So läuft der Übergang von M-Bus und Modbus zu drahtlosen Technologien in der Praxis ab

Warum kabelgebundene Netze Einführung und Betrieb erschweren

Ingenieuren sind typische Herausforderungen vor Ort gut bekannt:

Aufwändige Installation und Abstimmung. Die Verlegung von Kabeltrassen (Führung, Durchführungen durch Baukonstruktionen, Kabelrinnen) sowie die Einhaltung von Brandschutzanforderungen erhöhen Projektlaufzeiten und Kosten.

Risiken durch Beschädigung und Kontaktalterung. Kabelnetze reagieren empfindlich auf mechanische Einflüsse und die Qualität der Kontakte (Unterbrechungen, Korrosion an Klemmen) sowie auf elektromagnetische Einflüsse, einschließlich Störeinkopplungen und Erdungsproblemen.

Einschränkungen bei der Erweiterung. Beim Hinzufügen neuer Messpunkte oder Sensoren ist häufig das Verlegen zusätzlicher Leitungen oder eine Anpassung des bestehenden Anschlusskonzepts erforderlich.

Komplexität auf verteilten Standorten. Bei Anlagen mit entfernten Knoten (Kellerräume, Schächte, separate Gebäude, temporäre Bauten) kann der Aufbau einer Kabelinfrastruktur technisch schwierig oder wirtschaftlich nicht sinnvoll sein.

In der Folge steigen die Gesamtbetriebskosten: Die kabelgebundene Infrastruktur muss mindestens ebenso häufig gewartet werden wie die Messgeräte selbst.

Was drahtlose Technologien bieten

Drahtlose Datenübertragung eignet sich besonders dort, wo kurze Implementierungszeiten und Flexibilität entscheidend sind:

Kürzere Implementierungszeiten. Der Wegfall von Kabelverlegung reduziert Montageaufwand und ermöglicht eine schnellere Inbetriebnahme.

Einfachere Systemerweiterung. Zusätzliche Zähler oder Sensoren lassen sich oft ohne Stillstand der bestehenden Infrastruktur und ohne Umverdrahtung integrieren.

Anbindung schwer zugänglicher Bereiche. Für Untergeschosse, technische Räume und räumlich getrennte Bereiche ist Funk häufig die praktischere und wirtschaftlich sinnvollere Alternative zur Kabelverlegung.

Unterstützung von Remote Monitoring und Analytik. Drahtlose Übertragungskanäle lassen sich gut in Server- und Cloud-Plattformen integrieren, einschließlich Telemetrie-Erfassung, Benachrichtigungen und Überwachung der Verbindungsqualität.

Unterstützung hybrider Architekturen. Bestehende Geräte mit M-Bus/Modbus-Schnittstellen können über Gateways und Konzentratoren angebunden werden, sodass die Daten drahtlos übertragen werden, ohne den gesamten Gerätepark auf einmal auszutauschen.

Moderne Funklösungen sind nicht auf „einen batteriebetriebenen Sender“ reduziert. In der Regel handelt es sich um ein Gesamtsystem mit Netzwerkmanagement, Diagnose, Verschlüsselung, Ereignisprotokollen, Kanalqualitätskontrolle und zentraler Datenerfassung.

Wie die Migration in der Praxis aussieht

In den meisten Fällen wird der Übergang nach einem von drei Szenarien umgesetzt.

Szenario 1: Gateway über dem bestehenden Netz. Modbus RTU- und M-Bus-Leitungen bleiben in Betrieb, und zusätzlich wird ein Gateway oder Konzentrator installiert. Dieses sammelt Daten und überträgt sie per Funk, beispielsweisevia LoRaWAN, NB-IoT/LTE oder ein privates Funknetz (die Wahl hängt von den Projektbedingungen ab). So lässt sich Remote Monitoring und Leittechnik schnell realisieren, ohne Kabel neu zu verlegen und ohne Zähler zu ersetzen.

