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Der M-Bus (Meter-Bus) ist ein europäischer Feldbus für die Fernauslesung von Wärme-, Wasser-, Gas- und Stromzählern, genormt in EN 13757. Mit Modbus hat er außer dem Namensteil wenig gemeinsam. Der M-Bus läuft über eine Zweidrahtleitung, die die Zähler auch versorgt, er ist verpolungssicher und jeder Messwert kommt mit Einheit und Faktor an. Modbus RTU läuft über RS485, versorgt nichts und liefert nackte Registerwerte, deren Bedeutung in der Registertabelle des Herstellers steht. Einen M-Bus-Zähler bringen Sie über ein Gateway in ein Modbus-System, oder Sie bestellen den Zähler mit Modbus-Modul.
Wer als Installateur Wärme- und Wasserzähler aus der Ferne auslesen will, entscheidet mit diesem Unterschied über die Hardware im Zählerschrank. Unten stehen Signalpegel, Adressierung und Leitungslänge, und wie ein M-Bus-Zähler in ein Modbus-System kommt.
Was der M-Bus ist und wo er eingesetzt wird
Der M-Bus ist ein Master-Slave-Bus für Verbrauchszähler. Die Zähler senden nie von sich aus, sie antworten nur auf ein korrekt adressiertes Telegramm des Masters (m-bus.com, Abschnitt 5.4). Horst Ziegler von der Universität Paderborn hat ihn 1992 mit Techem und Texas Instruments entwickelt, zuerst für Wärmezähler in EN 1434. Heute beschreibt EN 13757-2 die physikalische Schicht und die Sicherungsschicht, EN 13757-3 die Anwendungsschicht.
Typisch ist der M-Bus in Mehrfamilienhäusern, Gewerbeimmobilien und Wärmenetzen. Ein M-Bus-Master fragt dort Wärmezähler, Wasserzähler und Gaszähler Wohnung für Wohnung ab. Das Medium steht in jedem Telegramm: 02 ist Strom, 03 Gas, 04 Wärme und 07 Wasser (m-bus.com, Abschnitt 8.4.1).
Modbus stammt aus der Industrieautomation und war nie für Zähler gedacht. Im Technikraum finden Sie deshalb oft beides: den M-Bus für die Verbrauchszähler der Nutzer, Modbus für Stromzähler, Wechselrichter und Wärmepumpen, die der Installateur oder die Gebäudeautomation ausliest.
Zwei Adern für Versorgung und Daten
Auf denselben zwei Adern arbeitet der Master mit Spannungsmodulation und der Zähler mit Strommodulation. Der Master sendet mit Spannung: Eine logische 1 liegt nominal bei 36 V am Bustreiber, eine 0 senkt die Busspannung um 12 V auf 24 V. Der Zähler antwortet mit Strom. Im Ruhezustand zieht er höchstens 1,5 mA, für eine 0 zusätzlich 11 bis 20 mA (m-bus.com, Abschnitt 4.1).
Die 1,5 mA heißen Standardlast (Unit Load). Ein Zähler mit höherem Bedarf belegt bis zu vier Standardlasten. Weil der Master den Bus speist, kommt ein M-Bus-Zähler ohne eigene Netzversorgung aus. Ein RS485-Bus speist nichts; jedes Modbus-Gerät braucht seine eigene Versorgung.
Die Busadern sind vertauschbar. Die Spezifikation sagt wörtlich: „the two bus lines can be interchanged without affecting the operation of the slaves" (m-bus.com, Abschnitt 4.4). Bei Modbus RTU zählt die Polarität. Vertauschte A- und B-Adern gehören dort zu den ersten Fehlerquellen, die Sie prüfen.
Adressen, Baudrate und Leitungslänge
Ein M-Bus-Segment in der Standardkonfiguration hat höchstens 250 Slaves, arbeitet mit 300 bis 9600 Baud und nutzt Telefonkabel vom Typ JYStY N x 2 x 0,8 mm (m-bus.com, Abschnitt 4.2). In der Praxis ist 2400 Baud die häufigste Baudrate. Das Zeichenformat ist 8E1, also acht Datenbits mit gerader Parität.
Die Reichweite wird oft falsch zitiert. Die 350 m aus vielen Übersichten gelten zwischen einem Zähler und dem Repeater. Die Gesamtlänge eines Segments darf bis 1000 m betragen, entsprechend höchstens 180 nF Kabelkapazität. Bei niedrigerer Baudrate und weniger Zählern geht es weiter, solange die Busspannung im 0-Zustand nirgends unter 12 V fällt.
Jeder Zähler hat eine Primäradresse von 1 bis 250. Ab Werk steht sie oft auf 0, und zwei Zähler mit derselben Adresse kollidieren. Dafür gibt es die Sekundäradresse: achtstellige Identnummer, Herstellerkennung, Version und Medium (m-bus.com, Abschnitt 6.3.1). Der Master wählt den Zähler dann über Adresse 253 aus. Das spart das Adressieren vor Ort, die Auslesung dauert laut Wikipedia aber etwa doppelt so lange.
