Ein Nachruf auf die unsichtbare Hand im Stromnetz

Einleitung: Das vergessene Rückgrat

Deutschland diskutiert über Smart Grids, 5G für die Energiewende und KI-gesteuerte Verteilnetze. Doch über Jahrzehnte wurde das komplexeste Steuerungssystem der Elektrizitätswirtschaft von einer Technik gewährleistet, die keine einzige IP-Adresse besaß: der Tonfrequenz-Rundsteuerung.

Sie war das Rückgrat der Netzstabilität – und stirbt gerade leise. Kein Bundestagsausschuss befasst sich mit ihrem Niedergang, keine Denkmalschutzbehörde kümmert sich um die ausrangierten Empfänger, die in Schaltschränken rosten. Dabei steuerte dieses System bis weit ins 21. Jahrhundert hinein buchstäblich jede Nacht Millionen von Lampen, Tausende von Nachtspeicheröfen und Zehntausende von Wärmepumpen.

Dieser Text ist kein technisches Handbuch. Er ist ein Nachruf.

Teil I: 110 Hertz – Die Geburt einer Idee (1899–1950)

Die Geschichte beginnt nicht in einem Labor der Großindustrie, sondern am letzten Tag des 19. Jahrhunderts. Der Franzose César René Loubery reichte am 31. Dezember 1899 beim Kaiserlichen Patentamt in Berlin ein Dokument ein, das die Energiewirtschaft für ein Jahrhundert prägen sollte .

Louberys Idee war bestechend einfach: „Für verschiedene Signale sollen zusätzliche Wechselströme verschiedener Frequenzen über das Netz geschickt werden.“ Mittels elektrischer Resonanz, so der Patenttext, könnten diese Signale an den Empfangsorten sauber getrennt und zu Schaltvorgängen genutzt werden . Am 15. März 1901 wurde Patent Nr. 118717 veröffentlicht – die Geburtsurkunde der Rundsteuerung .

Doch die Geburt war schwer. Zwar gehörten Mehrfachtarife und Maximumzähler schon früh zum Alltag der Elektrizitätswerke, doch die Rundsteuerung selbst blieb eine technische Hürde. Erst ab 1920 begann eine ununterbrochene Entwicklung hin zu einem systemtauglichen Verfahren.

Die Ära der Mehrfrequenzsysteme:

• Actadis (Paris, ab 1927): Jedem Befehl wurde eine eigene Frequenz zwischen 400 und 1000 Hz zugeordnet. Nachteil: Die Sender waren aufwendig, die Zahl der Befehle begrenzt .
• Telenerg (Siemens, 1930er): Überlagerung von 8–12 Frequenzen zwischen 280 und 600 Hz. Eine Versuchsanlage lief ab 1932 bei den Isar-Amperwerken .
• Transkommando (AEG): Übertragung durch Spannungssenkungen der 50-Hz-Grundschwingung mittels kurzer Stromunterbrechungen. Versuchsstandort war Stuttgart-Feuerbach .

Keines dieser Verfahren setzte sich durch. Der Durchbruch kam von einer Seite, mit der niemand gerechnet hatte: vom Fränkischen Überlandwerk. Ein Ingenieur namens Kemmelmeier entwickelte dort ein Reihenverfahren, das mit einer einzigen Tonfrequenz auskam. Die Information lag nicht mehr in der Frequenzvielfalt, sondern in der zeitlichen Abfolge der Impulse .

Dies war die Urform aller modernen Tonfrequenz-Rundsteuerungen.

Der Zweite Weltkrieg unterbrach die Entwicklung in Deutschland. Es war die Schweiz, die das Erbe antrat. Landis & Gyr entwickelte das Einfrequenz-Verfahren als Zeitvielfachverfahren zur Serienreife. 1950 gingen bei der HASTRA in Hannover und den VEW in Dortmund die ersten Nachkriegsanlagen in Betrieb . Die Rundsteuerung kehrte heim.

