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Smart Meter
Digitaler Stromzähler ersetzt Ferraris-Zähler: So einfach sah die Welt des Smart-Metering vor einigen Jahren noch aus.

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Digitaler Stromzähler ersetzt Ferraris-Zähler: So einfach sah die Welt des Smart-Metering vor einigen Jahren noch aus. Was sich daraus mittlerweile entwickelt hat und noch bevorsteht, davon haben Verbraucher meist keine Vorstellung.

(25. März 2014) Die alten Stromzähler mit einer einfachen Drehscheibe haben ausgedient. Das möchte man hoffen. Über die Jahre haben Verbraucher genug für diese altertümlichen Monster gezahlt, so dass der Austausch mit genaueren, weniger störanfälligen und nicht einmal teureren elektronischen Zählern längst eine Selbstverständlichkeit sein müsste. Elektronische Zähler sind mittlerweile nicht mehr teurer als die Zähler mit der Drehscheibe. Aber das elektronische Signal kann dem Verbraucher seinen Verbrauch sekundengenau anzeigen.

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Derzeit erfahren Sie als Verbraucher über die Stromrechnung nur einmal jährlich, wie viel Strom Sie wirklich verbraucht haben. Wer heutzutage seinen Energieverbrauch ohne großen technischen Aufwand im Blick behält, verbraucht in der Regel drei bis zehn Prozent weniger Strom. Das haben zahlreiche sozialwissenschaftliche empirische Studien ergeben. Elektronische Zähler können auch den Stromlieferanten die Abrechnung erleichtern, wenn ihm die Abrechnungsdaten übermittelt werden. Es liegt also nahe, elektronische Zähler zum Vorteil von Versorgern und Verbrauchern möglichst rasch und flächendeckend einzuführen. Aber die Geschichte ist wesentlich komplizierter und nicht gerade erbaulich für Verbraucher.

Die Vorgaben der EU

Die sogenannte „Dritte Binnenmarktrichtlinie Energie“ der EU (2009/72/EG) schreibt vor, dass alle Verbraucher Anspruch auf eine monatliche Stromabrechnung haben, die auf dem tatsächlichen Verbrauch basiert. Ferner sollen alle Mitgliedsstaaten die Einführung intelligenter Messsysteme wirtschaftlich bewerten und herausfinden, welche Art des intelligenten Messens wirtschaftlich vertretbar und kostengünstig ist. Darauf aufbauend sollen innerhalb von zehn Jahren die intelligenten Messsysteme eingeführt werden. Wird die Einführung positiv bewertet, dann sollen bis 2020 mindestens 80 Prozent der Verbraucher mit intelligenten Messsystemen ausgestattet werden.

Smarte Zählerlösung per Aufsatz

Die Fast Forward AG, München, macht durch eine „energyCam“ aus jedem mechanischen Strom-, Gas- oder Wasserzähler mit einem einfachen Aufsatz einen Smart Meter. Das handflächengroße Auslesegerät erfasst die Stände optisch, digitalisiert den Wert und übermittelt ihn drahtlos oder per Kabel an ein beliebiges Gateway. Energieversorger, Messstellenbetreiber, Messdienstleister und Industriebetriebe können jeden Zähler mit Rollenzählwerk umrüsten und in die Smart-Metering-Kette einbinden. Das Gerät wird direkt über das Glas des jeweiligen Zählers gehalten und per Knopfdruck gestartet. Das Gerät kostet rund 100 Euro. Eine Komplettlösung für den Normalverbraucher gibt es derzeit noch nicht.

Die Effizienzrichtlinie (2012/27/EU) hat die Einführung intelligenter Zähler konkretisiert (Artikel 9 der Richtlinie). An dem 80-Prozent-Ziel wird festgehalten. Die intelligenten Messsysteme sollen auch den von den Kunden eingespeisten Strom erfassen und Verbrauchern historische Verbräuche zur Kontrolle anzeigen können.

