Smart Meter

Smart Meter: Energie effizient nutzen und Kosten sparen

Mit einem Smart Meter kann jeder seinen Stromverbrauch detailliert nachvollziehen. Das ermöglicht eine effizientere Nutzung von Strom und damit eine Energieeersparnis. Außerdem erlauben Intelligente Stromzähler eine bessere Steuerung des Stromnetzes. Deshalb werden Smart Meter bald überall zum Einsatz kommen.

Die Ausgangslage: Smart Meter werden Pflicht

Die Energiewende hat zum Ziel, den gesamten Energieverbrauch ohne fossile Energieträger zu organisieren. Dafür muss einerseits der Strom erneuerbar erzeugt werden, was eine große Anstrengung bedeutet. Um dies zu erleichtern, muss andererseits der Stromverbrauch begrenzt oder am besten gesenkt werden. Der entscheidende Faktor dabei ist das Verbrauchsverhalten. 

Der Umgang mit Energie muss bewusster und nachhaltiger werden. Dabei ist ein Mittel der Wahl der Intelligente Stromzähler, ein sogenannter Smart Meter. Damit kann jeder seinen Stromverbrauch im Detail nachvollziehen. Die Messeinrichtung erfasst den Stromverbrauch digital und dient zudem als Schnittstelle. Dieses Smart-Meter-Gateway speichert die Zählwerte, verarbeitet die Daten und spielt sie dann an den Netzbetreiber aus. Damit bieten Smart Meter den Energieversorgern, Netzbetreibern und Stromerzeugern die Voraussetzung, genauere Informationen über den aktuellen Status des Stromnetzes zu erheben. Auf dieser Basis lassen sich genauere Vorhersagen über zukünftige Verbräuche erstellen, um die Stabilität des Stromnetzes zu verbessern. Aktuell wird die Lastverteilung für alle Haushalte gleich angenommen. Das bildet aber schon lange nicht mehr die Realität ab. Erzeugungsanlagen mit Eigennutzung (z.B. Photovoltaikanlagen) verändern den typischen Verbrauch erheblich. Ebenso ändern neue Geräte wie eine Wärmepumpe oder ein Elektroauto das Verbrauchsverhalten. Ohne Smart Meter kann es kein Smart Grid geben, das intelligente Stromnetz der Zukunft. Deshalb haben die Gesetzgeber in der EU und im Bundestag beschlossen, alle Messstellen (Stromzähler) auf Smart Meter umzustellen. Seit Februar 2020 werden bei Verbrauchern mit einem Jahresverbrauch über 6.000 kWh die analogen Zähler bei einem Tausch auf Smart Meter umgerüstet. Danach folgen die kleineren Verbraucher. Bis 2032 werden alle analogen Zähler ersetzt.

Mehr Ökostrom für alle

Der Anteil an durch erneuerbare Energien erzeugten Stroms im Stromnetz steigt immer weiter: im ersten Quartal 2020 auf über 50 %. Das hat unterschiedliche Gründe. Zum einen standen zahlreiche Industrieproduktionen wegen der Coronakrise still. Das spart richtig viel Energie. Dazu kommt die Stilllegung einiger fossiler Kraftwerke seit Jahresbeginn. Und nicht zuletzt spielt natürlich das Wetter eine große Rolle. Der Februar brachte viel Wind, der März viel Sonne. All das zusammen ergab einen Zuwachs um sieben Prozentpunkte. Ob sich der Trend im zweiten Halbjahr so weiter fortsetzt, ist schwer zu sagen. Schließlich hoffen wir alle, dass die Coronakrise schnell vorübergeht und wirtschaftlichen Einschränkungen nicht zu lange bestehen bleiben. Und auch die Industrie will wieder produzieren, die Wirtschaft kann nicht ewig stillstehen. Die Richtung ist aber die richtige – nämlich hin zu mehr erneuerbaren Energien im Stromnetz. Das bedeutet aber auch: Das Stromnetz muss intelligenter werden als heute, um Erzeugung und Verbrauch besser in Einklang zu bringen. Die Energieexperten sind sich einig: Die Energiewende wird ohne Smart Grid nur schwer gelingen.