Teil II: Anatomie einer unsichtbaren Infrastruktur

Das Prinzip: Ein Flüstern im Kabel

Wer sich die Tonfrequenz-Rundsteuerung vorstellen will, muss an einen Schiffspropeller denken, der kaum sichtbar unter der Wasserlinie arbeitet. Das Stromnetz transportiert mit 50 Hertz die Energie – und zusätzlich, kaum messbar, eine zweite Frequenz zwischen 110 und 2000 Hertz .

Diese Frequenz ist der Bote.

Die Amplitude dieser Signale beträgt nur wenige Prozent der Netzspannung . Ein Laie würde sie nie bemerken. Doch in jedem Rundsteuerempfänger sitzt ein Filter, der genau diese Frequenz herauslöst. Ein Mikroprozessor – in frühen Modellen noch eine reine Logikschaltung – interpretiert die Impulsfolgen und schließt einen Kontakt.

Kapazität und Beschränkung:
Die Datenrate ist verschwindend gering. Ein Telegramm ist oft nur wenige Bytes lang, die Übertragung dauert etwa eine Sekunde . Bidirektionale Kommunikation? Nicht vorgesehen. Die Rundsteuerung spricht, aber sie hört nicht zu .

Die klassischen Anwendungen: Wärme, Licht, Geld

1. Der Kampf ums letzte Hertz – Nachtspeicher und Wärmepumpen
Die bekannteste Anwendung war das Lastmanagement für Speicherheizungen. In den Schwachlastzeiten der Nacht, wenn die Industrie ruhte, schaltete die Rundsteuerung die Heizungen frei – und bei Netzengpässen wieder ab. Bis zu dreimal zwei Stunden Sperrzeit pro Tag waren (und sind) üblich . Als Gegenleistung gewährten die Netzbetreiber stark reduzierte Netznutzungsentgelte – ein stillschweigender Pakt zwischen Versorger und Verbraucher, vermittelt durch ein paar hundert Hertz.

2. Die Straßenbeleuchtung – Sklave der Frequenz
Kein Bürger fragte sich je, wer eigentlich um 4:30 Uhr im Winter die Laterne vor seinem Haus löschte. Es war kein Stadtwerker mit Schaltplan, sondern ein Rundsteuerempfänger im Verteilerkasten. Die Steuerung erfolgte nicht notwendigerweise in Echtzeit: Moderne Funkrundsteuerempfänger (dazu später mehr) enthalten programmierbare Uhren, die lediglich regelmäßig synchronisiert werden .

3. Das EEG und die Abregelung
Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien erhielt die alte Technik einen neuen Auftrag. Wenn im Netz der Stromüberschuss drohte, mussten Wind- und Solaranlagen ihre Einspeisung drosseln. Die Rundsteuerung sendete Befehle für die Stufen 100 %, 60 %, 30 % und 0 % . Für Anlagen über 100 kW war dies verpflichtend. Der Anlagenbetreiber trug die Kosten für den Empfänger – ein Gerät, das aussah wie ein Relikt aus den 1980er Jahren, aber über das Einkommen der Investoren entschied.

4. Das letzte Mittel: Sperrung bei Zahlungsverzug
Die härteste Anwendung war die soziale Kontrolle. Blieb die Stromrechnung über längere Zeit aus, konnte der Versorger den Kunden mittels Rundsteuerbefehl komplett vom Netz nehmen . Ein digitaler Rauswurf, vermittelt über dieselbe Leitung, die den Strom lieferte.

Teil III: Das „Wälzerblinken“ – Mythos und Mechanik

Ihre Anfrage greift einen Begriff auf, der in keiner offiziellen VDEW-Richtlinie steht: „Wälzerblinken“. Es handelt sich um internen Fachjargon – wahrscheinlich eine Mischung aus „Wälzer“ für dicke technische Handbücher und dem gelben Blinklicht älterer Einsatzfahrzeuge.

Die plausibelste technische Erklärung findet sich im Protokoll der Funkrundsteuerung. Wenn die Leitwarte einen Befehl sendet, generiert sie ein Impulstelegramm nach dem Standard IEC 60870-5 bzw. DIN 43861 .

Der Aufbau eines solchen Telegramms:

text

Start (68h) – Längenfeld – Längenfeld (Wdh.) – Start (68h) – 
C-Feld (Control) – A-Feld (Adresse) – CI-Feld – 
User-Daten (0-16 Byte) – Prüfsumme – Stop (16h)

Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 200 Baud, der Frequenzhub 340 Hz . Im Klartext: Das ist langsamer als ein langsames Modem. Die gesamte Datenmenge, die ein Netzbetreiber pro Tag zur Steuerung seiner Hunderttausenden von Kunden aussendet, passt auf eine einzige Diskettenseite.

Das „Blinken“ im Begriff könnte sich auf die quittierenden LEDs auf den Empfängerplatinen beziehen. In Umspannwerken und Verteilerkästen, in denen Dutzende von Empfängern nebeneinander in 19-Zoll-Gestellen hängen, blinken bei jedem Befehl Dutzende grüne oder gelbe Dioden synchron auf. Für den Techniker, der die „Wälzer“ der Systemdokumentation studiert hat, entsteht der Eindruck eines rhythmischen Blinkens – ein optisches Echo der unsichtbaren Tonfrequenz.

Eine alternative Deutung findet sich in der Fehlersuche. Bei Störungen wird der Sender im manuellen Betrieb („Wälzer“-Modus) getriggert, um einzelne Empfänger zu testen. Das kurzzeitige Aufblinken der Lasten – sei es eine Laterne oder ein Schütz – erzeugt ein unregelmäßiges Lichtmuster im Stadtbild. Für den aufmerksamen Beobachter: ein Blinken ohne erkennbaren Grund.

Teil IV: Die Funk-Rettung (1990–2010)

Die Tonfrequenz-Technik hatte ein Grundproblem: Die Signale müssen durch Transformatoren und über weite Strecken. Jeder Netzausläufer, jede Kuppelstelle war eine potenzielle Barriere. Der Bau und Betrieb der Sendeanlagen war teuer; jeder Netzbetreiber brauchte seine eigene Infrastruktur.

Die Wiedervereinigung zwang zur Modernisierung. Die ostdeutschen Netze waren veraltet, der Nachholbedarf enorm. Gleichzeitig fielen mit der Postreform die hoheitlichen Rechte der Bundespost – der Weg für private Funkdienste war frei .

1992 bildete der VDEW eine Ad-hoc-Arbeitsgruppe „Rundsteuerung über den Rundfunk“. Die Studie kam zu einem erstaunlichen Ergebnis: Ein zentrales, bundesweites Funksystem wäre ab einer Marktdurchdringung von nur 3 % der Empfänger günstiger als der weitere Ausbau der Tonfrequenz-Sender .

August 1993: Gründung der Europäischen Funk-Rundsteuerung GmbH (EFR). Gesellschafter waren die BEWAG (Berlin), die Isar-Amperwerke, das Fränkische Überlandwerk (N-ERGIE) und das Überlandwerk Unterfranken .

Das System nutzte Langwellensender – die einzige Funktechnik, die flächendeckend und gebäudedurchdringend arbeitet. Die Frequenzen:

• Mainflingen: 129,1 kHz (DCF49), 100 kW
• Burg: 139 kHz (DCF39), 50 kW
• Lakihegy (Ungarn): 135,6 kHz (HGA22), 100 kW (seit 2006) 

Der Clou: Der Funkrundsteuerempfänger ist nicht nur ein Empfänger, sondern auch eine programmierbare Zeitschaltuhr. Er muss nicht ständig online sein. Einmal synchronisiert, arbeitet er autark, bis der nächste Synchronisationsimpuls kommt . Dieses Prinzip reduziert die Netzlast der Steuerung auf ein Minimum.