Die Vorgaben des deutschen Gesetzgebers

Der deutsche Gesetzgeber hat am 4. August 2011 das Energiewirtschaftsgesetz novelliert und dort konkretisiert, in welchen Fällen intelligente Messsysteme eingebaut werden müssen:

  • Nach größeren Gebäuderenovierungen (mehr als 25 Prozent des Gebäudes betroffen).
  • Bei allen Letztverbrauchern mit mehr als 6.000 kWh Jahresverbrauch.
  • Bei Eigenerzeugungsanlagen wie BHKW und PV-Anlagen mit einer installierten Leistung über sieben Kilowatt.
  • In allen übrigen Gebäuden, soweit technisch machbar und wirtschaftlich vertretbar.

In 96 Prozent dieser Fälle sind die Netzbetreiber dieser Verpflichtung bisher nicht nachgekommen, so der Monitoringbericht der Bundesnetzagentur 2013. Neue oder grundlegend renovierte Gebäude: 141.510 von 343.642 Zählpunkten mit Smart Meter, Verbraucher mit über 6.000 kWh Jahresverbrauch: 171.461 von 4.398.207 Zählpunkte mit Smart Meter. Ähnlich schwach ist auch der Ausrüstungsstand bei den Kleinein-speisern mit mehr als sieben Kilowatt Leistung: 33.627 von 136.176 Zählpunkten wurden als Smart Meter ausgeführt.

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Steckdosen vom Smart-Phone oder PC steuern und programmieren

Ein Messsystem besteht laut Gesetz aus einer Messeinrichtung und einer Kommunikationseinrichtung zur Verarbeitung und Speicherung dieser Daten. Ferner schreibt das Energiewirtschaftsgesetz die Einhaltung eines IT-Security-Schutzprofils für intelligente Zähler fest, das gesondert durch das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik festzulegen ist.

Zwei Jahre später sind die technischen Einzelheiten dieses Schutzprofils festgelegt und im März 2013 der EU-Kommission notifiziert worden. Und auch die Studie zur wirtschaftlichen Bewertung intelligenter Messsystemen liegt für Deutschland vor: „Kosten-Nutzen-Analyse für einen flächendeckenden Einsatz intelligenter Zähler“, im Auftrag des Bundeswirtschaftsministeriums erarbeitet von Ernst & Young.

Die alte Welt ohne Smart Meter

Klassisch unterschied man zwischen Standardlastprofil (kurz: SLP; Verbrauchsdaten werden nur einmal jährlich abgelesen, dazwischenliegende Wert wurden dem Durchschnitt entsprechend angenommen) mit dem Ferraris-Zähler mit Drehscheibe und registrierender Leistungsmessung (kurz: RLM; Verbrauchsdaten werden alle 15 Minuten ermittelt und über eine Datenfernkommunikation fernausgelesen) für Netznutzer mit einem Verbrauch von mehr als 100.000 kWh pro Jahr.

Zwischenphase mit EDL21 und EDL40

In einer Zwischenphase bevor das Schutzprofil festgelegt wurde, orientierten sich die intelligenten Zähler an den weiten Vorgaben des alten § 21 EnWG: Der Zähler zeigt die aktuelle Leistung, den Verbrauch seit der letzten Nullstellung wie ein Tageskilometerzähler und den Verbrauch der vergangenen 24 Stunden, sieben, 30 und 365 Tage. Man sprach von „EDL21-Zählern“ oder bei Ausstattung dieser Zähler mit einem „Multi Ulility Communication“ (MUC) genannten Kommunikationsmodul  entsprechend § 40 EnWG von „EDL40-Messsystem“. Die EDL21-Zähler haben eine Info-Schnittstelle für den Verbraucher zum Anschluss eines Displays oder eines PC und eine Schnittstelle für den Messstellenbetreiber, die auch Steuerungsbefehle an den Zähler (zum Beispiel „Zähler sperren“) entgegennimmt. EDL21-Zähler können auch in künftige Mess-systeme mit Schutzprofil eingebunden werden. Am Markt stehen EDL21 und EDL40-Zähler in großer Zahl zur Verfügung.

