Intelligenter Zähler

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Intelligenter Stromzähler

Ein „intelligenter“ Zähler, auch Smart Meter genannt, ist ein Zähler für Energie, z. B. Strom oder Gas, der entsprechend der Definition des § 21d EnWG (Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung) dem jeweiligen Anschlussnutzer den tatsächlichen Energieverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit anzeigt und in ein Kommunikationsnetz eingebunden ist. Solche intelligente Zähler sind schon seit den 1990er Jahren vor allem für Großkunden in Betrieb, werden aber seit ungefähr 2010 auch für Privathaushalte angeboten. Modellabhängig können intelligente Zähler die erhobenen Daten automatisch an das Energieversorgungsunternehmen übertragen, was diesen eine intelligente Netz- und Ressourcensteuerung ermöglichen soll. Dem Verbraucher sollen in der Zukunft tageszeitabhängige variable Tarife angeboten werden. Die Übertragungsvorgänge und die damit verbundenen Prozesse, Systemlösungen und Dienste werden unter Smart Metering zusammengefasst. Neben intelligenten Stromzählern gibt es auch intelligente Zähler für den Gas-, Wasser- und Wärmeverbrauch.

Einführung intelligenter Zähler[Bearbeiten]

International[Bearbeiten]

Intelligenter Stromzähler US-amerikanischer Bauart

In Italien, Schweden, Kanada, den USA, der Türkei, Australien, Neuseeland und den Niederlanden wurden intelligente Zähler bereits in größerem Umfang installiert bzw. ihre Einführung beschlossen. Das bedeutet allerdings nicht, dass die Zählermärkte in all diesen Ländern für den Wettbewerb geöffnet sind – in Ländern wie Schweden etwa wurden elektronische Stromzähler verpflichtend vom Netzbetreiber eingeführt.

Europäische Union[Bearbeiten]

Die Europäische Union hat in der EU-Richtlinie 2006/32/EG zur Endenergieeffizienz und zu Energiedienstleistungen vom 5. April 2006 beschlossen, dass in allen Mitgliedsstaaten, soweit technisch machbar, finanziell vertretbar und im Vergleich zu den potentiellen Energieeinsparungen angemessen, alle Endkunden in den Bereichen Strom, Erdgas, Fernheizung und/oder -kühlung und Warmbrauchwasser individuelle Zähler zu wettbewerbsorientierten Preisen erhalten sollen, die den tatsächlichen Energieverbrauch des Endkunden und die tatsächliche Nutzungszeit anzeigen.

Deutschland[Bearbeiten]

In Deutschland ist der Einbau von intelligenten Energiezählern nach dem EnWG inzwischen Pflicht: [1] (PDF; 455 kB)

Messstellenbetreiber haben nämlich nach den Anforderungen des § 21c EnWG

  • in Gebäuden, die neu an das Energieversorgungsnetz angeschlossen werden oder einer größeren Renovierung [...] unterzogen werden,
  • bei Letztverbrauchern mit einem Jahresverbrauch größer 6 000 Kilowattstunden,
  • bei Anlagenbetreibern nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz oder dem Kraft-Wärme-Koppelungsgesetz bei Neuanlagen mit einer installierten Leistung von mehr als 7 Kilowatt jeweils Messsysteme einzubauen, die den Anforderungen nach § 21d und § 21e EnWG genügen, soweit dies technisch möglich ist,
  • in allen übrigen Gebäuden Messsysteme einzubauen, die den Anforderungen nach § 21d und § 21e EnWG genügen, soweit dies technisch möglich und wirtschaftlich vertretbar ist.

Seit 2005 ist das Zählwesen in Deutschland liberalisiert, die Messung wurde im September 2008 für den Wettbewerb geöffnet.

Pilotprojekte[Bearbeiten]

Derzeit werden deutschlandweit Smart Meter in Pilotprojekten bei Energieversorgern getestet, z. B. bei acteno[1] EnBW[2], Vattenfall[3] und auch RWE.[4] Yello Strom[5] und Discovergy bieten als bisher einzige Anbieter diesen Zähler deutschlandweit an.

2008 haben die Stadtwerke Haßfurt GmbH in Haßfurt mit der bundesweit ersten Markteinführung von digitalen Zählern der EVB Energy Solutions GmbH begonnen.[6] Die Einführung von 10.000 Smart Meter wurde Ende 2010 fertiggestellt.  

Österreich[Bearbeiten]

Jeder Netzbetreiber hat bis Ende 2015 10 %, bis Ende 2017 mindestens 70 %, und bis Ende 2019 mindestens 95 % aller an dessen Netz angeschlossenen Zählpunkte als gemäß § 7 ElWOG 2010 und der Intelligente Messgeräte-AnforderungsVO 2011 – IMA-VO 2011 entsprechende intelligente Messgeräte auszustatten.[7]

Datenfernübertragung[Bearbeiten]

Zur Datenfernübertragung stehen unter anderem folgende Möglichkeiten zu Verfügung:

Gas- oder Wasserzähler kann man mit verschiedenen Methoden fernauslesbar gestalten. Fernwärmezähler arbeiten i.d.R. bereits elektronisch. Herkömmliche Ferraris-Zähler kann man um ein digitales Auslesegerät nachrüsten, welches mit einer optischen Texterkennung den Zählerstand ermittelt.[8][9]

Fernauslesbare Zähler machen die jährliche Ablesung vor Ort überflüssig, da die Zählerdaten elektronisch vom Anbieter ausgelesen werden können.

