TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Offenbarung betrifft das technische Gebiet des Transports und der
Abgabe von Gas, insbesondere Wasserstoffgas oder Erdgas, an Endkunden. Ferner betrifft
die vorliegende Offenbarung das technische Gebiet der manipulationssicheren Übermittlungen
von Messdaten betreffend eine an einen Endnutzer abgegebene Gasmenge.
HINTERGRUND
[0002] Immer mehr Tankstellen bieten neben Benzin und Diesel auch Tankmöglichkeiten für
Erdgas und Wasserstoff an. Wasserstofftankstellen werden beispielsweise zum Tanken
von Brennstoffzellenfahrzeugen genutzt. Dabei muss die Abrechnung und Bezahlung der
an den Endkunden abgegebenen Gasmenge, insbesondere in Deutschland, eirechtskonform
erfolgen. So stellt in Deutschland das Mess- und Eichgesetz (MessEG) sicher, dass
bei einem Kauf eines Guts, wie Wasserstoff oder Erdgas, sowohl die kaufende als auch
die verkaufende Partei nicht benachteiligt werden. Das MessEG definiert Anforderungen
an Vorrichtungen, welche zum Messen des Guts verwendet werden.
[0003] Bei Zapfsäulen von Gastankstellen ist für die Bestimmung der an einen Endkunden abgegebenen
Gasmenge der sogenannte Abgabepunkt entscheidend. Der Abgabepunkt ist der Ort, an
dem das Gas an den Endkunden abgegeben wird. Bei einer Gastankstelle ist der Abgabepunkt
das Ende des Zapfventils, welches über einen Gasschlauch mit der Zapfsäule verbunden
ist, da ein Endkunde erst ab diesem Punkt Zugriff auf die gekaufte Gasmenge hat.
[0004] Ein Problem dabei ist, dass am Abgabepunkt meist keine eichrechtskonforme Zählvorrichtung
(beispielsweise ein geeichter Gaszähler) vorgesehen ist. Die eichrechtskonforme Zählvorrichtung
befindet sich in der Regel innerhalb der Tankstelle bzw. der Zapfsäule. Dadurch gibt
es eine Übertragungsstrecke zwischen eichrechtskonformer Zählvorrichtung und Abgabepunkt,
welche nicht durch die eichrechtkonforme Zählvorrichtung abgedeckt bzw. geprüft wird.
Beispielsweise kann über eine als Gasschlauch ausgebildete Übertragungsstrecke während
eines Tankvorgangs Gas nach außen diffundieren, so dass die geeichte Zählvorrichtung
nicht die tatsächlich an dem Abgabepunkt abgegeben Gasmenge misst.
[0005] Bei Ladestationen für Elektrofahrzeuge, insbesondere Gleichstromladestationen, müssen
die Hersteller von Ladestationen nachweisen, dass es auf der Übertragungsstrecke zwischen
Ladesäule und Stromabgabepunkt am Ende des Ladekabels nicht zu erheblichen Leitungsverlusten
kommt und dem Kunden eine geringere Energiemenge als erhalten in Rechnung gestellt
wird. Entsprechende Notwendigkeiten ergeben sich auch bei Wasserstoff- und Erdgastankstellen.
[0006] Die
WO 2012/023015 A2 betrifft eine Wasserstofftankstelle mit einem Wasserstoffspeicher und einem Wasserstoffzähler,
an der ein mit Wasserstoff betriebenes Fahrzeug getankt werden kann. Das Fahrzeug
umfasst einen Drucksensor. Mit Hilfe der durch den Wasserstoffzähler und den Drucksensor
gemessen Daten kann ein Verhältnis eines Drucks in dem Wasserstoffspeicher und einer
Ausgangsspannung des Drucksensors korrigiert werden. Dazu werden Messdaten des Drucksensors
von dem Fahrzeug zu einer in der Wasserstofftankstelle angeordneten Steuerungsvorrichtung
gesendet.
[0007] Die
JP 6611026 B1 betrifft eine Kalibriervorrichtung für eine Wasserstofftankstelle mit einem Referenzgasflussmeter.
[0008] Die
DE 112010005532 B4 betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen einer Brennstoffleckage wenn Brennstoff von
einer Zapfsäule in einen Tank eines Fahrzeugs gefüllt wird. Dazu umfasst die Zapfsäule
einen Durchflussmesser und das Fahrzeug einen Drucksensor und einen Temperaturmesser.
[0009] Die
EP 1205704 A1 betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Fahrzeugtanks mit einem Gas, bei welchem
der Fahrzeugtank mit einer druckfesten Leitung an eine Abgabevorrichtung angeschlossen
ist. Mit Hilfe einer Sensoreinrichtung, welche in dem Fahrzeugtank angeordnet ist,
wird während der Befüllung der momentane Wert einer Kenngröße bestimmt, welche repräsentativ
für den momentanen Füllstand des Fahrzeugtanks ist. Die Befüllung wird beendet, wenn
die Kenngröße einen Endwert erreicht hat.
[0010] Die
US 2017/0074707 A1 betrifft eine Wasserstofftankstelle zum Befüllen eines Fahrzeugs mit Wasserstoff.
Das Fahrzeug umfasst eine Druckwasserstoff-Speichersystem und mindestens einen Sensor,
der das Druckwasserstoff-Speichersystem betreffende Daten misst. Diese Messdaten werden
von der Wasserstofftankstelle auf Messfehler überprüft.
KURZER ABRISS
[0011] Der vorliegenden Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasabgabevorrichtung
bereitzustellen, bei der an einem Endkunden-Gasabgabepunkt gemessene Gasdaten vor
Angriffen und Manipulationsversuchen durch Dritte (d.h., unbefugte Personen) geschützt
sind.
[0012] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass ein nicht ausreichend geschützter
Angriffspunkt für Manipulationsversuche ein an dem Endkunden-Gasabgabepunkt vorgesehener
Sensor zum Messen einer angegebenen Gasmenge sein kann, insbesondere, wenn Messdaten
von diesem Sensor ausgegeben und an eine weitere Vorrichtung übermittelt werden.
[0013] Zur Lösung dieses Problems wird eine Gasabgabevorrichtung vorgeschlagen, die Folgendes
umfasst: einen Gasschlauch mit einem ersten Ende zur Aufnahme von Gas und einem zweiten
Ende zur Abgabe von Gas, einen ersten Sensor, der an dem ersten Ende angeordnet und
dazu eingerichtet ist, einen ersten Messwert betreffend eine an dem ersten Ende aufgenommene
Gasmenge zu bestimmen, einen zweiten Sensor, der an dem zweiten Ende angeordnet und
dazu eingerichtet ist, einen zweiten Messwert betreffend eine an dem zweiten Ende
abgegebene Gasmenge zu bestimmen und auszugeben, und eine Kommunikationsvorrichtung,
die dazu eingerichtet ist, den zweiten Messwert von dem zweiten Sensor an den ersten
Sensor zu senden, wobei der zweite Messwert von der Ausgabe durch den zweiten Sensor
bis zum Empfang durch den ersten Sensor vor einem unbefugten und/oder unbemerkten
Zugriff durch Dritte (d.h., unbefugte Personen) geschützt ist.
