# GNSS-Zeitsynchronisation für Stromnetze Stromnetze sind auf GNSS-Zeit angewiesen, weil Zeigermessgeräte (PMU) im gesamten Netz ihre Messungen von Spannung, Strom und Frequenz synchronisieren müssen, mit einer Genauigkeit im Mikrosekundenbereich. GNSS-Empfänger sind vergleichsweise günstige, zuverlässige und präzise Quellen für diese Zeit. Weil das Stromsystem so wichtig ist, muss das Zeitsignal zudem gegen Störungen widerstandsfähig sein. ## Warum Stromnetze einen gemeinsamen Takt brauchen Zeigermessgeräte (Phasor Measurement Units, PMU) messen den elektrischen Zustand eines Stromsystems in Echtzeit: Spannung, Strom, Leistung und Frequenz. Netzbetreiber überwachen und regeln damit die Stabilität und Zuverlässigkeit des Netzes [1]. PMU sind an Knotenpunkten im gesamten Netz installiert, auch an abgelegenen Standorten, und auf eine genaue Zeitsynchronisation ihrer Messungen angewiesen [1]. - **PMU-Auslieferungen 2025:** etwas mehr als 8.000 - **PMU-Auslieferungen 2034 (Prognose):** rund 11.500 - **Messungen pro Sekunde:** bis zu mehreren Dutzend - **Zeitquelle vieler PMU:** GPS Die Zahlen stammen aus dem EU Space Market Report 2026 der EUSPA. Die Agentur erwartet, dass die jährlichen PMU-Auslieferungen weiter steigen, weil Energieversorger die großräumige Netzüberwachung sowie ihre Schutz- und Regelungssysteme ausbauen [1]. ## So funktioniert die GNSS-Zeit im Netz Satellitennavigation liefert neben der Position auch eine präzise Zeit. GNSS-Empfänger sind vergleichsweise günstige, zuverlässige und hochpräzise Zeitquellen, die sich in großer Zahl in einem intelligenten Netz installieren lassen [3]. Wie die Technologie funktioniert, erklärt unsere Seite [Was ist GNSS?](https://leto.space/de/wissen/satellitennavigation/). PMU synchronisieren ihre Messungen in der Regel mit GPS oder einem anderen GNSS [1]. Die erforderliche Genauigkeit liegt im Mikrosekundenbereich, weil Anwendungen für Netzschutz und Netzregelung genaue Zeitstempel und eine rechtzeitige Übertragung der Daten brauchen. GNSS-Empfänger auf dem Stand der Technik erfüllen diese Anforderungen [2]. **Abbildung:** Zeigermessgeräte (PMU) beziehen ihre Zeit in der Regel über GNSS, in vielen Installationen über GPS; Galileo könnte als Alternative oder Rückfallebene dienen. Dank der gemeinsamen Zeit können Netzbetreiber die Daten Hunderter PMU in Echtzeit vergleichen. Schematische Darstellung. ## Was es ermöglicht Die Digitalisierung von Umspannwerken fördert die Verbreitung von PMU und hat Anwendungen für Netzschutz und Netzregelung verbessert, bei denen die Qualität der Datensynchronisation entscheidend ist [2]: - Echtzeitmodellierung des Netzes - Fehleranalyse und Fehlerortung - Weitbereichsüberwachung über das gesamte Netz Für die Zukunft erwartet EUSPA, dass GNSS-Zeitempfänger eine automatische Echtzeitregelung intelligenter Netze ermöglichen, in denen alle Beteiligten am Energiemarkt miteinander kommunizieren [3]. ## Resilienz Weil das Stromsystem für Alltag und Wirtschaft so wichtig ist, muss die GNSS-Zeit im Netz gegen Störungen widerstandsfähig sein [3]. Für PMU nennt EUSPA zwei Möglichkeiten: **Eine zweite Konstellation.** Galileo könnte in PMU eine Alternative oder Rückfallebene zu GPS bieten [1]. **Eine Ersatzzeitquelle.** Konzepte auf Basis des Precision Time Protocol (PTP) werden als Rückfallebene untersucht, wobei einige davon ebenfalls auf GNSS-Empfänger angewiesen sind [2]. Jamming und Spoofing zu erkennen, auch mithilfe authentifizierter Galileo-Signale, betrifft jeden GNSS-abhängigen Ablauf. Das Thema behandelt der Anwendungsfall [GNSS-abhängige Abläufe absichern](https://leto.space/de/anwendungsfaelle/gnss-resilienz/). ## Grenzen **Grenzen** - **Ein System dominiert:** Viele PMU sind Altanlagen oder empfangen nur GPS. In bestehenden PMU-Installationen setzt sich Galileo erst