In der Jooby-Produktlinie wird dieses Szenario durch Lösungen unterstützt, die Daten über kabelgebundene Schnittstellen aufnehmen und über drahtlose Kanäle weiterleiten. Zudem werden Geräte eingesetzt, die Daten zentral erfassen und an die übergeordnete Ebene – SCADA oder eine IoT-Plattform – übertragen.

Szenario 2: punktuelle drahtlose Modernisierung. Kabelgebundene Anschlüsse bleiben dort, wo sie praktisch sind, etwa im Heizraum oder im Schaltschrank. Gleichzeitig werden schwierige Bereiche auf Funk umgestellt: entfernte Übergabestationen, Schächte, verteilte Sensoren, temporäre Objekte. Diese Variante senkt häufig die Investitionskosten und reduziert Risiken bei Arbeiten in schwer zugänglichen Bereichen, während die Daten in einem System bleiben.

Szenario 3: Wireless-first bei neuen Anlagen. Bei Neubauten und im Rahmen grundlegender Sanierungen wird zunehmend von Beginn an eine Funkarchitektur vorgesehen. Sensoren und Zähler übertragen Daten per Funk, und ein oder mehrere Gateways senden diese an einen Server oder in die Cloud. Kabel werden gezielt eingesetzt: für die Stromversorgung, kritische Steuerkreise und einzelne lokale Segmente.

Schlüssel­schritte des Übergangs

Damit der Übergang beherrschbar bleibt, folgt man in der Regel diesem Vorgehen:

Bestandsaufnahme der Geräte. Es wird erfasst, welche Geräte installiert sind, welche Protokolle genutzt werden (Modbus, M-Bus), welche Datenrate vorliegt und wie häufig Daten übertragen werden müssen.

Bewertung der Funkabdeckung am Standort. Berücksichtigt werden Wände, Kellerräume, Metallkonstruktionen und Bebauungsdichte. In einigen Fällen ist es besser, zwei Gateways statt eines zu installieren, um eine stabile Verbindung zu gewährleisten.

Auswahl der passenden Kommunikationstechnologie. Wenn Daten selten und über große Distanzen benötigt werden, eignen sich Reichweitenlösungen mit kleinen Datenpaketen. Wenn eine häufigere Übertragung und größere Datenmengen erforderlich sind, wählt man eine Technologie mit entsprechender Bandbreite. Gibt es eine zuverlässige Netzabdeckung eines Providers, kann man Mobilfunknetze nutzen.

Pilotprojekt mit 5–20 Messpunkten. Es werden Verbindungsqualität, Verluste, Zustellverzögerungen und Energieverbrauch geprüft.

Integration in die übergeordnete Ebene. Datenformat, Tags, Ereignisse, Abfrageintervalle und Archivierungsregeln werden abgestimmt.

Betriebsregeln. Es werden Monitoring der Verbindungsqualität, Ereignisprotokolle, Updates, Redundanz sowie Zugriffs- und Schlüsselrichtlinien eingerichtet.

Warum drahtlose Lösungen zum Basisansatz werden

Messwerterfassung und Leittechnik werden zunehmend Teil einer IoT-Landschaft, in der Flexibilität, schnelle Inbetriebnahme und zeitnahe Daten wichtig sind. Drahtlose Technologien erleichtern die schnelle Erweiterung des Systems, reduzieren Montageaufwand und Wartungskosten, erhöhen die Transparenz durch Diagnose und Ereignisse und vereinfachen die Integration mit Analytik und prädiktiver Instandhaltung.

Immer mehr Projekte werden so aufgebaut: M-Bus und Modbus bleiben auf Geräteebene, und anschließend überträgt ein Gateway die Daten per Funk an den Server. Jooby-Lösungen unterstützen diesen Ansatz: Sie ermöglichen die Einbindung bestehender Geräte in eine drahtlose Infrastruktur und erlauben den schrittweisen Übergang zu einer neuen Architektur, ohne einen abrupten Austausch der gesamten Ausstattung.