[0014] Bei dem ersten und den zweiten Sensoren kann es sich um Gaszähler, wie beispielsweise
Durchflussmesser, Drucksensoren und/oder Temperatursensoren handeln, mit deren Hilfe
Werte gemessen werden können, basierend auf welchen eine Gasmenge bestimmt werden
kann.
[0015] Bei dem ersten Sensor kann es sich insbesondere um einen geeichten Gaszähler handeln,
der eichrechtskonform einen Zählwert bestimmt, welcher einer Energiemenge entspricht,
die von der Gasabgabevorrichtung ausgegeben wird. Es kann sich dabei um ein intelligentes
Messsystem (ein sogenanntes "Smart Meter") handeln, welches eine Gasabgabe in Kubikmetern
(m
3) misst. Der Gaszähler kann auch gemäß der aktuellen Measuring Instruments Directive
(MID) des Europäischen Parlaments geeicht sein. Der zweite Messwert betrifft eine
tatsächlich an dem zweiten Ende des Gasschlauchs abgegebene Gasmenge. Bei dem zweiten
Sensor kann es sich ebenfalls um einen geeichten Gaszähler bzw. ein Smart Meter handeln.
Bei dem Gas handelt es sich vorzugsweise um Wasserstoffgas oder Erdgas.
[0016] Die ersten und den zweiten Sensoren können örtlich an, in oder um jeweilige(n) Enden
des Gasschlauchs angeordnet sein. So misst der erste Sensor die von einer Gasquelle
(beispielsweise einem Gastank) in den Gasschlauch eingeführte Gasmenge und der zweite
Sensor die von dem Gasschlauch an den Endkunden am Abgabepunkt abgegebene Gasmenge.
Die von dem zweiten Sensor ausgegebenen Messdaten werden mit Hilfe der Kommunikationsvorrichtung
an den ersten Sensor gesendet. Beispielsweise wird ein Messwert in der Einheit Kubikmeter
von dem zweiten Sensor an den ersten Sensor gesendet.
[0017] Bei der Kommunikationsvorrichtung kann es sich um jede Art von Kommunikationsmittel
handeln, welches dazu eingerichtet ist, Daten von dem zweiten Sensor an den ersten
Sensor zu senden. Insbesondere kann die Kommunikationsvorrichtung Datenpakete an den
ersten Sensor senden. So kann es sich bei der Kommunikationsvorrichtung um eine drahtlose
oder eine drahtgebundene Kommunikationsvorrichtung handeln, wie beispielsweise eine
Mobilfunkvorrichtung, eine Bluetooth-Vorrichtung oder Ethernet-Module mit einer Datenleitung,
die über eine Luftschnittstelle oder über das Internet eine Kommunikationsverbindung
herstellen. Beispielsweise umfasst der zweite Sensor ein Sendemodul und der erste
Sender ein Empfangsmodul. Wenn in der vorliegenden Offenbarung von einer Datenleitung
gesprochen werden, so kann es sich dabei immer auch um eine Vielzahl von Datenleitungen
handeln, wie beispielsweise ein Netzwerkkabel mit einer Vielzahl von Adern und PINs.
[0018] Wenn der erste Sensor und der zweite Sensor über eine Datenleitung miteinander verbunden
sind, können die Verbindungen der beiden Enden der Datenleitung mit dem ersten Sensor
und dem zweiten Sensor mit Plomben und/oder Signallack versehen sein. Dadurch kann
sichergestellt werden, dass jegliche Manipulation an der Datenleitung bzw. den Verbindungen
erkannt wird. Es ist auch denkbar, dass die komplette Datenleitung mit Signallack
versehen ist, sodass jegliche Betätigung an der Datenleitung erkannt werden kann.
Diese Schutzvorkehrungen liefern auch den Vorteil einer relativ einfachen Implementierung.
[0019] Bei dem Signallack kann es sich insbesondere um einen Siegellack oder einen Packlack
handeln, d.h., eine Masse (beispielsweise ein Harz), die fest auf einem Untergrund
haftet und zum Zugriff auf den Untergrund zerstört werden muss.
[0020] Bei der Plombe kann es sich um eine kleine Scheibe (beispielsweise 6-10 mm Durchmesser)
mit einer oder zwei Bohrungen handeln, durch die ein Plombierdraht geführt wird. Anschließend
wird die Plombe mit einer Plombierzange zusammengedrückt. Dabei wird der Plombierdraht
unverschiebbar eingeklemmt. Gleichzeitig prägt die Plombierzange auf beiden Seiten
der Plombe einen Stempel ein. Die Scheibe kann beispielsweise aus Kunststoff (Polycarbonat)
oder aus Weichaluminium bestehen.
[0021] Insbesondere kann die Datenleitung an den beiden Enden Stecker umfassen, die in jeweilige
Kupplungen in dem ersten Sensor bzw. dem zweiten Sensor gesteckt sind, wobei die Stecker
und Kupplungen mit den Plomben und/oder dem Signallack versehen sind. Dabei können
die Plomben als Plombierschellen ausgebildet sein, welche einen Stecker und eine Kupplung
umgeben, wobei die Plombierschellen zerstört werden müssen, um auf den Stecker bzw.
die Kupplung zugreifen zu können. Es kann auch eine Steckerplombe verwendet werden,
die mit einem fortlaufend nummerierten Drahtseil gesichert ist.
[0022] Ferner kann die Datenleitung vollständig mit Signallack bedeckt sein, so dass die
Datenleitung über die gesamte Länge geschützt ist.
[0023] Wenn der erste Sensor und der zweite Sensor über eine Datenleitung miteinander verbunden
sind, kann die Datenleitung zusätzlich oder alternativ mechanisch vor einem Zugriff
von außen abgeschirmt sein, um einen mechanischen Zugriff auf die Datenleitung zu
verhindern. Insbesondere kann der Gasschlauch die Datenleitung mechanisch vor einem
Zugriff von außen abschirmen. In diesem Fall befindet sich die Datenleitung in dem
Gasschlauch (beispielsweise an der Innenwand des Gasschlauchs verlaufend) und der
Gasschlauch hat eine Doppelfunktion des Transports von Gas und des Schutzes der Datenleitung
vor Zugriff durch Unbefugte. Grundsätzlich kann die Datenleitung aber auch außerhalb
des Gasschlauches verlaufen. So kann die Datenleitung beispielsweise in einem außen
an dem Gasschlauch angebrachten weiteren Schlauch verlaufen. Die in dem weiteren Schlauch
verlaufende Datenleitung kann dann mit Signallack bedeckt sein.