Die neue Welt: Das Gateway mit Schutzprofil

Die Schutzprofil-Anforderung (Technische Richtlinie TR 03109) sieht neben der Messeinrichtung eine Kommunikationseinrichtung vor, die den Namen „Smart Meter Gateway“ (SMGW) trägt. Das SMGW kann direkt im Zählerschrank eingebaut sein. In einem Mietshaus braucht man nur eines für alle Mietparteien. Am Markt verfügbar sind SMGW-Systeme vermutlich erst im Jahr 2015: Es ist noch viel Entwicklungsarbeit zu leisten, bis eine Technik zur Verfügung steht, die den zahlreichen Anforderungen gerecht wird.  Die Kosten liegen laut einer Befragung zwischen 75 und 580 Euro je Einheit.

Was das Gateway macht

Das Gateway stellt eine Verbindung mit einer oder mehreren Messeinrichtungen im Haus her. Es kann aber auch mit steuerbaren Verbrauchsgeräten und Stromerzeugern im Haus verbunden sein und auch mit einem Datendisplay. Diese Komponenten dürfen aber nicht untereinander verbunden sein, sondern sie dürfen nur über das Gateway miteinander kommunizieren. Das Gateway hat ein Sicherheitsmodul zur verschlüsselten Datenübermittlung für jegliche Datenübertragung auch innerhalb des Hauses. Der Stromzähler übermittelt mindestens alle 15 Minuten einen Messwert an das Gateway. Jeder Zähler wird bei der Installation des Gateways einem Endverbraucher zugeordnet.

Das Gateway kann je nach Ausstattung verschlüsselt über Funk, Powerline, GSM oder DSL mit einem zentralen Administrator verbunden werden. Das Gateway kann aber auch ohne Verbindung nach Außen betrieben werden.
Der Administrator kann die tagesgenauen Messwerte aus dem Gateway auslesen. Aber auch Extremwerte der Leistung der Erzeugungsanlage müssen für autorisierte Marktteilnehmer zur Verfügung gestellt werden. Wie diese Autorisierung im Detail ausgestaltet sein wird, darauf darf man gespannt sein. Die Messwerte müssen bis mindestens drei Monate nach Abrechnungserstellung aufbewahrt werden. Das Gateway ist wie ein Zähler mit einer Eichplombe vor Fremdeingriffen gesichert. Ein authentifizierter Endverbraucher kann seine Daten aus dem Gateway auslesen, sich anzeigen lassen oder auswerten.

Tarife für das Gateway

Folgende Tarifarten muss das Gateway unter-stützen:

  • Datensparsame Tarife mit nur einem Verbrauchswert je Abrechnungszeitraum.
  • Zeitvariable Tarife mit unterschiedlichen Preisen für unterschiedliche Zeiträume.
  • Lastvariable Tarife mit unterschiedlichen Preisen je nach anfallender Last.
  • Verbrauchsvariable Tarife mit unterschied-lichen Preisen je nach bisher schon verbrauchter Energiemenge.
  • Ereignisvariable Tarife, wobei die Ereignisse wie eine Tarifumschaltung oder durch steuerbare Verbraucher hervorgerufen sein können.
Der Rollout in Deutschland

Die neue Technik würde für jeden Verbraucher mit jährlich 29 Euro zusätzlich zum heutigen Entgelt für Messung und Abrechnung zu Buche schlagen und ist daher nicht zu rechtfertigen. Der Nutzen für die Verbraucher rechtfertigt zusätzliche Aufwendungen dieser Höhe nicht, so die Studie von Ernst & Young. Unklar ist, ob der geschätzte Betrag von 29 Euro ausreicht. Andere Schätzungen gehen von über 100 Euro aus. Offen ist derzeit auch, wer die Kosten einer flächendeckenden Einführung (sogenannter Rollout) zu tragen hätte und wer die technische Verantwortung dafür übernehmen würde: die Energieanbieter, die Netzbetreiber oder eine staatliche Stelle. Die Studie sieht einen Hauptnutzen intelligenter Messsysteme darin, dass die örtlichen Netze durch die Abschaltung von Verbrauchern und Zuschaltung dezentraler Erzeuger stabilisiert werden und kostspielige Netzausbauten eingespart werden können. Bereits ab einer Durchdringungsrate von 15 Prozent tritt dieser Effekt ein. Damit diese Möglichkeiten genutzt werden können, müsste der gesetzliche Rahmen entsprechend geändert werden.