Das intelligente Stromnetz: Smart Grid

Ein wichtiger Teil der Energiewende ist die Entwicklung hin zu einem intelligenten Stromnetz, das alle Akteure auf dem Strommarkt integriert. Das Smart Grid verbindet Stromerzeugung, Speicherung, Netzmanagement und Stromverbrauch. Denn erneuerbare Energien unterliegen naturgegebenen Schwankungen in der Energieerzeugung. Wenn alle Energie von Sonne und Wind kommt: Was passiert, wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht? Ist der Kühlschrank dann aus? Strom muss immer genau dann erzeugt werden, wenn der Verbraucher den Fön anschaltet. Das Smart Grid greift genau da, denn bisher gleichen Gas- und Kohlekraftwerke aus, was Wind und Sonne nicht leisten können. Langfristig besser wären eine Lastverschiebung sowie effiziente Speichermöglichkeiten für Ökostrom. Das intelligente Stromnetz der Zukunft weiß zum einen mehr über den aktuellen Status des Stromnetzes. Zum anderen kann es Verbräuche intelligent steuern, indem der Netzstatus an verbrauchende Geräte ausgeliefert wird – über den Preis.

Was macht ein Smart Meter?

Der Umstieg auf nachhaltige Energieerzeugung ist ein wichtiger Schritt in Richtung Klimaschutz. Das allein reicht aber noch nicht aus. Wer wirklich ökologisch handeln will, muss auch seinen individuellen Verbrauch beachten. Dabei hilft nun der Smart Meter. Schon seit den 1990er Jahren wird die Technologie der intelligenten Stromzähler in Unternehmen mit hohem Stromverbrauch genutzt, seit knapp 10 Jahren sind auch Modelle für private Haushalte im Markt. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert Programme zur Entwicklung neuer Stromzähler. Durch die neu erworbene Transparenz des eigenen Stromverbrauchs ergeben sich ganz neue Möglichkeiten zur Stromeinsparung und somit auch zur Kostensenkung.

Die Idee dahinter ist die, dass elektrische Geräte dann laufen, wenn der Strom am günstigsten ist bzw. wenn gerade viel Strom erzeugt aber bisher wenig verbraucht wird. Denn der Stromverbrauch unterliegt genauso wie die Stromerzeugung Schwankungen und hat Stoßzeiten. In einem intelligenten Stromnetz könnten diese mittels Smart Meter ausgeglichen werden. Elektroautos, Wärmepumpen, Waschmaschine, Geschirrspüler, Tiefkühler – all das kann dann zu einem idealen Zeitpunkt laufen. Diesen Vorgang nennt man in der Energiewirtschaft Lastverschiebung. Geräte mit eingebauter Zeitschaltuhr sind schon lange auf dem Markt. Durch Smart Meter können die Energielieferanten ihren Kunden passende Tarife mit Anreizen zur Lastverschiebung anbieten. Smart Meter stellen hier die Nachfolger der HT/NT-Zähler dar, welche bisher bei Verbrauchern mit Stromheizung eingesetzt wurden. Hier wird der Verbrauch in die NT (Niedertarif)-Zeit verlagert und so das Netz entlastet und nebenbei Geld gespart.

Digitaler Stromzähler vs. Smart Meter

Es muss unterschieden werden zwischen digitalen Stromzählern und Smart Metern. Erstere machen im Prinzip das, was analoge Stromzähler heute auch können, nur eben digital: Den Verbrauch der Kilowattstunden messen. Ein Smart Meter hingegen verfügt zusätzlich dazu über eine Kommunikationseinheit, das Smart-Meter-Gateway. Das ermöglicht die Übermittlung der erhobenen Informationen an die unterschiedlichen Partner im Stromnetz.

Vorteile des Smart Meter

Grundsätzlich kann sich jeder Verbraucher einen Smart Meter einbauen lassen. Das hat jede Menge Vorteile:

  • Visualisierung des Stromverbrauchs zum Teil im Sekundentakt, was sowohl die Grundlast als auch Spitzen im Verbrauch zeigt.
  • Bezug, Kosten und Verbrauch eines jeden Tages werden sichtbar und so auch vergleichbar.
  • Das Entschlüsseln von Verbrauch und Kosten einzelner Stromgeräte hilft beim Identifizieren von Stromfressern.
  • Energieerzeuger sehen, wieviel die hauseigene PV-Anlage produziert und wieviel davon sie selbst verbrauchen bzw. wieviel sie ins Netz einspeisen.
  • Langfristig lassen sich Energie und Kosten senken.

Trotz all dieser Vorteile verlief die Umrüstung analoger Stromzähler auf intelligente Messsysteme bisher schleppend. Daher hat der Gesetzgeber auf Basis einer EU-Richtlinie einen Zeitplan festgelegt, innerhalb dessen alle Zähler umgerüstet sein müssen.

In der ersten Phase werden seit 2018 Großverbraucher über 10.000 kWh pro Jahr verpflichtend, auf intelligente Stromzähler umgerüstet. 