[0024] Gemäß einer Ausführungsform kann die mechanische Abschirmung ein Rohr und/oder einen
Schlauch umfassen, welche(s/r) sich von dem ersten Sensor bis zu dem zweiten Sensor
erstreckt. So kann es sich bei dem Rohr bzw. Schlauch um den Gasschlauch oder ein
zusätzliches Rohr bzw. einen zusätzlichen Schlauch handeln, das/der den Gasschlauch
umgibt. Insbesondere kann das Rohr und/oder der Schlauch aus einem Material bestehen
(beispielsweise Metall oder einem harten Kunststoff), welches nur mit einem hohen
mechanischen Aufwand einen Zugriff auf die Datenleitung erlaubt. Es ist auch denkbar,
dass das Rohr und/oder der Schlauch aus einem Material besteht (beispielsweise einem
Kunststoff), dass zwar einfach zu zerstören ist, aber zerstört werden muss, um einen
Zugriff auf die Datenleitung zu ermöglichen, sodass ein Zugriff auf die Datenleitung
erkannt werden kann. Insbesondere kann es sich bei dem Rohr um ein Wellrohr handeln.
Das Rohr und/oder der Schlauch können auch zusätzlich auf der gesamten äußeren Oberfläche
mit einem Signallack bedeckt sein. Diese Schutzvorkehrungen liefert einen effektiven
Schutz vor unerlaubtem Zugriff durch Dritte. Ein weiterer Vorteil des Schutzes durch
mechanische Komponenten ist, dass eine Abnahme der Gasabgabevorrichtung durch die
relevanten Behörden vereinfacht wird, da die Umsetzung der Schutzmaßnahme auf einfache
Weise für die Behörden ersichtlich ist.
[0025] Wenn der erste Sensor und der zweite Sensor über eine Datenleitung miteinander verbunden
sind, kann ferner die Verbindungen der beiden Enden der Datenleitung mit dem ersten
Sensor bzw. dem zweiten Sensor mit Plomben und/oder Signallack versehen sein und zusätzlich
die Datenleitung mechanisch vor einem Zugriff von außen abgeschirmt sein.
[0026] Des Weiteren können die Datenleitung und/oder die Stecker der Datenleitung vor einem
Signalabgriff mittels elektromagnetischer Induktion geschützt sein. Dazu können die
Datenleitung und/oder die Stecker hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit
(EMV) optimiert sein. So können die Datenleitung und/oder die Stecker einen EMV-Schutz
umfassen. Beispielsweise können die Datenleitung und/oder die Stecker mit Kupferleitlack
beschichtet, mit Kupfer-Chrom-Nickel bedampft und/oder mit Aluminium bedampft sein.
[0027] Zum einfachen Ein- und Ausbau des zweiten Sensors kann dieser in einem Zapfventil
des Gasschlauchs angeordnet sein, so dass nur ein Modul, d.h., das Zapfventil, ein-
bzw. ausgebaut werden muss. Das Zapfventil kann ebenfalls mit einer Plombe und/oder
Signallack gesichert sein.
[0028] Der zweite Sensor kann dazu eingerichtet sein, den zweiten Messwert vor der Ausgabe
durch den zweiten Sensor digital zu signieren und/oder zu verschlüsseln und der erste
Sensor kann dazu eingerichtet sein, den digital signierten und/oder verschlüsselten
zweiten Messwert zu empfangen und zu verarbeiten. Dazu kann der zweite Sensor eine
Signaturvorrichtung umfassen, die dazu eingerichtet, den zweiten Messwert digital
zu signieren. Dabei kann die Signaturvorrichtung dazu eingerichtet sein, auf einen
in dem zweiten Sensor gespeicherten privaten Schlüssel und einen in dem zweiten Sensor
gespeicherten öffentlichen Schlüssel zuzugreifen. Beispielsweise kann es sich bei
dem privaten Schlüssel und dem öffentlichen Schlüssel um in dem zweiten Sensor gespeicherte
Messgeräteschlüssel handeln. Der öffentliche Schlüssel kann auch auf einem gesicherten,
zentralen Server, beispielsweise einem Server einer Eichbehörde, gespeichert sein.
Dabei kann der zweite Messwert auch mit einem oder mehreren zusätzlichen Informationselementen
zu einem Datenpaket zusammengefügt und das Datenpaket digital signiert werden. Bei
den zusätzlichen Informationselementen kann es sich um weitere in dem zweiten Sensor
erzeugte Daten, wie beispielsweise Daten betreffend eine Identifikation des zweiten
Sensors und/oder ein Datum bzw. Zeitangaben eines Messvorgangs handeln. Durch die
digitale Signatur kann sichergestellt werden, dass der zweite Messwert bzw. das Datenpaket
mit dem zweiten Messwert nachträglich nicht mehr manipuliert werden können.
[0029] Die digitale Signierung kann insbesondere mithilfe zweier elektronischer Schlüssel,
d.h. einem öffentlichen Schlüssel und einem privaten Schlüssel über ein asymmetrisches
Verfahren erfolgen. Dabei können Daten, die mit dem privaten Schlüssel verschlüsselt
wurden, nur mit dem öffentlichen Schlüssel entschlüsselt werden. Der private Schlüssel
bleibt immer geheim, wohingegen der öffentliche Schlüssel jedermann zugänglich ist.
Insbesondere kann der private Schlüssel nicht durch den öffentlichen Schlüssel errechnet
werden. So wird von den digital zu signierenden Daten zunächst basierend auf einem
mathematischen Verfahren die Quersumme gebildet, wodurch man den sogenannten "Hash-Wert"
erhält. Dieser "Hash-Wert" wird dann mit Hilfe des privaten Schlüssels verschlüsselt.
Mit dem öffentlichen Schlüssel kann die Signatur überprüft werden, in dem mit diesem
die ursprüngliche Quersumme wiederhergestellt wird. Parallel wird von den signierten
Daten erneut eine Quersumme gebildet und diese dann mit der vorliegenden entschlüsselten
Quersumme verglichen. Eine Übereinstimmung ist der Beweis, dass eine Authentizität
der Daten gegeben ist. Die Authentizitätsprüfung kann bei dem Datenempfänger, d.h.
in dem ersten Sensor, erfolgen.
[0030] Gemäß einer Ausführungsform ist die Signaturvorrichtung in dem zweiten Sensor angeordnet.
Gemäß dieser Ausführungsform wird der zweite Messwert in dem zweiten Sensor digital
signiert. Wenn es sich bei dem zweiten Sensor um einen geeichten Gaszähler handelt,
der verplombt wurde, ist dieser schon von Haus aus vor einem unbemerkten Zugriff durch
Dritte geschützt, wodurch die Manipulationssicherheit weiter verbessert werden kann.