Smart-Meter-Rollout in anderen Ländern

Eine flächendeckende verpflichtende Einführung von Smart Metern gab es bisher in Großbritannien, Irland, Italien, Niederlanden, Frankreich und Schweden. In keinem dieser Länder gibt es mit Deutschland vergleichbare technische Anforderungen. Vielmehr wurden in allen diesen Ländern einfache und günstige elektronische Zähler mit Fernauslesung und Display installiert, entsprechend EDL21.

Kunden wollen Smart Meter

Der Einbau intelligenter Stromzähler wird von 83 Prozent der Stromkunden befürwortet, wenn die Stromkonzerne die Kosten tragen, und ebenfalls von 83 Prozent, wenn der Datenschutz gewährleistet ist. Das ergab eine bevölkerungsrepräsentative Umfrage der Unternehmensberatung Putz & Partner unter 1.000 Verbrauchern. 24 Prozent sprechen sich für einen Einbau eines Smart Meter sogar aus, wenn für sie dadurch Kosten entstehen. Auf die Frage „Würden Sie Ihren Stromanbieter wechseln, wenn Sie einen intelligenten Stromzähler angeboten bekommen?“ antworten 72 Prozent mit „Ja, weil ich erwarte, dadurch Stromkosten zu sparen“. Die Transparenz über ihren Stromverbrauch, die Smart Metering den Kunden ermöglicht, ist für 63 Prozent ein starkes Argument. Nur jeder Vierte hat Sorgen wegen der Daten-sicherheit.

In Großbritannien ist der Energielieferant für den Zählertausch verantwortlich. Er trägt auch die Kosten der Umrüstung und kann versuchen, diese über den Strompreis dem Verbraucher weiterzubelasten. Die Umstellung von 27 Millionen Strom- und 22 Millionen Gaszählern soll zwischen 2014 und 2019 erfolgen. In allen anderen Ländern ist der Verteilnetzbetreiber für den Zählertausch zuständig.

In Italien und Schweden ist die Zählerumstellung schon komplett abgeschlossen. In Italien beziffert der Enel die Umstellungskosten auf 68 Euro je Zähler und die Betriebskosten auf zwei Euro je Zähler und Jahr. Die Kosten werden über eine Erhöhung der Strompreise finanziert. Der Nutzen der neuen Zähler liegt vorwiegend beim Verteilnetzbetreiber.

In Schweden wurden der Zählertausch wegen der gesetzlichen Vorgaben einer monatlichen Abrechnung anhand der tatsächlichen Verbräuche zwischen 2006 und 2009 durchgeführt. Die digitalen Zähler sind auch dort fernauslesbar. Die Kosten werden in Schweden mit insgesamt 176 bis 293 Euro je Messstelle beziffert.

Wie geht es weiter?

Nachdem die Studie zur Wirtschaftlichkeit auf dem Tisch liegt, muss die Politik nun entscheiden, wie es in Deutschland mit dem Smart Metering weitergeht. Dabei müssen Verbraucherinteressen vorrangig berücksichtigt werden. Zwar hat die Studie einige Wege für den Rollout oder besser Nicht-Rollout in Deutschland diskutiert und bewertet. Viele Fragen sind aber offen geblieben. Und viele bindende Vorgaben lassen sich nicht vom Tisch wischen. Die Diskussion bleibt also spannend. Nutznießer der Smart-Meter sind vor allem die Energieanbieter, die direkt auf die Abrechnungsdaten der Kunden zugreifen können. Es darf nicht so sein, dass die Verbraucher die Kosten tragen und die Versorger die Vorteile absahnen. Als vorbildlich kann die Regelung in Großbritannien gelten. Und die „Intelligenz“ von elektronischen Zählern muss in erster Linie den Verbrauchern, nicht den Versorgern zur Verfügung stehen. 

Smarte App

Den Zähler mit dem Handy abfotografieren. Den Rest erledigt eine App, die von der Pixolus GmbH in Köln entwickelt wurde. Die App ermittelt den Zählerstand aus dem Foto und macht daraus eine Verbrauchsauswertung. Die  Software ist zwar fertig entwickelt, wird aber noch nicht auf dem Markt angeboten. Dieser Entwicklung wird der Innovationspreis der Energiedepesche zuerkannt.

273 288 301 1517 Der Innovationspreis der Energiedepesche