Der Wireless M-Bus: Europäischer Standard für die Fernauslesung
Der M-Bus (Meter Bus) entstand in den 1990er Jahren als kabelgebundenes Protokoll für die Fernauslesung von Wärmezählern (Norm EN 1434). Der Wireless M-Bus (wM-Bus) ist dessen Funk-Erweiterung, die durch die Norm EN 13757-4 standardisiert wurde und die Ablesung von Zählern ohne Verkabelung ermöglicht. Heute ist es das vorherrschende Funkprotokoll für die Fernauslesung von Zählern in Europa, insbesondere in Deutschland, Frankreich, Polen, den Niederlanden und den nordischen Ländern.
Sein Erfolg beruht auf mehreren Faktoren:
- Offene Standardisierung: Die vom CEN überwachte Norm EN 13757, die allen Herstellern zugänglich ist.
- Freies 868-MHz-Frequenzband: Keine Funkgenehmigung erforderlich, große geografische Reichweite.
- Interoperabilität: Die OMS-Schicht (Open Metering System) gewährleistet die Kompatibilität zwischen Zählern verschiedener Marken.
- Robustheit: Deutlich bessere Durchdringung von Wänden und Kellern als bei Zigbee oder WLAN.
- Energieeffizienz: Batterielebensdauer von 10 bis 16 Jahren.
Die wM-Bus-Kommunikationsmodi im Detail
| Modus | Frequenz | Datenrate | Kommunikation | Typische Lebensdauer | Hauptanwendungsbereich |
|---|---|---|---|---|---|
| Modus T1 | 868,95 MHz | 32,768 kbps | Einweg (Zähler → Sammelstelle) | 10–12 Jahre | Wasser- und Wärmezähler |
| Modus T2 | 868,95 MHz | 32,768 kbps | Bidirektional | 8–10 Jahre | Zähler mit Fernkonfiguration |
| Modus C1 | 868,95 MHz | 100 kbit/s | Einweg | 12–16 Jahre | Wasserzähler (Norm EN 13757-4:2019) |
| Modus C2 | 868,95 MHz | 100 kbit/s | Bidirektional | 10–14 Jahre | Fernabschaltung, Konfiguration |
| Modus S1 | 868,3 MHz | 32,768 kbps | Unidirektional (langsam) | 15+ Jahre | Gaszähler mit geringem Verbrauch |
Aufbau eines Wireless-M-Bus-Fernauslesesystems
Walk-by-/Drive-by-Architektur Ein Techniker fährt mit einem mobilen Endgerät (PDA oder Smartphone mit USB-wM-Bus-Empfänger) durch den Einsatzbereich. Die Zähler senden kontinuierlich Daten (Modus T oder C), und das Endgerät erfasst die Datenpakete. Die Daten werden anschließend mit der zentralen Plattform synchronisiert. Dieser Ansatz ist kostengünstig, erfordert jedoch regelmäßige Besuche vor Ort.
Feste Architektur (4G-Konzentrator) Stationäre Konzentratoren werden in wasserdichten Gehäusen auf dem Dach oder an der Fassade installiert. Jeder Konzentrator deckt einen Umkreis von 100 bis 300 m ab und erfasst automatisch die Daten von 50 bis 250 Zählern. Die Daten werden stündlich oder nächtlich über 4G/LTE an die Cloud-Plattform übertragen. Diese Architektur ermöglicht eine tägliche Ablesung ohne Vor-Ort-Einsatz und die schnelle Erkennung von Verbrauchsabweichungen.
Mesh-Architektur (Mesh/Repeater) In Bereichen mit erheblichen Hindernissen (Sozialwohnungsgebäude mit tiefen Kellern) können wM-Bus-Repeater installiert werden, um die Reichweite zu vergrößern. Einige Konzentratoren unterstützen zudem den bidirektionalen S-Modus, um die Zähler bei Bedarf abzufragen.
Anwendungsfall: Trinkwasserversorgung einer Stadt mit 50.000 Einwohnern
Ein Wasserversorgungsunternehmen, das 18.000 Kundenzähler verwaltet, nutzt die wM-Bus-Fernauslesung:
Vor der elektronischen Ablesung: 8 Ableser, 3 Tage Ablesung alle 6 Monate, halbjährliche Abrechnung auf Schätzungsbasis, Erkennung von Leckagen ausschließlich bei den Ablesungen.
Nach der Einführung der wM-Bus-Fernauslesung:
- 45 4G-Konzentratoren, die das gesamte Stadtgebiet abdecken
- Tägliche automatische Ablesung aller Zähler
- Monatliche Abrechnung auf Basis des tatsächlichen Verbrauchs ohne Schätzwerte
- Erkennung von Leckagen bei Kunden innerhalb von 48 Stunden (ungewöhnlicher Nachtverbrauch)
- Erkennung defekter Zähler (keine Funksignale mehr) innerhalb von 24 Stunden
- Reduzierung des Aufwands für die Ablesung vor Ort um 70 %
- Verbesserung des Netzwirkungsgrads um 3 % durch die schnelle Erkennung von Leckagen