[0031] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Signaturvorrichtung physikalisch von
dem zweiten Sensor getrennt. Dies hat den Vorteil, dass die Komplexität des zweiten
Sensors geringgehalten werden kann. In diesem Fall können zweiter Sensor und Signaturvorrichtung
separat in dem Zapfventil angeordnet sein, wobei das Gehäuse des Zapfventils verplombt
und/oder mit einem Signallack versehen ist, sodass ein unbefugter Zugriff auf die
den zweiten Sensor bzw. die Signaturvorrichtung erkannt werden kann.
[0032] Zusätzliche Informationselemente können von dem zweiten Sensor zu dem ersten Sensor
gesendet werden. Die zusätzlichen Informationselemente stehen in Bezug zum zweiten
Sensor. So können neben einer Identifikationskennung ("wer"), eine Gasmenge bzw. ein
Zählwert des zweiten Sensors ("was"), Information zum zweiten Sensor ("wo"), und/oder
Zeitinformation über den Abgabevorgang ("wann") von dem zweiten Sensor zu dem ersten
Sensor gesendet werden. Diese zusätzlichen Informationselemente können ebenfalls digital
signiert und/oder verschlüsselt werden.
[0033] Bei der Verarbeitung des von dem ersten Sensor empfangenen zweiten Messwertes kann
es sich um eine Berechnung einer tatsächlich an dem zweiten Ende des Gasschlauchs
abgegebenen Gasmenge handeln. Insbesondere kann basierend auf einer Korrelation der
ersten und zweiten Messwerte eine tatsächlich an dem zweiten Ende des Gasschlauchs
abgegebene Gasmenge berechnet werden. Die Korrelationsberechnung kann beispielsweise
mit Hilfe einer Nachschlagetabelle erfolgen. Die Berechnung kann innerhalb des ersten
Sensors, d.h., des geeichten Gaszählers, ausgeführt werden. Es kann jedoch auch eine
externe Recheneinheit in einer Zapfsäule vorgesehen sein, welche die tatsächlich an
dem zweiten Ende des Gasschlauchs abgegebene Gasmenge berechnet. Die tatsächlich an
dem zweiten Ende des Gasschlauchs abgegebene Gasmenge kann dann für Abrechnungszwecke
gegenüber dem Kunden weiterverarbeitet werden. Dazu kann der tatsächlich an dem zweiten
Ende des Gasschlauchs abgegebenen Gasmenge ein Kaufpreis zugeordnet werden.
[0034] Damit der erste Sensor keine manipulierten Daten von einem Sender empfängt, der sich
als der erste Sensor ausgibt, kann der zweite Sensor ein an dem ersten Sensor angelernter
Sensor sein. Insbesondere kann es sich bei dem zweiten Sensor um einen zertifizierten
Sensor handeln. Dazu kann der zweite Sensor eine gespeicherte Identifikationskennung
umfassen, wobei der erste Sensor nur Daten von Sensoren mit bekannten Identifikationskennungen
akzeptiert.
[0035] Anstelle einer Kommunikation über eine Datenleitung kann die Kommunikation auch drahtlos
erfolgen. Dazu kann die Kommunikationsvorrichtung eine erstes, dem ersten Sensor zugeordnetes
Funkmodul und ein zweites, dem zweiten Sensor zugeordnetes und an dem zweiten Ende
des Gasschlauchs angeordnetes Funkmodul umfassen, die dazu eingerichtet sind, mit
einem Cloud-Server zu kommunizieren. Die Kommunikation kann beispielsweise über eine
Wireless Local Area Network (WLAN) und/oder das Internet mit dem Cloud-Server erfolgen.
[0036] Die Kommunikationsvorrichtung kann ferner eine erstes, dem ersten Sensor zugeordnetes
Mobilfunkmodul und ein zweites, dem zweiten Sensor zugeordnetes und an dem zweiten
Ende angeordnetes Mobilfunkmodul umfassen, die dazu eingerichtet sind, miteinander
zu kommunizieren, wobei das zweite Mobilfunkmodul ein eingebautes Teilnehmer-Identitätsmodul,
eSIM, umfasst. Die Kommunikation kann beispielsweise über Mobilfunkstandards wie Long
Term Evolution (LTE) oder 5G erfolgen. Bei der eSIM handelt es sich um einen in dem
zweiten Mobilfunkmodul fest verbauten Chip, in dem zumindest ein eSIM-Profil für zumindest
einen Netzbetreiber gespeichert ist. Mit Hilfe der durch die eSIM autorisierte Kommunikation
kann sichergestellt werden, dass sich kein anderer Sender als das dem zweiten Sensor
zugeordnete Mobilfunkmodul bzw. als zweiter Sensor ausgeben kann. Somit ergibt sich
ein weiterer Manipulationsschutz des von dem zweiten Sensor ausgegebenen zweiten Messwerts.
[0037] Wenn der zweite Sensor den zweiten Messwert über ein Funkmodul oder ein Mobilfunkmodul
an den ersten Sender sendet und keine Datenleitung zwischen dem ersten Sensor und
dem zweiten Sensor vorgesehen ist, kann es aufwändig sein, den zweiten Sensor bzw.
das dem zweiten Sensor zugehörige Funkmodul oder Mobilfunkmodul mit Strom zu versorgen.
Um eine separate Stromleitung für den zweiten Sensor und das Funk- oder Mobilfunkmodul
zu vermeiden kann die Gasabgabevorrichtung eine in dem Gasschlauch angeordnete Energieerzeugungsvorrichtung
umfassen, die dazu eingerichtet ist, den zweiten Sensor mit Energie zum Betreiben
des zweiten Sensors zu versorgen. Beispielsweise kann die Energieerzeugungsvorrichtung
eine Kolbenmaschine umfassen, die einen Gasdruck in dem Gasschlauch in Strom wandelt.
Mit diesem Strom kann neben dem zweiten Sensor auch das Funkmodul oder Mobilfunkmodul
mit Strom versorgt werden.
[0038] Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner eine Tankstelle, insbesondere eine Wasserstofftankstelle
oder eine Erdgastankstelle, die eine Gaszapfsäule, eine vorstehende beschriebene Gasabgabevorrichtung
und eine Gasquelle umfasst.
[0039] Des Weiteren betrifft die vorliegende Offenbarung ein Mehrparteienhaus mit einer
Gasquelle und einer vorstehend beschriebenen Gasabgabevorrichtung.
[0040] Die oben beschriebenen Aspekte und Varianten können kombiniert werden, ohne dass
dies explizit beschrieben ist. Jede der beschriebenen Ausgestaltungsvarianten ist
somit optional zu jeder Ausgestaltungsvariante oder bereits Kombinationen davon zu
sehen. Die vorliegende Offenbarung ist somit nicht auf die einzelnen Ausgestaltungen
und Varianten in der beschriebenen Reihenfolge oder einer bestimmten Kombination der
Aspekte und Ausgestaltungsvarianten beschränkt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0041] Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der hier beschriebenen Vorrichtungen
und Systeme ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
und den Figuren.