allmählich durch und ist noch nicht weit verbreitet \[1]. - **Signale können gestört werden:** GNSS-Signale können gestört werden \[3]. Ein Konzept für die Zeitsynchronisation muss festlegen, was die Geräte tun, wenn das Signal ausfällt oder manipuliert wird. - **Rückfallebenen sind nicht immer unabhängig:** Einige Ersatzkonzepte auf Basis des Precision Time Protocol sind ebenfalls auf GNSS-Empfänger angewiesen \[2]. Eine Rückfallebene hilft nur, wenn sie nicht dieselbe Schwachstelle hat wie die primäre Quelle. ## So unterstützen wir Sie Wir finden mit Ihnen heraus, wo Ihr Netz von Satellitenzeit abhängt, legen Genauigkeit, Widerstandsfähigkeit und Rückfallebene im Rahmen von [Anforderungen und Beschaffung](https://leto.space/de/beratung/beschaffung/) fest und führen die neue Lösung Schritt für Schritt ein. [Mehr zur Umsetzung](https://leto.space/de/beratung/umsetzung/) Wer weltraumgestützte Lösungen anbietet, zeigt [Spacegraph](https://leto.space/de/spacegraph/), unsere Discovery-Plattform. ## Verwandte Anwendungsfälle - [Schutz vor Jamming und Spoofing](https://leto.space/de/anwendungsfaelle/gnss-resilienz/): Wie Sie Abläufe absichern, die von GNSS abhängen. - [Erneuerbare Stromerzeugung prognostizieren](https://leto.space/de/anwendungsfaelle/erzeugungsprognose/): Wie Satellitendaten Solarprognosen verbessern und die Windenergie unterstützen. - [Maschinensteuerung und Vermessung mit GNSS](https://leto.space/de/anwendungsfaelle/gnss-maschinensteuerung/): Satellitenpositionierung auf Baustellen. - [Energie und Versorgung](https://leto.space/de/branchen/energie-und-versorgung/): Alle Anwendungsfälle für Energie- und Versorgungsunternehmen. ## Häufige Fragen ### Kann Galileo GPS bei der Zeitsynchronisation im Netz ersetzen? Viele Zeigermessgeräte (PMU) stützen sich weiterhin auf GPS, und in bestehenden PMU-Installationen steht die Nutzung von Galileo noch am Anfang. Galileo hat sich jedoch von einem ergänzenden System zu einer ernstzunehmenden Alternative entwickelt, und Netzbetreiber beginnen, in redundante Zeitquellen wie Mehrkonstellationsempfänger zu investieren [1]. ### Was passiert, wenn das GNSS-Signal gestört oder gefälscht wird? GNSS-Signale können gestört werden. Deshalb muss die Zeitsynchronisation im Stromsystem gegen Störungen widerstandsfähig sein [3]. Für PMU gewinnt Galileo als zweite Konstellation an Bedeutung, und Netzbetreiber beginnen, in redundante Zeitquellen wie Mehrkonstellationsempfänger, terrestrische Rückfallsysteme und netzbasierte Zeitverteilung zu investieren [1]. Erkennung, authentifizierte Signale und Rückfallebenen für alle GNSS-abhängigen Abläufe behandelt unser Anwendungsfall zu [Störung und Täuschung (Jamming und Spoofing)](https://leto.space/de/anwendungsfaelle/gnss-resilienz/). ### Wie fangen wir an? Mit einer Bestandsaufnahme: Welche Geräte in Ihren Umspannwerken und Leitsystemen beziehen ihre Zeit aus GNSS, welche Empfänger nutzen sie, und was passiert, wenn das Signal ausfällt? Darauf aufbauend legen wir die Anforderungen an Genauigkeit, Widerstandsfähigkeit und Rückfallebene fest. Unsere [Beratungsübersicht](https://leto.space/de/beratung/) zeigt den Weg vom Problem bis zum Regelbetrieb. ## Quellen 1. [EU Space Market Report 2026, Issue 1, EU Agency for the Space Programme (EUSPA), 2026-05-26](https://www.euspa.europa.eu/sites/default/files/documents/EU_Space_Market_Report_2026.pdf) 2. [EUSPA EO and GNSS Market Report, Issue 2, 2024, EU Agency for the Space Programme (EUSPA), 2024](https://www.euspa.europa.eu/sites/default/files/external/publications/euspa_market_report_2024.pdf) 3. [Timing is everything: GNSS and the energy grids of the future, EU Agency for the Space Programme (EUSPA), 2020-12-15](https://www.euspa.europa.eu/newsroom-events/news-archive/timing-everything-gnss-and-energy-grids-future) Seite: