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Smart Meter – Einordnung und Bestandsaufnahme

1. Teil einer Serie über Smart Meter

Ein Thema, mit dem ich mich derzeit beschäftige, sind die sogenannten Smart Meter oder Intelligente Zähler. Beim Smart Metering geht es um die digitale Erfassung der Verbrauchsdaten von Strom, Wasser oder Wärme. Mit einer kleinen Serie von Artikeln möchte ich das Thema Smart Metering aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten:

1. Einordnung und Bestandsaufnahme
2. Technische Betrachtung der Smart Meter
3. Marktlage in Deutschland
4. Unternehmerische Möglichkeiten

In den Artikeln werde ich mich überwiegend mit intelligenten Zählern für Strom auseinandersetzen, da ich das Smart Metering von Strom für be­sonders nützlich halte. Denn im Vergleich mit Gas oder Wasser verteilt sich der Gesamtverbrauch von Strom in Haushalt, Industrie oder Gewerbe auf deutlich mehr Verbrauchsgeräte. Aber was kann ein Smart Meter eigentlich, wie bindet man sie in ein größeres Netz ein und wie verhält es sich mit der Gesetzeslage in Deutschland?

Hintergrund – Was kann ein Smart Meter?

Die Übersichtlichkeit beim Stromverbrauch korreliert also negativ mit der Anzahl der Verbrauchsgeräte und deren Verbrauchsmodi (Aus, Standby, Stromspar­modus usw.). Der exakte Verbrauch von Computer, Fernseher oder Waschmaschine ist nur mit manuellem Aufwand und speziellem Messgerät zu überwachen.

Zu Abrechnungszwecken wird derzeit der gesamte Verbrauch eines Stromkunden mit analogen Zählern erfasst, die jeder von Zuhause kennt. Smart Meter sind die entsprechende Weiterentwicklung und werden anstatt eines analogen Zählers eingebaut. An zentraler Stelle erfassen Smart Meter weiterhin nur den Gesamtverbrauch aller Geräte im jeweiligen Verbund des Stromkunden (Haus, Wohnung, Büro).

Der digitale Zähler speichert Verbrauchsdaten zeitdiskret, d.h. zu bestimmten Zeitpunkten. Dadurch bringt man Verbrauch und Zeitraum in Beziehung zueinander. Aus diesen Daten lässt sich z.B. ablesen, wie viel Strom während des Urlaubs im Haus verbraucht wurde und ob dies kontinuierlich geschah oder Lastspitzen entstanden sind.

Aus den Smart Meter Daten, die als Verbrauchskurve dargestellt werden können, lassen sich Geräte mit hohem Verbrauch identifizieren. Man merkt sich dafür nur die Zeit, zu der man das Gerät eingeschaltet hat, und überprüft danach mit dem Smart Meter, wie stark der Verbrauch zu diesem Zeitpunkt zugenommen hat. Auch Geräte mit hohem Standby Verbrauch werden mit Hilfe eines Smart Meters schnell ausfindig gemacht.

Einsatzgebiete – Das Smart Grid

Man könnte sagen, dass die genaue Kontrolle und Optimierung des Stromverbrauchs mit Hilfe eines Smart Meters den Aufwand für eine Umrüstung in Haushalten nicht rechtfertigt. Tatsächlich sind aktuelle Smart Meter momentan in vielen Fällen eine Spielerei für technisch begeisterte Stromkunden, Sparfüchse und Kontrollfreaks.

Richtig spannend wird das Smart Metering, wenn Steck­dosen­adapter für einzelne Verbrauchsgeräte oder integrierte Gerätechips mit den intelligenten Zählern gekoppelt werden. Diese Ergänzung erlaubt nicht nur die genaue Verbrauchsanalyse jedes gekoppelten Geräts, sondern darüber hinaus auch deren (Fern-) Steuerung.

Mit diesen intelligenten Verbrauchern lassen sich sehr interessante Dinge anstellen. Werden z.B. 1.000.000 Tiefkühltruhen a 500 Watt gemeinsam eingeschaltet, können so 500 Megawatt zusätzlicher Strom abgenommen werden. Umgekehrt gilt das Gleiche, wenn man die Kühltruhen ferngesteuert ausschaltet. Das Lastprofil, in diesem Fall die entnommene Leistung aus dem Stromnetz, lässt sich mit Smart Meter Technik also steuern – jedenfalls bis zu einem gewissen Grad.

Auf der anderen Seite stehen die Erzeuger: AKWs, Kohlekraftwerke, Gaskraftwerke und erneuerbare Energien wie Windkraft- und Photovoltaikanlagen. Bei den Erneuerbaren ist die Erzeugung von Strom nicht steuerbar, Wind und Sonne lassen sich maximal noch prognostizieren. Mit 16,8% Anteil der Erneuerbaren am deutschen Strommix 2010 (PDF) müssen an manchen Tagen Schwankungen von bis zu 20.000 Megawatt kompensiert werden. Derzeit ist die teure Vorhaltung von konventioneller Kraftwerkskapazität die einzig praktikable Antwort.

Die langfristige Lösung für dieses Milliardenproblem ist die flächendeckende Verbrauchssteuerung mit Smart Metern.

Gesetzeslage zur Smart Meter Technik

EU-Richtlinien und das deutsche Energiewirtschaftsgesetz §21b verpflichten Netzbetreiber nach und nach zur Umstellung der Messstellen auf digitale Technik. Dies soll Verbrauchern in erster Linie ihren Verbrauch und die Kosten transparenter machen und zum bewussten Umgang mit Energie und Ressourcen führen.

Sicherlich zielen diese Gesetze auch auf die beschriebenen Möglichkeiten von Smart Grids ab. Denn nur, wenn genügend Geräte intelligent ferngesteuert werden, kann man die Schwankungen aus erneuerbaren Stromquellen wirksam abfedern. Und nur dann kann man die ehrgeizigen Ziele der Bundesregierung von 35% Ökostrom erreichen.

Im 2. Teil der Serie über Smart Meter werde ich mir die Technik ein wenig näher anschauen und über Hardware und Schnittstellen berichten. Folgt mir auf Twitter, addet mich bei Facebook oder abonniert neue Artikel oldschool per RSS.

Bildnachweise: 1. Smart Meter, © EVB Energie AG, 2. Verbrauchsdarstellung, © Hager Vertriebsgesellschaft