Beim M-Bus ist keine bestimmte Topologie vorgeschrieben, Strang und Stern sind beide möglich. Modbus RTU verlangt eine Linie mit Abschlusswiderstand an beiden Enden und Stichleitungen bis 20 m (Modbus over Serial Line V1.02, Abschnitt 3.4.2 und 3.4.3). Details stehen in der RS485-Verkabelung für Modbus.
Ein M-Bus-Zähler sagt selbst, was er misst
M-Bus-Daten beschreiben sich selbst, Modbus-Daten nicht. Jeder M-Bus-Datensatz beginnt mit einem DIF, der Länge und Codierung angibt, und einem VIF mit Einheit und Faktor (m-bus.com, Abschnitt 8.4.2 und 8.4.3). Nehmen Sie den Datensatz 04 06 D2 04 00 00. DIF 04 steht für eine 32-Bit-Ganzzahl, VIF 06 für Energie in kWh. D2 04 00 00 ergibt 1234, niederwertiges Byte zuerst.
Ein Modbus-Register ist ein 16-Bit-Wort ohne Einheit. Ob 1234 kWh, Wh oder Zehntel-kWh bedeutet und in welchem Register der Wert steht, steht im Handbuch. Wie Sie eine solche Tabelle lesen, zeigt Modbus-Register erklärt.
Selbstbeschreibend heißt nicht einheitlich. Die M-Bus-Norm legt nicht fest, welche Werte ein Zähler in welcher Reihenfolge sendet. Dafür gibt es OMS, das Open Metering System, das Reihenfolge und Umfang für Zähler verschiedener Hersteller festlegt.
M-Bus und Modbus RTU im Vergleich
Die Tabelle stellt die Punkte gegenüber, die beim Anschließen zählen. Die M-Bus-Werte stammen aus der Dokumentation auf m-bus.com, die Modbus-Werte aus Modbus over Serial Line V1.02.
| M-Bus | Modbus RTU | |
|---|---|---|
| Norm | EN 13757-2 und -3 | Modbus over Serial Line V1.02 (modbus.org) |
| Physikalische Schicht | Eigener Zweidrahtbus, Spannung und Strom | RS485, differenziell |
| Versorgung über den Bus | Ja, der Master speist die Zähler | Nein |
| Polarität | Egal | A und B müssen stimmen |
| Topologie | Strang oder Stern | Linie mit Abschlusswiderständen |
| Busteilnehmer pro Segment | Bis 250 | 32 ohne Repeater |
| Adressen | Primär 1 bis 250, dazu Sekundäradresse | 1 bis 247 |
| Baudrate | 300 bis 9600 Baud, meist 2400 | Standard 19 200 Baud, 9600 verbreitet |
| Leitungslänge | 350 m Zähler bis Repeater, 1000 m gesamt | 1000 m bei 9600 Baud und AWG26 |
| Daten | Datensätze mit Einheit und Faktor | 16-Bit-Register ohne Einheit |
| Typische Geräte | Wärme-, Wasser- und Gaszähler | Stromzähler, Wechselrichter, Wärmepumpen, Regler |
Die Geschwindigkeit entscheidet selten. Ein Zählerstand ändert sich langsam, und ein M-Bus-Zähler hat bis zu 330 Bitzeiten plus 50 ms Zeit für die Antwort (m-bus.com, Abschnitt 5.4). Für periodisches Auslesen reicht das. Zum Steuern und Schalten nehmen Sie Modbus.
M-Bus-Zähler an ein Modbus-System anbinden
Ein M-Bus-Zähler kommt über ein M-Bus-Modbus-Gateway in ein Modbus-System. Das Gateway ist M-Bus-Master mit eingebautem Pegelwandler: Es speist den Bus, liest die Zähler und legt jeden Wert in Holding-Register, die ein Modbus-Master abfragt.
Ein Beispiel ist der Seneca Z-KEY-MBUS. Er liest bis zu 25 M-Bus-Zähler mit zusammen 500 Werten und legt sie ab Register 40001 ab, jeden 32-Bit-Wert in zwei Registern (Handbuch MI-00526, Rev. 8, S. 5 und S. 24). Intesis und Carlo Gavazzi bauen vergleichbare Gateways mit einem Scan, der die Zähler findet und die Modbus-Tabelle erzeugt.
Bei der Inbetriebnahme stolpern Installateure über drei Punkte. Sind Adresse und Baudrate unbekannt, empfiehlt Seneca einen Sekundärscan über alle Baudraten, der einige Minuten dauern kann (MI-00526, S. 20). Zwei Zähler auf Primäradresse 0 kollidieren; lesen Sie diese über die Sekundäradresse aus. Viele Gateways wandeln einen BCD-Zählerstand in eine 32-Bit-Gleitkommazahl, und laut Seneca kann der Modbus-Wert dann von der Anzeige abweichen (MI-00526, S. 25).
Manchmal ist gar kein Umsetzer nötig. Einige Zähler haben einen Steckplatz für ein Kommunikationsmodul. Kamstrup bietet für den MULTICAL 403, 603 und 803 unter anderem ein M-Bus-Modul und ein Modbus-RTU-Modul an (Datenblätter HC_003_20_21_22 und HC_003_67). Mit dem Modbus-Modul hängt der Wärmezähler direkt am RS485-Bus. Zähler mit Modbus vergleicht der Modbus-Energiezähler-Vergleich.
Wireless M-Bus und die Fernablesepflicht
Wireless M-Bus ist die Funkvariante nach EN 13757-4. Er nutzt lizenzfreie Bänder, in Europa 868 MHz und 169 MHz. Für die Fernablesepflicht zählt Funk genauso wie Kabel.
Die Heizkostenverordnung verlangt fernablesbare Erfassung. Ausstattung, die nach dem 1. Dezember 2021 installiert wird, muss fernablesbar sein (§ 5 Abs. 2 HeizkostenV). Ab dem 1. Dezember 2022 darf nur noch Ausstattung eingebaut werden, die sicher an ein Smart-Meter-Gateway angebunden werden kann. Ältere, nicht fernablesbare Geräte sind bis 31. Dezember 2026 nachzurüsten oder zu tauschen (§ 5 Abs. 3), außer bei technischer Unmöglichkeit oder unbilliger Härte. Die Bundesregierung hat diese Frist am 17. März 2026 bestätigt (Bundestag-Drucksache 21/4824). Grundlage ist Artikel 9c der EU-Energieeffizienzrichtlinie 2012/27/EU, geändert durch 2018/2002.
Wo ModbusCloud passt
Das ModbusCloud Gateway liest Modbus RTU über RS485 und Modbus TCP über Ethernet, bis zu 32 Modbus-Geräte pro RS485-Linie. Einen M-Bus-Zähler lesen Sie damit über ein M-Bus-Modbus-Gateway oder über ein Modbus-Modul im Zähler aus. Steht die Registertabelle dieses Gateways oder Moduls nicht in der Bibliothek, legen Sie im Portal eine eigene Vorlage an. ModbusCloud erstellt sie auch kostenlos, sobald die Registerdaten vorliegen.
Ist M-Bus das Gleiche wie Modbus?
Nein. Der M-Bus ist ein Zählerbus nach EN 13757 mit eigener Zweidraht-Physik, die die Zähler versorgt. Modbus RTU läuft über RS485 und versorgt nichts. Der M-Bus sendet Werte mit Einheit und Faktor, Modbus nackte Register. Ein Gateway setzt M-Bus-Werte in Modbus-Register um.
Wie funktioniert der M-Bus?
Über Spannung und Strom auf zwei Adern. Der Master sendet, indem er die Busspannung von 36 V auf 24 V absenkt. Der Zähler antwortet, indem er statt höchstens 1,5 mA zusätzlich 11 bis 20 mA zieht. Der Master speist den Bus und fragt jeden Zähler einzeln ab.
Wie lang darf eine M-Bus-Leitung sein?
Bis 1000 m pro Segment in der Standardkonfiguration, mit höchstens 350 m zwischen Zähler und Repeater. Das entspricht einer Kabelkapazität von höchstens 180 nF. Mit weniger Zählern und niedrigerer Baudrate geht es weiter, solange die Busspannung nirgends unter 12 V fällt.
Ist ein Zähler M-Bus-fähig?
Das zeigt das Datenblatt. Ein M-Bus-fähiger Zähler nennt EN 13757 im Datenblatt oder hat einen Steckplatz für ein M-Bus-Modul, wie der Kamstrup MULTICAL 403, 603 und 803. Für diese Zähler gibt es auch ein Modbus-RTU-Modul, dann entfällt der Umsetzer zwischen Zähler und Modbus-System.
Wie viele M-Bus-Zähler passen an ein Gateway?
Das hängt vom Gateway ab. Die Norm erlaubt 250 Zähler pro Segment, die tatsächliche Zahl steht im Datenblatt des Gateways. Jeder Zähler belegt mindestens eine Standardlast von 1,5 mA. Der Seneca Z-KEY-MBUS liest 25 Zähler, Intesis bietet Varianten für 20 und 50.
Wie kann ich einen Wireless-M-Bus-Zähler auslesen?
Mit einem Empfänger für EN 13757-4, in Europa auf 868 MHz oder 169 MHz. Der Empfänger oder ein Datensammler nimmt die Funktelegramme der Zähler auf und gibt die Werte weiter. Welche Werte in welcher Reihenfolge kommen, legt bei OMS-Zählern das Open Metering System fest.