Die Serienlieferung begann 1995 . Es schien, als sei der alten Technik ein zweites Leben geschenkt worden.

Teil V: Das letzte Aufbäumen – CheapFlex (2018)

Dann, fast ein Vierteljahrhundert später, wagte die Rundsteuerung ihre letzte Offensive.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE startete 2018 das Projekt „CheapFlex“ – gefördert vom Bundeswirtschaftsministerium . Die These: Die bewährte Rundsteuertechnik könnte als Low-Cost-Alternative zum Smart Meter dienen.

Christof Wittwer, Abteilungsleiter am Fraunhofer ISE, formulierte es so: *„Die von uns genutzte Rundsteuertechnologie ist eine seit mehr als 100 Jahren bewährte, robuste und sichere Basistechnologie zur Steuerung von Verteilnetzen, die heute auf Basis von preiswerten Mikroprozessor-Empfängern gefertigt wird.“* 

Das Konzept:

• Der Netzbetreiber berechnet auf Basis des Day-Ahead-Börsenstrompreises einfache zweistufige Tarifpläne (Hochtarif/Niedertarif) für den Folgetag .
• Am Vorabend sendet die Leitwarte Rundsteuertelegramme mit den Schaltzeiten.
• Die Empfänger speichern diese lokal und steuern über das OpenMUC-Energiemanagementsystem die Verbraucher (Wärmepumpe, BHKW, PV-Speicher, E-Auto) .

Der Feldtest fand im Netzgebiet der Stadtwerke Ahaus statt. Die Kunden wurden per App über die Tarifzeiten informiert – und reagierten positiv .

Doch das Projekt offenbarte auch die unüberwindbaren Grenzen:

1. Kein Rückkanal: Der Netzbetreiber erfuhr nicht, ob der Befehl ankam oder was die Anlagen tatsächlich taten.
2. Netzzustandsschätzung: Da keine Messdaten vorlagen, musste die TU Kaiserslautern ein statistisches Verfahren entwickeln, um Spannung und Strom zu schätzen – mit für die Praxis akzeptablen, aber prinzipiell unsicheren Ergebnissen .

CheapFlex war klug, pragmatisch und wahrscheinlich zu spät. Es bewies, dass die alte Technik noch kann – aber nicht mehr muss.

Teil VI: Die Ablösung – Stille über den Frequenzen

Der Nachruf schreibt sich in der Gegenwart.

Die Netzbetreiber stellen still. Nicht aus Bosheit, sondern aus Sachzwang:

1. Das Ende der Langwelle
Die Sender in Mainflingen und Burg senden noch. Doch Media Broadcast, der Eigentümer der Infrastruktur, ist ein Wirtschaftsunternehmen. Die Wartung von Hochleistungs-Langwellensendern für eine schrumpfende Nutzerzahl rechnet sich nicht. Das DCF49-Signal teilt sich den Standort mit dem Zeitzeichensender DCF77. Wenn die letzte Röhre durchbrennt, wird sie vermutlich nicht ersetzt.

2. Die neue Norm: Smart Grid Hub
Die Stromnetz Weiden GmbH & Co. KG dokumentiert in ihren technischen Richtlinien den Wandel akribisch. Sie führen den „Smart Grid Hub Compact“ (SGHC) als direkten Ersatz für den Funkrundsteuerempfänger . Die Übertragungstechnik: GPRS-Mobilfunk .

Das ist die Kapitulation. Die Rundsteuerung – ob tonfrequent oder per Langwelle – hatte immer das Prinzip der inhärenten Robustheit. Sie nutzte das Stromnetz oder spezielle Rundfunksender, beides Infrastrukturen, die auch bei Katastrophen als letzte funktionieren. Der Mobilfunk ist bequem, günstig und bietet endlich den ersehnten Rückkanal. Aber er ist verwundbar.

