkfrequenz]]. Die neueste Variante der [[Funkrundsteuerung (Funkrufnetz)|Funkrundsteuerung]] bedient sich einer Frequenz im UKW-Bereich auf Basis des [[Funkmeldeempfänger|Pagerfunks]]. Dieser Artikel beschreibt die klassische Funkrundsteuerung auf Basis der Langwellentechnologie.
{{Staatslastig|DE}}

== Entwicklung ==
Mit den von 1989 bis 1996 durchgeführten [[Postreform]]en (Inkrafttreten des [[Poststrukturgesetz (Deutschland)|Poststrukturgesetzes]] Mitte 1989) und dem damit verbundenen Wegfall der hoheitlichen Rechte der [[Deutsche Bundespost|Deutschen Bundespost]] war die Einführung eines Rundsteuerverfahrens über Funk auch in der Bundesrepublik möglich. In anderen Ländern wie beispielsweise [[Vereinigtes Königreich|Großbritannien]]<ref>[http://www.radioteleswitch.org.uk/ radioteleswitch.org - Radio Teleswitching (Großbritannien)]</ref> (Langwelle) oder den [[Vereinigte Staaten|USA]] ([[Dezimeterwelle|UHF]]-/[[Ultrakurzwelle|VHF]]-Band) existieren bereits derartige Systeme. In Großbritannien erfolgt die Aussendung der Steuersignale [[Phasenmodulation|phasenmoduliert]] gemeinsam mit [[Amplitudenmodulation|amplitudenmodulierten]] Sprach- oder Musiksignalen über öffentliche [[Langwellensender]].

Anfang der 1990er Jahre gab es auch in Deutschland Bestrebungen, ein Netzsteuerverfahren mit landesweit zu empfangenden Langwellensendern zu errichten. Insbesondere der Nachholbedarf an Rundsteuersendetechnik in den [[Neue Bundesländer|neuen Bundesländern]] nach der [[Deutsche Wiedervereinigung|Wiedervereinigung]] gab den Anstoß, eine zentrale Funkrundsteuer-Sendeanlage für ganz Deutschland aufzubauen. Deren Investitions- und Betriebskosten müssten wesentlich niedriger liegen als der Aufbau von konventionellen Tonfrequenz-Rundsteuersendeanlagen bei den einzelnen Netzbetreibern. Der bereits mit ausreichender Empfangsqualität in ganz Deutschland und darüber hinaus zu empfangende [[Zeitzeichensender]] [[DCF77]] der damaligen [[Deutsche Telekom|Deutsche Bundespost Telekom]] diente dabei als Vorbild.

Im Jahr 1992 bildete der [[VDEW]] daraufhin eine Ad-hoc-Arbeitsgruppe "Rundsteuerung über den Rundfunk", deren Aufgabe die Erstellung einer Studie zur technischen Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Funk-Rundsteuerung war. Die Studie bewies, dass die Funkrundsteuertechnik technisch möglich sei und im Vergleich zur Tonfrequenz-Rundsteuerung nach Überschreiten einer kritischen Masse (ca. 3 % der damals eingebauten Rundsteuerempfänger) sogar wesentlich günstiger sei.

Eine Industrie-Arbeitsgruppe machte sich ab November 1992 die Aufgabe, das System zu definieren und Schnittstellen und technische Merkmale festzulegen. Gleichzeitig führte die Deutsche Telekom in den Jahren 1992 und 1993 einen Feldtest durch, der die [[Bitfehlerrate]] im vorgesehenen Langwellenkanal (Sender Mainflingen, 129,1 kHz) bei verschiedenen [[Baud]]raten feststellen sollte. Von der ''[[DeTeWe]] [[Funkwerk Köpenick]] GmbH'' wurden hierfür Funk-Messempfänger bereitgestellt.

Im August 1993 ist daraufhin die Betriebsgesellschaft ''Europäische Funk-Rundsteuerung GmbH'' (EFR) gegründet worden. Gesellschafter waren damals die [[Bewag (Berlin)|Berliner Kraft- und Licht AG]] (BEWAG), die [[Isar-Amperwerke]] in München, das [[Fränkisches Überlandwerk|Fränkische Überlandwerk]] in Nürnberg (heute [[N-ERGIE]]) sowie das [[Überlandwerk Unterfranken]] in Würzburg. Ebenfalls ab August 1993 wurden Feldtests mit ersten Prototyp-Funk-Rundsteuerempfängern durchgeführt. Mitte des folgenden Jahres konnten bei der BEWAG die ersten Fertigungsmuster der Funk-Rundsteuerempfänger eingebaut werden. Die Serienlieferung erfolgte ab 1995.