- Fig. 1
- zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Wasserstofftankstelle,
an der ein Brennstoffzellenfahrzeug geladen wird;
- Fig. 2
- zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Gasabgabevorrichtung
mit einer Datenleitung;
- Fig. 3
- zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Wasserstofftankstelle,
an der ein Brennstoffzellenfahrzeug geladen wird;
- Fig. 4
- zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Mehrparteienhauses
mit einer Wasserstoffleitung; und
- Fig. 5
- zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Mehrparteienhauses
mit einer Wasserstoffleitung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[0042] Die folgenden Ausführungsbeispiele betreffen die Abgabe von Wasserstoff. Sämtliche
Ausführungsbeispiele sind jedoch auch auf andere Gase, wie beispielsweise Erdgas,
anwendbar. Ferner können die in den jeweiligen Ausführungsbeispielen offenbarte Erfindungsmerkmale
auch in anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden.
[0043] Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
einer Wasserstofftankstelle, an der ein Brennstoffzellenfahrzeug 40 geladen wird.
[0044] Das Brennstoffzellenfahrzeug 40 umfasst einen Wasserstofftank 45 und einen Einfüllstutzen
47. Die Wasserstofftankstelle umfasst eine Zapfsäule 50 mit einem Gasschlauch 10.
In der Zapfsäule 50 befindet sich ein erster Gaszähler 21, ein Wasserstofftank 52
und eine Steuerungsvorrichtung 60 zum Steuern und Abrechnen eines Tankvorgangs. Über
eine Gasleitung 55 ist der Wasserstofftank 52 mit dem ersten Gaszähler 21 verbunden.
An dem ersten Gaszähler 21 ist der Gasschlauch 10 derart angebracht, dass der Wasserstofftank
45 des Brennstoffzellenfahrzeugs 40 mit in dem Wasserstofftank 52 gespeicherten Wasserstoff
gefüllt werden kann. Das Brennstoffzellenfahrzeug 40 und die Zapfsäule 50 der Wasserstofftankstelle
umfassen weitere für den Tankvorgang notwendige Vorrichtungen und Elemente, die dem
Fachmann bekannt sind und hier zur einfacheren Darstellung der vorliegenden Offenbarung
nicht im Detail erläutert werden.
[0045] Der Gasschlauch 10 umfasst ein erstes Ende 11, an dem der erste Gaszähler 21 angeordnet
ist sowie ein zweites Ende 12, an dem ein Zapfventil 25 angeordnet ist. Das Zapfventil
25 ist in den Einfüllstutzen 47 des Brennstoffzellenfahrzeugs 40 gesteckt. In dem
Zapfventil 25 befindet sich ein zweiter Gaszähler 22. Insbesondere sind das Zapfventil
25 und der zweite Gaszähler 22 als ein Modul ausgebildet, so dass zum Austausch des
zweiten Gaszählers 22 das Modul ausgetauscht werden kann. Bei dem ersten Gaszähler
21 handelt es sich um einen geeichten Gaszähler, der eine Wasserstoffmenge misst,
die von dem Wasserstofftank 52 über den ersten Gaszähler 21 in den Gasschlauch 10
eingeführt wird. Der zweite Gaszähler 22 misst eine Wasserstoffmenge, die über das
Zapfventil 25, d.h. an dem Endkunden-Wasserstoff-Abgabepunkt, dem Brennstoffzellenfahrzeug
40 zugeführt wird.
[0046] Da aus dem Gasschlauch 10, d.h. zwischen dem ersten Ende 11 und dem zweiten Ende
12 des Gasschlauches 10, Wasserstoff aus dem Inneren des Gasschlauchs 10 nach außen
diffundieren kann, kann es vorkommen, dass eine am Ende eines Tankvorgangs von dem
ersten Gaszähler 21 gemessene Wasserstoffmenge größer als eine am Zapfventil 25 an
das Brennstoffzellenfahrzeug 40 abgegebene Wasserstoffmenge ist. Da aber das zweite
Ende 12 des Gasschlauchs 10 der für eine eichrechtskonforme Abrechnung relevante Wasserstoff-Abgabepunkt
ist, kann eine Abrechnung ausschließlich über eine von dem ersten Gaszähler 21 gemessene
Wasserstoffmenge keine eichrechtskonforme Messung darstellen. Aus diesem Grund ist
der zweite Gaszähler 22 vorgesehen, der die an dem Zapfventil 25 an das Brennstoffzellenfahrzeug
40 abgegebene Wasserstoffmenge misst. Dazu wird der von dem zweiten Gaszähler 22 bestimmte
Messwert an den geeichten, ersten Gaszähler 21 übermittelt, in welchem aus den von
den beiden Gaszählern 21 und 22 bestimmten Messwerten ein Wert einer tatsächlich am
Zapfventil 25 ausgegebenen Wasserstoffmenge berechnet wird. Bei der Berechnung kann
es sich um eine Korrelationsberechnung handeln, die in dem ersten Gaszähler 21 oder
in der Steuerungsvorrichtung 60 erfolgt.
[0047] Zum Senden des von dem zweiten Gaszähler 22 bestimmten zweiten Messwerts an den geeichten
ersten Gaszähler 21 ist eine Datenleitung 30 vorgesehen, die Teil einer Kommunikationsvorrichtung
ist. Die Kommunikationsvorrichtung umfasst ferner ein Sendemodul an oder in dem zweiten
Gaszähler 22 und ein Empfangsmodul an oder in dem ersten Gaszähler 21 (in Fig. 1 nicht
gezeigt). Bei dem Sendemodul und dem Empfangsmodul kann es sich beispielsweise um
Ethernet-Module handeln.
[0048] Da für die Abrechnung einer gekauften Wasserstoffmenge eichrechtskonforme Messdaten
notwendig sind muss sichergestellt werden, dass der von dem zweiten Gaszähler 22 bestimmte
zweite Messwert nicht manipuliert wird. Insbesondere muss sichergestellt werden, dass
dem ersten Gaszähler 21 zur Berechnung der tatsächlich an dem Zapfventil 25 abgegebenen
Wasserstoffmenge durch einen falschen Sender keine größere Wasserstoffmenge als tatsächlich
abgegeben übermittelt wird, sodass dem Halter des Brennstoffzellenfahrzeugs 40 eine
größere Wasserstoffmenge als tatsächlich bezogen in Rechnung gestellt wird.
[0049] In dieser Offenbarung werden mehrere Möglichkeiten vorgeschlagen, um die Datenleitung
30 bzw. die Sende- und Empfangsmodule vor einem unbemerkten Zugriff durch unbefugte
Personen zu schützen. Diese Möglichkeiten können kombiniert werden. So können die
Verbindungen der beiden Enden der Datenleitung 30 mit dem ersten Gaszähler 21 und
dem zweiten Gaszähler 22 mit Plomben und/oder Signallack versehen sein. Dadurch kann
sichergestellt werden, dass jegliche Manipulation an der Datenleitung 30 bzw. den
Verbindungen erkannt wird. Es ist auch denkbar, dass die komplette Datenleitung mit
Signallack versehen ist, sodass jegliche Betätigung an der Datenleitung 30 erkannt
werden kann. Des Weiteren kann das Zapfventil 25 mit dem darin enthaltenen zweiten
Gaszähler 22 mit dem zweiten Ende 12 des Gasschlauchs 10 verplombt bzw. mit Signallack
bedeckt sein.