3. Der Fachkräftemangel
Die letzten Ingenieure, die eine Tonfrequenz-Sendeanlage von Landis & Gyr oder Siemens aus dem Jahr 1975 zerlegen und wieder zusammensetzen können, gehen in den Ruhestand. Die Ausbildungsinhalte an den Hochschulen haben sich längst von der analogen Signalverarbeitung zur IT-Sicherheit und Datenanalyse verlagert. Man kann die Technik nicht mehr reparieren, weil niemand mehr weiß, wie sie funktioniert.

Teil VII: Straßenlaternen heute – Das Ende der Nacht

Ihre Frage nach der heutigen Steuerung von Straßenlaternen ist der Prüfstein für den Wandel.

Fall 1: Noch analog (der schrumpfende Bestand)
In tausenden von Kommunen arbeiten die alten Rundsteuerempfänger noch. Sie hängen in den Verteilerkästen, beziehen ihre 230 Volt aus dem selben Netz, das sie überwachen, und schalten zu fest einprogrammierten Zeiten. Der Zustand ist statisch. Neue Befehle kommen selten; das Programm läuft seit Jahren.

Fall 2: Dämmerungsschalter + Funkrundsteuerung
Moderne Anlagen kombinieren oft beides: Ein Dämmerungssensor erfasst die Helligkeit, ein Funkrundsteuerempfänger synchronisiert die interne Uhr oder schaltet bei Sonderereignissen (z. B. Stadtfest, Gefahrenlage) manuell . Die Laterne reagiert also sowohl auf die Physik (Sonnenstand) als auch auf die zentrale Steuerung.

Fall 3: IP-basiert (die Zukunft)
Jeder Lichtpunkt bekommt eine eigene SIM-Karte oder ist per Powerline (modernes PLC) an ein CMS (Central Management System) angebunden. Die Stadtwerke sehen auf einer Karte, welche Laterne brennt, welche gedimmt ist und welche gewartet werden muss. Das System meldet sich selbst, wenn das Leuchtmittel defekt ist.

Das Paradoxon: Früher steuerten wir Millionen Lampen mit ein paar Hertz. Heute steuern wir eine Lampe mit einem IP-Paket. Früher wussten wir nicht, ob sie brannte – aber wir wussten, dass der Befehl angekommen war, weil das System seit 50 Jahren stabil lief. Heute wissen wir sekundengenau, welche Lampe wie viel Lumen abstrahlt – und müssen Firewalls patchen, um sie vor Cyberangriffen zu schützen.

Ob das ein Fortschritt ist, entscheidet der Betrachter.

Epilog: Das letzte Hertz

Die Tonfrequenz-Rundsteuerung wird nicht abgeschaltet. Es wird kein rotes Telefon geben, das den letzten Sender vom Netz nimmt. Sie wird einfach auslaufen, wie eine Analoguhr, deren Batterie sich unmerklich entleert, bis der Sekundenzeiger eines Tages stehen bleibt.

Irgendwann in den nächsten Jahren wird ein Monteur in einem Umspannwerk in Mecklenburg-Vorpommern den letzten aktiven Tonfrequenz-Sender demontieren. Der Kasten wird wiegen, staubig sein und auf der Rückseite einen Aufkleber tragen: „Inbetriebnahme: 12.03.1972“. Der Monteur wird ihn in den Transporter heben und zum Elektroschrott bringen.

In diesem Moment wird eine hundertjährige Technik endgültig Geschichte sein.

Die Straßenlaternen werden trotzdem weiterbrennen. Die Wärmepumpen werden weiterlaufen. Die Stadtwerke werden ihre Tarife per Glasfaser verschicken. Der Normalbürger wird nichts bemerken.

Und das ist vielleicht der schönste Nachruf für eine unsichtbare Technik: Dass niemand ihr Fehlen bemerkt, weil sie ihre Arbeit so gut getan hat, dass alles selbstverständlich wurde.

Quellenverzeichnis