Welche M-Bus-Wasserzähler unterstützen die zentrale Datenerfassung?

OMS-konforme M-Bus-Wasserzähler: Die Grundlage für die zentrale Erfassung

Warum OMS-Zertifizierung Interoperabilität über zentralisierte Systeme hinweg sicherstellt

Die Open Metering System (OMS)-Zertifizierung behebt die frustrierenden Kompatibilitätsprobleme, die bei der großflächigen Bereitstellung von M-Bus-Wasserzählern auftreten. Ohne standardisierte Protokolle geraten Versorgungsunternehmen in Dateninseln, bei denen Zähler verschiedener Hersteller nicht mit dem zentralen System kommunizieren können. OMS überprüft im Wesentlichen, ob Geräte den EN-13757-7-Standards entsprechen, sodass all diese unterschiedlichen Geräte die Nachrichten des jeweils anderen verstehen können – unabhängig von der verwendeten Infrastruktur. Laut aktueller Messtechnik-Forschung aus dem Jahr 2023 übertragen zertifizierte Zähler Daten selbst bei Vermischung mit Produkten anderer Marken zu etwa 99,8 % fehlerfrei. Dadurch entfallen lästige proprietäre Hürden, und Versorger können neue Zähler problemlos neben bestehenden installieren, ohne teure Middleware-Lösungen benötigen zu müssen. Außerdem schreibt die Zertifizierung Abwärtskompatibilität vor, wodurch ältere Geräte auch weiterhin mit neueren M-Bus-Zählern zusammenarbeiten, während schrittweise Aufrüstungen erfolgen. Darüber hinaus werden einheitliche Verschlüsselungsverfahren und ordnungsgemäßes Fehlermanagement flächendeckend durchgesetzt, um die Integrität der Daten während der Übertragung an zentrale Server sicherzustellen.

Wesentliche technische Anforderungen: Adressierung, Telegrammstruktur und Datenobjekte

Drei technische Grundpfeiler ermöglichen eine zuverlässige zentrale Datenerfassung in OMS-konformen M-Bus-Wasserzählersystemen:

• Adressierungsarchitektur : Jeder Zähler benötigt eine eindeutige 8-Byte-Primäradresse (mit einer optionalen 4-Byte-Sekundäradresse), die auf ISO/IEC 11770-Standards ausgerichtet ist. Dieses hierarchische Schema unterstützt bis zu 250 Geräte pro Leitungsabschnitt ohne Kollisionen.

• Telegrammstruktur : Ein fester 9-Byte-Header (mit Steuer- und Adressfeldern) geht variabel langen Nutzdaten voraus, die durch CRC16-Prüfsummen geschützt sind. EN 13757-3 definiert 12 standardisierte Telegrammtypen – darunter Alarmdurchsagen (SND-NR) und verschlüsselte Leseanfragen (RSP-UD).

• Datenobjekte : Wertinformationsfelder (VIFs) kodieren Messwerte mit vordefinierten Einheiten:

  VIF-Code	Abmessungen	Einheit	Auflösung
  0.3.0	Aktuelles Volumen	Kubikmeter	0.001
  0.4.0	Historische Nutzung	die	0.1
  0.0.0	Alarmflags	Bitmaske	N/A

Herstellerspezifische Erweiterungen (z. B. VIF 0.7.0) erfordern eine Vorabgenehmigung im Rahmen des OMS-Frameworks, um die Interpretierbarkeit über Systeme hinweg sicherzustellen. Strenge Zeitvorgaben – einschließlich eines Antwortfensters von ≤2 ms – verhindern Telegrammkollisionen in dichten Installationen.

Kabelgebundene vs. Funk-M-Bus-Architekturen für skalierbare M-Bus-Wasserzähler-Netzwerke

Kabelgebundener M-Bus (EN 13757-2): Topologie, Reichweitengrenzen und Stromversorgung für dichte Installationen

Das verdrahtete M-Bus-System arbeitet mit einer Zweidraht-Schaltung, bei der Geräte kettenförmig verbunden sind. Diese Systeme können Segmente mit einer Länge von bis zu 1000 Metern abdecken, wobei jedes Segment etwa 250 Wasserzähler über das M-Bus-Protokoll anschließen kann. Ein wesentlicher Vorteil liegt in der zentralen Energieversorgung über das Netzwerk. Der Bus stellt selbst die notwendige Spannung für alle Endgeräte bereit, sodass kein regelmäßiger Batteriewechsel erforderlich ist. Die Wartungskosten sinken insbesondere bei dichten Installationen wie in Mehrfamilienhäusern erheblich, oft um rund dreißig Prozent. Werden jedoch Installationslängen überschritten, die über der 1000-Meter-Grenze liegen, sind zusätzliche Geräte, sogenannte Repeater, erforderlich. Dies erhöht die Komplexität bei der Planung größerer Installationen, bei denen Platzbeschränkungen oftmals bereits eine Herausforderung darstellen.

Wireless M-Bus (EN 13757-4): Frequenzbänder, Batterielebensdauer und Optimierung der Abdeckung für großflächige M-Bus-Wasserzähler

Der Wireless M-Bus (wM-Bus) arbeitet in den lizenzfreien ISM-Bändern, die wir in Europa bei Frequenzen wie 169 MHz, 433 MHz und 868 MHz finden. Bei der Auswahl der zu verwendenden Frequenz müssen Ingenieure einen Kompromiss finden zwischen Reichweite, Durchdringungsfähigkeit von Hindernissen und Datenübertragungsgeschwindigkeit. Niedrigere Frequenzen im Spektrum, etwa um 169 MHz, können bei freier Sichtstrecke Distanzen von bis zu 5 Kilometern überbrücken, weisen jedoch eine geringere Bandbreite auf. Die Batterielebensdauer ist eine weitere zentrale Überlegung bei vielen Installationen. Deshalb nutzen einige Systeme den sogenannten Stationären Modus (S), bei dem Geräte ihre Daten nur 2 bis 4 Mal pro Tag übertragen. Dieser sparsame Ansatz ermöglicht es, dass Batterien über ein Jahrzehnt lang halten, bevor sie ausgetauscht werden müssen. Städte, die diese Systeme großflächig einsetzen, greifen häufig auf Mesh-Netzwerklösungen in Verbindung mit intelligenter Gateway-Technologie zurück, um Probleme durch Signalverlust in dichten urbanen Gebieten entgegenzuwirken. Durch strategisch platzierte Repeater im Netzwerk können Betreiber tote Zonen um etwa 70 Prozent reduzieren. Mit intelligenten Anpassungen im Leistungsmanagement bleiben die Verbindungen auch in gemischten Netzwerkumgebungen mit unterschiedlichen Infrastrukturen stabil.

Datenkonzentratoren und Gateways: Ermöglichung der einheitlichen Backend-Integration für M-Bus-Wasserzähler

Truesync Collect und äquivalente Master-Einheiten: Protokollübersetzung, Abfrageplanung und Firmware-Management

Truesync Collect-Mastergeräte bilden den zentralen Anschlusspunkt für M-Bus-Wasserzählnetze, die zusammenarbeiten müssen. Diese Geräte fungieren als Übersetzer zwischen den speziellen M-Bus-Signalen und gängigen industriellen Formaten wie Modbus TCP, MQTT und REST-APIs. Durch diese Übersetzung ist es möglich, alles von SCADA-Systemen bis hin zu Abrechnungssoftware ohne Kompatibilitätsprobleme anzuschließen. Die intelligente Zeitplanfunktion hilft dabei, den Kommunikationszeitpunkt dieser Geräte zu steuern. Dadurch wird die Batterielebensdauer bei Funkzählern verlängert, während dennoch wichtige stündliche oder tägliche Verbrauchswerte erfasst werden. Ein weiterer großer Vorteil ist die Möglichkeit, Firmware zentral fernzuaktualisieren – gleichzeitig bei Tausenden von Geräten. Laut kürzlich im WaterTech Journal des vergangenen Jahres veröffentlichten Studien reduziert diese Fernupdate-Funktion die Wartungskosten um etwa 40 Prozent im Vergleich zum manuellen Einsatz von Technikern. Zudem bieten diese Systeme noch zahlreiche weitere Funktionen.

• Protokollbrücke : Wandelt M-Bus-Datenobjekte in Modbus-Register für veraltete industrielle Systeme um
• Adaptives Abrufen : Priorisiert stark genutzte Endpunkte während Spitzenlastzeiten
• OTA-Verwaltung : Stellt verschlüsselte Firmware-Updates zur Behebung von Sicherheitsanfälligkeiten bereit

Diese zentrale Steuerungsebene beseitigt Dateninseln und ermöglicht einheitliche Analysen über heterogene Zählerflotten hinweg.

Hybride Bereitstellungsstrategien: Integration von herkömmlichen und modernen M-Bus-Wasserzählern in kommunalen Versorgungsbetrieben

Kommunale Versorgungsbetriebe verwalten häufig gemischte M-Bus-Wasserzählerflotten – von jahrzehntealten Kabelgeräten bis hin zu neueren drahtlosen Endpunkten. Eine effektive Modernisierung erhält dabei die bestehenden Investitionen und erschließt gleichzeitig erweiterte Datenfunktionen.

Dual-Mode-Gateways verbinden kabelgebundene und drahtlose M-Bus-Wasserzählerendpunkte

Dualmod-Gateways schließen die Lücke zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards, indem sie gleichzeitig kabelgebundene Verbindungen gemäß EN 13757-2 und drahtlose Konfigurationen nach EN 13757-4 handhaben. Diese Geräte arbeiten im Hintergrund und wandeln Datenpakete aus herkömmlichen Zweidrahtsystemen in ein Format um, das mit modernen drahtlosen Mesh-Netzwerken kompatibel ist, wodurch zeitaufwändige manuelle Anpassungen der Datenformate entfallen. Wasserversorger beispielsweise setzen solche Hybrid-Gateways ein, um weiterhin ihre älteren, aber funktionsfähigen kabelgebundenen Zähler nutzen zu können, gleichzeitig jedoch neue batteriebetriebene drahtlose Sensoren an schwer zugänglichen Stellen installieren zu können, wo das Verlegen von Kabeln nicht praktikabel ist. Dadurch erhalten sie eine bessere Netzabdeckung über das gesamte System, ohne die bestehende Infrastruktur entfernen und von Grund auf neu aufbauen zu müssen.

Cloud-native Erfassungspipelines: Von rohen M-Bus-Telegrammen zu nutzbaren Versorgungsanalysen

Cloud-native Erfassungspipelines nehmen die rohen M-Bus-Telegrammsignale entgegen und wandeln sie in saubere, analysenfähige Datensätze um. Dabei prüfen sie automatisch die Gültigkeit, normalisieren Einheiten, synchronisieren Zeitstempel und nutzen maschinelles Lernen, um auffällige Muster im Datenstrom zu erkennen. Städte erfassen diese Messwerte über MQTT oder andere gängige Protokolle und führen dabei laufende Musterauswertungen durch, um Probleme wie Rohrlecks oder ungewöhnliche Verbrauchsspitzen frühzeitig zu erkennen. Der Übergang von veralteten, manuellen Datenaufbereitungsverfahren hin zu intelligenter Automatisierung ermöglicht es nun, vorherzusagen, wo zukünftig Probleme auftreten könnten. Aktuelle Untersuchungen zur Effektivität dieser Systeme zeigen, dass einige Regionen nach der Einführung dieser intelligenteren Ansätze ihre nicht abrechenbaren Wasserverluste um etwa 22 % reduzieren konnten.

Häufig gestellte Fragen zu OMS-konformen M-Bus-Wasserzählern

Was ist die Open-Metering-System-(OMS)-Zertifizierung?

Die OMS-Zertifizierung gewährleistet die Interoperabilität zwischen Wasserzählern verschiedener Hersteller, indem die Einhaltung der EN-13757-7-Standards überprüft wird, wodurch eine nahtlose Datenkommunikation zwischen verschiedenen Geräten ermöglicht wird.

Worin unterscheiden sich verdrahtete und drahtlose M-Bus-Systeme?

Verdrahtete M-Bus-Systeme liefern Strom über eine Zweidrahtverbindung und unterstützen dichte Installationen, ohne dass Batterien ausgetauscht werden müssen, während drahtlose M-Bus-Systeme in lizenzfreien ISM-Frequenzbändern arbeiten und für Ferninstallationen auf Batteriestrom angewiesen sind.

Was sind Datenkonzentratoren und Gateways?

Datenkonzentratoren und Gateways sind Geräte, die M-Bus-Signale in gängige industrielle Formate umwandeln und so ein zentrales Datenmanagement sowie die Integration in verschiedene Backend-Systeme ohne Kompatibilitätsprobleme ermöglichen.

Welche Vorteile bieten cloudbasierte Erfassungspipelines für Versorgungsunternehmen?

Cloud-native Pipelines verwandeln rohe M-Bus-Telegramme durch Validierung, Normalisierung und Anomalieerkennung in nutzbare Daten und verbessern so die Versorgungsanalytik und betriebliche Effizienz.