[0050] Ferner kann die Datenleitung 30 mechanisch vor einem Zugriff von außen abgeschirmt
sein, um einen mechanischen Zugriff auf die Datenleitung 30 zu verhindern. Insbesondere
kann der Gasschlauch 10 die Datenleitung 30 mechanisch vor einem Zugriff von außen
abschirmen. In diesem Fall hat der Gasschlauch 10 eine Doppelfunktion des Transports
von Wasserstoff und des Schutzes der Datenleitung 30 vor Zugriff durch Unbefugte.
So kann um den Gasschlauch 10 ein Wellrohr angeordnet sein, welches die Datenleitung
30 vor einem unbefugten und unbemerkten Zugriff schützt. Das Wellrohr kann auch zusätzlich
zu dem Gasschlauch 10 vorgesehen sein.
[0051] Ferner kann es sich bei dem zweiten Gaszähler 22 um einen an dem ersten Gaszähler
21 angelernten, d.h., einen zertifizierten, Gaszähler handeln, sodass der erste Gaszähler
21 nur authentisierte Daten von dem angelernten zweiten Gaszähler 22 empfängt.
[0052] Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Gasabgabevorrichtung
mit einer Datenleitung 30. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 kann es sich um
die Gasabgabevorrichtung mit der Datenleitung 30 des Ausführungsbeispiels der Fig.
1 oder eine andere Gasabgabevorrichtung handeln.
[0053] Die Datenleitung 30 umfasst an einem ersten Ende 11 bei dem ersten Gaszähler 21 einen
ersten Stecker 31 und an einem zweiten Ende 12 bei dem zweiten Gaszähler 22 einen
zweiten Stecker 32. Der erste Gaszähler 21 umfasst eine erste Kupplung 26 und ein
Empfangsmodul 61. Der erste Stecker 31 ist in die erste Kupplung 26 gesteckt. Der
zweite Gaszähler 22 umfasst eine zweite Kupplung 27 und ein Sendemodul 62. Der zweite
Stecker 32 ist in die zweite Kupplung 27 gesteckt. Somit können von dem zweiten Gaszähler
22 gemessene Werte von dem Sendemodul 62 über die zweite Kupplung 27, den zweiten
Stecker 32, die Datenleitung 30, den ersten Stecker 31 und die erste Kupplung 26 an
das Empfangsmodul 61 gesendet werden. Über die Datenleitung 30 können auch der zweite
Gaszähler 22 und das Sendemodul 62 mit Strom versorgt werden.
[0054] Der erste Gaszähler 21 umfasst ferner eine Recheneinheit 65, welche aus den Messwerten
des zweiten Gaszählers 22 und des ersten Gaszählers 21 eine tatsächlich an den Endkunden
abgegebene Wasserstoffmenge berechnet. Somit kann verhindert werden, dass zwischen
dem ersten Ende 11 und dem zweiten Ende 12 nach außen diffundierender Wasserstoff
bei der Kundenabrechnung unberücksichtigt bleibt.
[0055] Zur Sicherung vor einer Datenmanipulation an von dem zweiten Gaszähler bestimmten
Wasserstoffmengen können die Stecker 31, 32 und die Kupplungen 26, 27 mit Plomben
und/oder Signallack versehen sein (in Fig. 2 nicht gezeigt). Dazu können die Plomben
als Plombierschellen ausgebildet sein, welche einen Stecker und eine Kupplung umgeben,
wobei die Plombierschellen zerstört werden müssen, um auf die Stecker 31, 32 bzw.
die Kupplungen 26, 27 zugreifen zu können. Es kann auch eine Steckerplombe verwendet
werden, die mit einem fortlaufend nummerierten Drahtseil gesichert ist.
[0056] Des Weiteren können die Datenleitung 30 und/oder die Stecker 31, 32 und die Kupplungen
26, 27 vor einem Signalabgriff mittels elektromagnetischer Induktion geschützt sein.
Dazu können die Datenleitung 30, die Stecker 31, 32 und/oder Kupplungen 26, 27 hinsichtlich
elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) optimiert sein. So können die Datenleitung
30, die Stecker 31, 32 und/oder Kupplungen 26, 27 einen EMV-Schutz umfassen, beispielsweise
mit Kupferleitlack beschichtet, mit Kupfer-Chrom-Nickel bedampft und/oder mit Aluminium
bedampft sein.
[0057] Ferner kann der Gasschlauch 10 als ein Wellrohr ausgebildet oder von einem Wellrohr
umgeben sein.
[0058] Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer Wasserstofftankstelle, an der ein Brennstoffzellenfahrzeug 40 geladen wird.
Das zweite Ausführungsbeispiel der Fig. 3 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 indem keine Datenleitung 30 vorgesehen ist und die von dem zweiten Gaszähler
22 bestimmten Messwerte drahtlos an den ersten Gaszähler 21 gesendet werden. Dazu
umfasst die Wasserstofftankstelle in dem ersten Gaszähler 21 ein erstes Funkmodul
71 und in dem zweiten Gaszähler 22 ein zweites Funkmodul 72. Die weiteren in der Fig.
3 gezeigten Elemente entsprechen den Elementen der Fig. 1 mit den entsprechenden Bezugszeichen
und es wird hier auf eine erneute Beschreibung dieser Elemente verzichtet.
[0059] Bei den ersten und zweiten Funkmodulen 71, 72 handelt es sich um WLAN-Module. Es
kann sich dabei auch um Funkmodule für andere Funkstandards, insbesondere auch um
Mobilfunkmodule handeln. Ist das zweite Funkmodul 72 als ein Mobilfunkmodul ausgelegt,
so umfasst es vorzugsweise eine eSIM, wodurch nur eine authentifizierte Kommunikation
mit dem ersten Funkmodul 71 erfolgen kann, was einen weiteren Schutz vor Datenmissbrauch
liefert.
[0060] Zur Verhinderung einer Manipulation des von dem zweiten Gaszähler 22 ausgegebenen
zweiten Messwerts ist der zweite Gaszähler 22 dazu eingerichtet, den zweiten Messwert
vor der Ausgabe durch den zweiten Gaszähler 22 digital zu signieren und/oder zu verschlüsseln.
Entsprechend ist der erste Gaszähler 21 dazu eingerichtet, den digital signierten
und/oder verschlüsselten zweiten Messwert zu empfangen und zu verarbeiten. Dazu umfasst
der zweite Gaszähler 22 eine Signaturvorrichtung (in Fig. 3 nicht gezeigt), die dazu
eingerichtet, den zweiten Messwert digital zu signieren. Dabei ist die Signaturvorrichtung
dazu eingerichtet, auf einen in dem zweiten Gaszähler 22 gespeicherten privaten Schlüssel
und einen in dem zweiten Gaszähler 22 gespeicherten öffentlichen Schlüssel zuzugreifen.
