Intrusive Manipulation von Smart Metern erkennen und abwehren

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Tampering: Intrusive Manipulation beginnt an der Klemmenleiste

Die häufigste intrusive Manipulationsmethode besteht in dem Versuch, einen Metallgegenstand gegen die Klemmenleiste des Zählers zu schieben, um damit den Ein- und Ausgang der Phase zu überbrücken (Bild 3). Dieser Gegenstand leitet den größten Teil des Stroms an der Messschaltung vorbei, womit diese weniger misst als tatsächlich verbraucht wird, was zu einer Verringerung der abgerechneten Energiemenge führt.

Um ein Manipulieren durch Umleiten des Stroms zu verhindern, kann man das Design des Zählers so abändern, dass der Strom sowohl in der Phase als auch im Nullleiter gemessen wird. Bei einem einphasigen System sollten beide Ströme im Idealfall gleich dem vom Verbraucher gezogenen Strom sein.

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Die Messung des Stroms im Nullleiter und in der Phase ermöglicht eine präzise Berechnung der Wirkenergie auch dann, wenn einer der Ströme umgeleitet wird. Wenn also ein Unbefugter versuchen würde, den Phasenstrom wie in Bild 3 gezeigt umzuleiten, könnte der Wirkenergieverbrauch dennoch berechnet werden, indem ein Stromwandler zwischen den Nullleiter-Anschlüssen angeordnet würde und anstelle des Phasenstroms der Strom im Nullleiter zur Energieberechnung herangezogen würde.

Werden Ströme sowohl in der Phase als auch im Nullleiter umgeleitet, würde dies die Genauigkeit der Energieberechnung beeinflussen. Das Umleiten beider Ströme lässt sich feststellen, indem man ermittelt, ob die Wirkenergieverbräuche von Phase und Nullleiter signifikante Unterschiede aufweisen.

Eine weitere intrusive Manipulationsmethode ist das Abklemmen eines Phasen- oder Nullleiter-Anschlusses. Hierdurch wird die Stromversorgung des Stromzählers ebenso unterbrochen, wie die zur präzisen Verbrauchsberechnung erforderliche Verbindung zur Netzspannung. Um die Funktionalität des Zählers bei solchen Ausfällen der primären Stromversorgung sicherzustellen, kann eine Hilfsstromversorgung, wie etwa ein zusätzliches, auf einem Transformator basierendes Netzteil, ein Superkondensator oder eine Batterie den Zähler speisen.

Als dritte intrusive Manipulationsmethode ist das Vertauschen der Phasen- oder Nullleiter-Anschlüsse zu nennen. Bei einem einphasigen Stromzähler bewirkt dies, dass negative Stromverbräuche gemessen werden, wodurch die insgesamt erfasste Energiemenge immer kleiner wird. Die vertauschten Anschlüsse dürfen allerdings nicht dauerhaft belassen werden, da sie die Manipulation offenkundig machen würden, wenn der gemessene Wirkenergieverbrauch zu niedrig wäre.

In einem dreiphasigen System ließe sich der Stromzähler manipulieren, indem die Anschlüsse einer Phase vertauscht würden. Anders als bei einem einphasigen Zähler würde das Vertauschen der Anschlüsse einer Phase nicht zur Anzeige eines immer niedrigeren Energieverbrauchs führen, sondern der aufgezeichnete Verbrauch an Wirkenergie würde nur mit einem Drittel der Rate zunehmen, die bei ausgeglichenen Lasten entstünde.

Zur Aufdeckung vertauschter Anschlüsse lässt sich das Vorzeichen der durchschnittlichen Wirkleistung jeder Phase überwachen. Ein negatives Vorzeichen könnte dann auf vertauschte Anschlüsse hindeuten.

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