== Sendeanlagen ==
Zurzeit wird die Funkrundsteuerung über drei Langwellensender, den [[Sendeanlagen in Mainflingen]] bei [[Frankfurt am Main]], dem [[Sender Burg]] bei [[Magdeburg]] sowie seit 2006 der [[Sender Lakihegy]] bei [[Szigetszentmiklós]], Ungarn betrieben. Die beiden Sender in Deutschland sind – bis Ende 2007 zur Telekom-Tochter [[T-Systems]] gehörend – heute im Eigentum der [[Media Broadcast|Media Broadcast GmbH]] und werden im Auftrag der ''Europäische Funk-Rundsteuerung GmbH'' (EFR) betrieben.

Der Rundsteuersender in der Sendestelle Mainflingen, wo sich auch der [[Zeitzeichensender]] [[DCF77]] befindet, arbeitet mit einer Nennleistung von 100 [[Watt (Einheit)|kW]] auf der Frequenz 129,1 [[Hertz (Einheit)|kHz]] (DCF49), der Sender Burg mit 50 kW auf 139 kHz (DCF39) und der Sender Lakihegy mit 100 kW auf 135,6 kHz (HGA22).

== Funkrundsteuer-Empfänger ==
[[Datei:Funk-Rundsteuerempfänger 2010-1.jpg|mini|Funkrundsteuer-Empfänger zum Schalten von Nachtspeicherheizungen]]
Bei der Funkrundsteuertechnik wird im Vergleich zur Tonfrequenz-Rundsteuertechnik nicht zwingendermaßen jeder Schaltbefehl zum gewünschten Schaltzeitpunkt von der Sendezentrale ausgesendet. Die Funkrundsteuer-Empfänger beinhalten die Funktion einer programmierbaren [[Zeitschaltuhr]], die ihre Schaltungen selbsttätig ausführt. Über den Funkkanal erfolgen lediglich die regelmäßigen Zeitsynchronisierungen der empfängerinternen Uhr, Umparametrierungen von Schaltzeitpunkten oder zeitunabhängige Schaltungen wie z. B. die helligkeitsabhängige Schaltung von [[Straßenbeleuchtung]]sanlagen. Die Funkrundsteuerempfänger beinhalten einen Langwellenempfänger und gelten rechtlich als Rundfunkempfangsgerät.

== Protokoll ==
Die meisten Telegramme sind wenige Bytes lang (ca. 1 Sekunde), aber eine Länge von 30 Bytes ist möglich. Die Reaktionszeit liegt bei wenigen Sekunden. Ein Telegramm wird asynchron mit 200 Baud und 340 Hz shift, mit 8 Datenbits und einem ''even parity bit'' gesendet. Das Protokoll ist in IEC 60870-5 oder im 870-5 (altes System) normiert. Ein Datentelegramm besteht aus 7 Headerbytes, einem User-Data-Feld mit bis zu 16 Bytes und einigen führenden Bytes:

- Start 68h (h = hexadecimal)
- L Feld
- L Feld Wiederholung
- Start 68h
- C Feld
- A Feld
- CI Feld
- User data 0-16 Byte
- Prüfsumme
- Stop 16h