Die digitale Signierung erfolgt über ein asymmetrisches Verfahren, wobei die Authentizitätsprüfung
der empfangenen Daten in dem ersten Gaszähler 21 erfolgt.
[0061] Neben einer direkten Kommunikation zwischen dem ersten Funkmodul 71 und dem zweiten
Funkmodul 72 oder einer Kommunikation über ein Mobilfunknetzwerk ist es auch denkbar,
dass das erste Funkmodul 71 und das zweite Funkmodul 72 die Messdaten an einen Cloud-Server
übermitteln, in dem die tatsächlich an dem Endkunden-Abgabepunkt abgegebene Wasserstoffmenge
berechnet wird.
[0062] Um eine separate Stromleitung für den zweiten Gaszähler 22 und das zweite Funkmodul
72 zu vermeiden kann ferner eine in dem Gasschlauch 10 angeordnete Energieerzeugungsvorrichtung
vorgesehen sein (in Fig. 3 nicht gezeigt), die den zweiten Gaszähler 22 und das zweite
Funkmodul 72 mit Strom versorgt. Beispielsweise kann die Energieerzeugungsvorrichtung
eine Kolbenmaschine umfassen, die einen Gasdruck in dem Gasschlauch 10 in Strom wandelt.
Alternativ kann in dem Zapfventil auch eine Batterie vorgesehen sein.
[0063] Die Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels
eines Mehrparteienhauses 100 mit einer Gasleitung 10'. Das gezeigte Mehrparteienhaus
100 umfasst beispielhaft einen Keller W1 und sechs Wohnungen W2 bis W7. Der in der
Fig. 4 gezeigte Aufbau ist ähnlich dem in der Fig. 1 gezeigten Aufbau der Wasserstofftankstelle.
In dem Keller W1 befindet sich ein erster Gaszähler 21 und in der Wohnung W7 befindet
sich ein zweiter Gaszähler 22. Über eine Gaszuführleitung 90 wird das Mehrparteienhauses
100 mit Wasserstoff versorgt, der über die Gasleitung 10' in die Wohnung W7 geliefert
wird.
[0064] Der geeichte, erste Gaszähler 21 misst eine Wasserstoffmenge, die an dem ersten Ende
11 der Gasleitung 10' zugeführt wird. Da diese Wasserstoffmenge nicht dem in der Wohnung
W7 gelieferten Wasserstoff entsprechen kann, beispielsweise, weil auf dem Weg vom
ersten Ende 11 zum zweiten Ende 12 der Gasleitung 10' Wasserstoff diffundiert, ist
in der Wohnung W7 der zweite Gaszähler 22 vorgesehen. Um die tatsächlich an dem zweiten
Ende 12 der Gasleitung 10' abgegebene Wasserstoffmenge zu berechnen, übermittelt der
zweite Gaszähler 22 einen zweiten Messwert einer Wasserstoffmenge an den ersten Gaszähler
21. Dazu ist der zweite Gaszähler 22 über die Datenleitung 30 mit dem ersten Gaszähler
21 verbunden. Der geeichte, erste Gaszähler 21 misst einen ersten Messwert der Wasserstoffmenge.
Aus den ersten und zweiten Messwerten kann dann die tatsächlich an dem zweiten Ende
12 der Gasleitung 10' abgegebene Wasserstoffmenge berechnet werden.
[0065] Um eine unentdeckte Manipulation des von dem zweiten Gaszähler 22 ausgegebenen zweiten
Messwerts zu verhindern kann die Datenleitung 30 bzw. die Verbindungen der Datenleitung
30 mit entsprechenden Kommunikationsmodulen zu den ersten und zweiten Gaszählern 21,
22 ähnlich wie in den Ausführungsbeispielen der Figs. 1 bis 3 gesichert werden. Dies
kann insbesondere mithilfe von Verplombungen und Signallack erfolgen. Ferner können
auch angelernte, zweite Gaszähler 22 eingesetzt werden, so dass keine Datenmanipulation
durch den Empfang falscher Daten erfolgen kann. Des Weiteren können die von dem zweiten
Gaszähler 22 ausgegebenen Messdaten entsprechend wie in dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 3 beschrieben signiert und/oder verschlüsselt werden.
[0066] In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist nur eine Gasleitung 10' gezeigt. Entsprechende
Gasleitungen 10' und zweite Zähler 22 können auch in bzw. zu den weiteren Wohnungen
W2 bis W6 vorgesehen sein. Entsprechend kann verhindert werden, dass falsche bzw.
manipulierte Daten zum Bestimmen einer tatsächlich an einem zweiten Ende 12 der Gasleitung
10' abgegebenen Wasserstoffmenge berücksichtigt werden. Ferner kann verhindert werden,
dass aus Versehen Messdaten einer anderen Wohnung für Messdaten einer abzurechnenden
Wohnung verwendet werden, beispielsweise, dass eine an einem zweiten Gaszähler 22
in der Wohnung W2 gemessene Wasserstoffmenge irrtümlich für die Wohnung W7 zur Abrechnung
verwendet wird.
[0067] Die Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels
eines Mehrparteienhauses 100 mit einer Gasleitung 10'. Das Ausführungsbeispiel der
Fig. 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 in dem keine Datenleitung
30 vorgesehen ist und die Kommunikation zwischen dem zweiten Gaszähler 22 und dem
ersten Gaszähler 21 über eine drahtlose Kommunikationsverbindung erfolgt. Dazu umfasst
der erste Gaszähler 21 ein erstes Mobilfunkmodul 81 und der zweite Gaszähler 22 ein
zweites Mobilfunkmodul 82. Gleiche Bezugszeichen der Figs. 1 bis 5 betreffen gleiche
Elemente und es wird an dieser Stelle auf eine erneute Erläuterung verzichtet.
[0068] In der Fig. 5 ist ein Cloud-Server 95 gezeigt, der dazu eingerichtet ist, mit dem
ersten Mobilfunkmodul 81 und dem zweiten Mobilfunkmodul 82 zu kommunizieren. Die Kommunikation
zwischen erstem Mobilfunkmodul 81 bzw. zweitem Mobilfunkmodul 82 und dem Cloud-Server
95 erfolgt signiert und verschlüsselt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass zum
Berechnen der tatsächlich an dem zweiten Ende 12 des Gasschlauchs 10' abgegebene Wasserstoffmenge
der tatsächlich von dem zweiten Gaszähler 22 bestimmte zweite Messwert verwendet wird.
Dazu kann das zweite Mobilfunkmodul 82 auch eine eSIM umfassen.
[0069] Wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 können in dem Ausführungsbeispiel der Fig.