Die zweite Phase begann Anfang 2020. Nun sind die Netzbetreiber gefordert, bei allen Verbrauchern ab 6.000 kWh pro Jahr eine Umrüstung vorzunehmen. In der Regel geschieht dieser Tausch wenn der analoge Zähler sein eichrechtlich gültiges Alter erreicht. Diejenigen, die weniger verbrauchen, können eine Umstellung optional bei ihrem Netzbetreiber veranlassen. Bis 2032 soll die Umstellung dann komplett abgeschlossen sein. Die Kosten für die Umstellung sollen so gering wie möglich sein, da diese auf die Verbraucher umgelegt werden. Der Gesetzgeber hat daher entsprechende Vorgaben erlassen.

Datenschutz im intelligenten Stromnetz

Unzweifelhaft ist: Der Smart Meter bringt jede Menge Vorteile für die Analyse des eigenen Verbrauchs mit sich. Ein Intelligenter Stromzähler in einem intelligenten Stromnetz bedeutet jedoch mehr: Der Smart Meter erfasst Daten und spielt sie an den Stromanbieter aus. Wie sicher ist dieser Vorgang? Denn Stromdaten sind sensibel. Sie lassen Rückschlüsse auf das Verhalten der Menschen zu, die den Strom verbrauchen. Wann ist jemand zuhause? Wann stehe ich auf und frühstücke? Wann koche ich? Wann läuft der Fernseher und wann geht man ins Bett? Zwar lässt sich anhand eines mit den Verbrauchsdaten erstellten Energieprofils nicht erkennen, welches Gerät genau benutzt wurde. Aber Anstieg und Rückgang des Verbrauchs lassen gewisse Rückschlüsse auf das Verhalten zu. Die Bedenken von Verbrauchern in Bezug auf die Sicherheit ihrer Daten und damit der Schutz ihrer Privatsphäre ist insofern nachvollziehbar.

Auch den Anbietern sowie dem Gesetzgeber ist dieses Problem bewusst. Daher macht das Messstellenbetriebsgesetz MsbG entsprechende, umfangreiche Vorgaben – siehe Kapitel 3: Technische Vorgaben zur Gewährleistung von Datenschutz und Datensicherheit beim Einsatz von Smart-Meter-Gateways. 

Zum einen sind Smart Meter darum durch eine PIN geschützt, die jeder Verbraucher vom Netzbetreiber bekommt. Ohne diese PIN lassen sich historische Werte nicht auslesen. Der Gesetzgeber beschreibt im MsbG außerdem genaue Regelungen zur datenkonformen Ausgestaltung von Smart Metering wie Zweckbindung, Datensparsamkeit und die Verpflichtung zur Anonymisierung und Pseudonymisierung. Absichern sollen das zudem technische Richtlinien zur Datenverarbeitung und eine Zertifizierung der Geräte. Vereinfacht gesagt: Jeder Akteur im Strommarkt – Lieferant, Netzbetreiber, Abrechnungsstelle, Erzeuger – erhält nur Zugriff auf die Daten, die er für seine Dienstleistung benötigt. Diese müssen hochsicher verarbeitet werden.

Smart Meter für alle?

Erfahrungen mit bisher installierten Intelligenten Stromzählern zeigen: Die permanente Verfügbarkeit von Verbrauchsdaten nahezu in Echtzeit führt dazu, dass Verbraucher sich viel intensiver mit ihrer Stromnutzung auseinandersetzen. Statt nur einmal im Jahr den Zählerstand abzulesen und über die Ursachen von wieder gestiegenen Zahlen zu rätseln, beschäftigt man sich zumindest am Beginn der Umstellung fast täglich damit. Die in Smartphone-Apps oder Webanwendungen leicht zugängliche Aufbereitung von Verbrauchsdaten unterstützt das natürlich. Ob die Netzbetreiber bzw. die Stromlieferanten diese digitalen Werkzeuge den Verbrauchern immer zur Verfügung stellen werden, muss man allerdings abwarten. Verpflichtet sind sie dazu nicht. In jedem Fall wächst durch diese Transparenz bei den Verbrauchern die Motivation, den Verbrauch zu senken. Wieviel Strom man sparen kann, ist natürlich individuell sehr unterschiedlich. Einschlägige Studien gehen im Durchschnitt von 3 % aus, bei besonders motivierten Kunden können es allerdings auch bis zu 5 % sein.(1) 

Links

Umfangreiche Informationen des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie über Smart Meter. 

Belege
(1) www.energieforschung.at/assets/project/downloads/Endbericht-final-2.pdf

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