Nach dem Startzeichen 68hex, folgt das Längenfeld (L), welches zweimal gesendet wird, gefolgt von einem weiteren Startzeichen (68hex). Nach diesem folgt das C-Feld, das A-Feld und das CI-Feld. Das L definiert die Anzahl der user data bytes plus 3 (für C, A, CI). Das C-Feld (control-Feld, function-Feld) spezifiziert die Datenrichtung und ist zuständig für weitere Aufgaben. Das A-Feld (address-Feld) gibt die Empfängeradresse an; Adressen von 1 bis 250 können für individuelle Nutzer zugewiesen werden. Adresse 255 (FFhex) wird verwendet, um Informationen an ''alle Teilnehmer'' zu senden (broadcast). Dies wird z. B. beim Uhrzeit/Datum Update (alle 10 Sekunden) verwendet. Die Bedeutung des CI-Felds (control information field) ist noch nicht ganz klar. Eventuell wird es als Adressierungserweiterung verwendet. Meistens ist es mit dem A-Feld identisch. Auf das user-Datenfeld folgt eine Prüfsumme, welche aus dem ''least significant byte'' der arithmetischen Summe von C, A, CI und des letzten ''user bytes'' gebildet wird. Am Ende wird das Stoppzeichen 16hex gesendet. Die meisten Telegramme werden ein weiteres Mal gesendet. Aktuell variiert die Länge zwischen L = 5 bis L = 13. Manchmal wird der String "DCF49 TEST" im user data-Feld, mit L = 13, C = FFh, A = FFh (broadcast), CI = FFh gesendet.

Eine detailliertere Protokollspezifikation findet sich in der zugehörigen DIN-Norm.

Bei Versacom- und Semagyr-Übertragungsprotokoll laut DIN 43861 Teil 3 und 4 für Rundsteuerung => 7 Byte Header, Länge des frei belegbaren Informationsfelds 2-15 Bytes, 1 Byte Prüfsumme und Stopp-Byte nach FT1.2 erzeugt eine Gesamtlänge von 24 Bytes pro Datentelegramm.

- Start 68h (h = hexadecimal)
- L Länge Userdaten
- L Wiederholung
- Start Wiederholung 68h
- Telegrammnummer (07-F7h + 10h-Inkrement je Telegramm)
- Anwenderadresse 1.Byte
- Anwenderadresse 2.Byte
- Userdaten 2-15 Bytes
* Funktions- und Adressbyte
* max. 5 Byte Funktionsspezifikation
* Einzel- oder Gruppenadressierungsinformationen und Relaisinfo
- Prüfsumme
- Stop 16h

=== Einzeladressierung ===
Für die Einzeladressierung stehen für die Adresse 3 Bytes zur Verfügung. Somit sind 16.777.215 Empfänger einzeln adressierbar.

<pre>
Most significant Bit Least significant Bit
||-|-|-|-|-|-|-|-||-|-|-|-|-|-|-|-||-|-|-|-|-|-|-|-||-|-|-|-|-|-|-|-||
1 Byte 2Byte 3Byte 4Byte
||Relaiszuordnung|| Einzeladresse ||
| | | |
| | | RelaisNr.1
| | |
| | |
| |RelaisNr.6
| Nicht benutzt
Nicht benutzt

Wenn Relais Bit=1 dann Relais geschaltet.
</pre>

<pre>
* Frame empfangen: Sonntag 10 Jun 17:02:19 2012
Start-Marke: 68
L-Feld: 0a
Start-Marke: 68
C-Feld: 65 Telegramm-Nummer: 6
Adresse 1 (A-Field): 00
Adresse 2 (CI-Field): 00
RAW-HEX-DATEN:
00 78 02 91 00000000 01111000 00000010 10010001 . x . .
ea 06 0c 11101010 00000110 00001100 . . .
Nutzdatenlänge: 7 byte
Checksumme: 6c
End-Marke: 16
Übertragene Zeit: 17:02 Datum: 10.06.12
</pre>

== Kosten ==
Bei Energieverbraucher.de werden Kosten pro Funk-Teilnehmer/Empfänger im Monat von 0,65 € beziffert.
Der Funkrundsteuerempfänger kostet hier 100 Euro (große Stückzahl). Empfangsmodule sind um 20 Euro erhältlich (z. B. Typen FUM2 FSK von hkw).

== Hersteller ==
* [http://www.wireless-netcontrol.com/de/loesungen/funkrundsteuerung.html wireless netcontrol GmbH]
* [http://www.prolan-ag.de/ Prolan AG]
* [http://www.landisgyr.com/ Landis+Gyr]
* [http://www.langmatz.de/ Langmatz]
* [https://www.hkw-elektronik.de/produkte/empfangstechnik-fsk/ HKW-Elektronik / EFR GmbH]

== Weblinks ==
* [http://www.efr.de/ Europäische Funkrundsteuerung]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Leittechnik]]
[[Kategorie:Elektrische Energietechnik]]

Funkrundsteuertechnik - Versionsgeschichte

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