5 einige oder alle der Wohnungen W2 bis W6 mit zweiten Gaszählern 22 ausgestattet
sein. Da sich der erste Gaszähler 21 in dem Keller W1 befindet können die Funkmodule
81 und 82 auch nach einem LoRa-Funkstandard, beispielsweise dem für Kommunikation
bis in den Keller optimierten LoRaWAN-Standard, arbeiten.
[0070] Weitere Schutzmaßnahmen zur Verhinderung einer Datenmanipulation, wie die vorstehend
in den Ausführungsbeispielen der Figs. 1 bis 4 erläuterten mechanischen Schutzmaßnahmen,
können zusätzlich in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 verwendet werden.
[0071] In den vorgestellten Beispielen sind unterschiedliche Merkmale und Funktionen der
vorliegenden Offenbarung getrennt voneinander sowie in bestimmten Kombinationen beschrieben
worden. Es versteht sich jedoch, dass viele dieser Merkmale und Funktionen, wo dies
nicht explizit ausgeschlossen ist, miteinander frei kombinierbar sind. So ist es denkbar,
dass bei den Ausführungsbeispielen mit der Datenleitung 30 zusätzlich zu den mechanischen
Schutzmaßnahmen eine digitale Signierung und/oder Verschlüsselung des gesendeten zweiten
Messwerts erfolgt.
1. Gasabgabevorrichtung umfassend
einen Gasschlauch (10; 10') mit einem ersten Ende (11) zur Aufnahme von Gas und einem
zweiten Ende (12) zur Abgabe von Gas;
einen ersten Sensor (21), der an dem ersten Ende (11) angeordnet und dazu eingerichtet
ist, einen ersten Messwert betreffend eine an dem ersten Ende (11) aufgenommene Gasmenge
zu bestimmen;
einen zweiten Sensor (22), der an dem zweiten Ende (12) angeordnet und dazu eingerichtet
ist, einen zweiten Messwert betreffend eine an dem zweiten Ende (12) abgegebene Gasmenge
zu bestimmen und auszugeben; und
eine Kommunikationsvorrichtung (30; 71, 72; 81, 82), die dazu eingerichtet ist, den
zweiten Messwert von dem zweiten Sensor (22) an den ersten Sensor (21) zu senden,
wobei
der zweite Messwert von der Ausgabe durch den zweiten Sensor (22) bis zum Empfang
durch den ersten Sensor (21) vor einem unbefugten und/oder unbemerkten Zugriff durch
Dritte geschützt ist.
2. Gasabgabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Sensor (21) und der zweite Sensor
(22) über eine Datenleitung (30) miteinander verbunden sind und die Verbindungen der
beiden Enden der Datenleitung (30) mit dem ersten Sensor (21) bzw. dem zweiten Sensor
(22) mit Plomben und/oder Signallack versehen sind.
3. Gasabgabevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Datenleitung (30) an den beiden Enden
Stecker (31, 32) umfasst, die in jeweilige Kupplungen (26, 27) in dem ersten Sensor
(21) bzw. dem zweiten Sensor (22) gesteckt sind, und die Stecker (31, 32) und Kupplungen
(26, 27) mit den Plomben und/oder dem Signallack versehen sind.
4. Gasabgabevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Datenleitung (30) vollständig
mit Signallack bedeckt ist.
5. Gasabgabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Sensor (21) und der zweite Sensor
(22) über eine Datenleitung (30) miteinander verbunden sind und die Datenleitung (30)
mechanisch vor einem Zugriff von außen abgeschirmt ist, insbesondere wobei der Gasschlauch
(10; 10') die Datenleitung (30) mechanisch vor einem Zugriff von außen abschirmt.
6. Gasabgabevorrichtung nach Anspruch 5, wobei die mechanische Abschirmung ein Rohr und/oder
einen Schlauch (30) umfasst, welche(s/r) sich von dem ersten Sensor (21) bis zu dem
zweiten Sensor (22) erstreckt.
7. Gasabgabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Sensor (21) und der zweite Sensor
(22) über eine Datenleitung (30) miteinander verbunden sind, die Verbindungen der
beiden Enden der Datenleitung (30) mit dem ersten Sensor (21) bzw. dem zweiten Sensor
(22) mit Plomben und/oder Signallack versehen sind und die Datenleitung (30) mechanisch
vor einem Zugriff von außen abgeschirmt ist.
8. Gasabgabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Sensor (21) und der zweite Sensor
(22) über eine Datenleitung (30) miteinander verbunden sind und die Datenleitung (30)
einen Elektromagnetische Verträglichkeit-, EMV, Schutz umfasst.
9. Gasabgabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite Sensor (22) dazu eingerichtet
ist, den zweiten Messwert vor der Ausgabe durch den zweiten Sensor (22) digital zu
signieren und/oder zu verschlüsseln und der erste Sensor (21) dazu eingerichtet ist,
den digital signierten und/oder verschlüsselten zweiten Messwert zu empfangen und
zu verarbeiten.
10. Gasabgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
der zweite Sensor (22) ein an dem ersten Sensor (21) angelernter Sensor ist; und/oder
der erste Sensor (21) ein geeichter Gaszähler ist und der zweite Messwert eine tatsächlich
an dem zweiten Ende (12) des Gasschlauchs (10; 10') abgegebene Gasmenge betrifft.
11. Gasabgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Sensor
(22) in einem Zapfventil (25) des Gasschlauchs (10; 10') angeordnet ist.
12. Gasabgabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei
die Kommunikationsvorrichtung eine erstes, dem ersten Sensor (21) zugeordnetes Funkmodul
(81) und ein zweites, dem zweiten Sensor (22) zugeordnetes und an dem zweiten Ende
(12) angeordnetes Funkmodul (82) umfasst, die dazu eingerichtet sind, mit einem Cloud-Server
(95) zu kommunizieren; und/oder
die Kommunikationsvorrichtung eine erstes, dem ersten Sensor (21) zugeordnetes Mobilfunkmodul
(71) und ein zweites, dem zweiten Sensor (22) zugeordnetes und an dem zweiten Ende
(12) angeordnetes Mobilfunkmodul (72) umfasst, die dazu eingerichtet sind, miteinander
zu kommunizieren, wobei das zweite Mobilfunkmodul (72) ein eingebautes Teilnehmer-Identitätsmodul,
eSIM, umfasst.
13. Gasabgabevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine
in dem Gasschlauch (10; 10') angeordnete Energieerzeugungsvorrichtung, die dazu eingerichtet
ist, den zweiten Sensor (22) mit Energie zum Betreiben des zweiten Sensors (22) zu
versorgen.
14. Tankstelle umfassend eine Gaszapfsäule (50), eine Gasabgabevorrichtung nach einem
der vorhergehenden Ansprüche und eine Gasquelle (52).
15. Mehrparteienhaus (100) umfassend eine Gasquelle (90) und eine Gasabgabevorrichtung
nach einem der vorhergehenden Ansprüche.