Vorteile[Bearbeiten]

Ein intelligenter Zähler meldet Verbrauchswerte an den Versorger, dadurch entfällt die jährliche Ablesung, weiterhin kann der Versorger eine kurzfristigere (zum Beispiel monatliche) Rechnungsstellung gemäß dem tatsächlichen Verbrauch vornehmen und Tarifänderungen schneller berücksichtigen. Der Kunde kann durch Lastverschiebung in Nebenzeiten mit günstigeren Tarifen (s.a. intelligenter Stromverbrauch) finanzielle Vorteile erhalten.[10]

Eine von der Deutsche Energie-Agentur (dena) gemeinsam mit einem Beraterteam von Deloitte, der TU Dortmund und der Jacobs University Bremen durchgeführte Studie untersuchte 2014 u.a. die Kosten und Einflussfaktoren des Rollouts von intelligenten Zählern und intelligenten Messsystemen. In der dena-Smart-Meter-Studie werden zwei Szenarien betrachtetet:[11] die Fortschreibung des aktuell gültigen Rechtsrahmens und eine auf dem vom BMWi empfohlenen „Rolloutszenario Plus“ aufbauende Analyse.[12] Die Kosten für die Ausstattung von einer Million Messpunkten liegen nach den Berechnungen der dena zwar zwischen 467 bis 837 Millionen Euro, die Einführung von Smart Metern kann aber bis 2030 die für den Netzausbau notwendigen Investitionen um bis zu 36 Prozent reduzieren.[13]

Nachteile[Bearbeiten]

Eine im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie von der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft Ernst & Young erarbeitete Kosten-Nutzen-Analyse kommt zu dem Ergebnis, dass sich mit intelligenten Zählern im Privathaushalt keine Kosten einsparen lassen. Danach übertreffen die Kosten die möglichen Einsparungen erheblich. Eine Einbauverpflichtung wird als unzumutbar bewertet.[14]

Erhöhter Energieverbrauch[Bearbeiten]

Lastprofil eines Einpersonenhaushalts.

Bedingt durch die zusätzliche Kommunikation kommt es, verglichen mit einem bisher üblichen Ferraris-Zähler[15] zu einem höheren Eigenverbrauch.

Datenschutz (gläserner Kunde) und mögliche Fernabschaltung[Bearbeiten]

Der Schutz der Privatsphäre ist fraglich – es besteht das Risiko, dass der Kunde zum „gläsernen Kunden“ wird, sofern Verbrauchsprofile an den Stromlieferanten übertragen werden. Erfassung und missbräuchliche Auswertung der Verbrauchsdaten gestatten weitreichende Rückschlüsse über die Lebensgewohnheiten der Kunden. Aus den Lastkurven (rechtes Bild) lässt sich ablesen: Bewohner steht gegen 6:00 Uhr auf, duscht und frühstückt. Er geht aus dem Haus und kehrt gegen 18:00 Uhr zurück und kocht. Er wäscht und besitzt einen Wäschetrockner. Kurz vor Mitternacht löscht er das Licht. Die Anzahl der Personen im Haushalt folgt aus der Dusch- und Waschfrequenz. Genauere Aussagen ergeben sich aus der Korrelation mit dem Wasserverbrauch. Im Extremfall kann aus den Daten über den Stromverbrauch sogar das konsumierte Fernsehprogramm identifiziert werden. Der Stromverbrauch moderner Fernseher variiert mit der Bildhelligkeit. Ist die zeitliche Sequenz von Hell-Dunkel-Phasen eines Films bekannt, lässt sich diese Signatur mit der Verbrauchskurve korrelieren.[16]

2010 bestand eine geringe Sicherheit vor Hacker-Angriffen[17][18] Ein Auslesen der gesammelten Daten durch den Verbraucher ist nicht immer vorgesehen.

Der Europäische Datenschutzbeauftragte wies im Juni 2012 auf diese Probleme hin. Die EU-Kommission solle prüfen, wie ein angemessenes Datenschutzniveau bei der Einführung intelligenter Messsysteme zu gewährleisten ist. Zuständig ist der EU-Kommissar für Justiz, Grundrechte und Bürgerschaft (seit 10. Februar 2010 Viviane Reding).

Mit intelligenten Zählern sind prinzipiell Fernschaltfunktionen möglich, mit denen einzelne (z.B. stromintensive) Geräte des Verbrauchers vom Versorger geschaltet werden können. Auch eine Unterbrechung der Versorgung per Fernabschaltung ist bei manchen Geräten möglich (etwa bei einem säumigen Zahler). Das Forderungsmanagement der Energieversorgungsunternehmen diskutiert diese Möglichkeiten schon seit 2009 .

Höhere Kosten für Stromkunden[Bearbeiten]

Dem Stromkunden entstehen höhere fixe und/oder variable Kosten (Anschaffungskosten für die Zähler und Bereitstellungskosten für die erforderliche Infrastruktur). Laut Deutsche Energie-Agentur wurden 2010 je nach Anbieter einmalig 35 bis 100 Euro und jährlich zwischen 60 Euro und 240 Euro in Rechnung gestellt. Dem stehen im Mittel optimistisch gerechnete Einsparungen von 9 bis 42 Euro gegenüber.[19] Die höhere Systemkomplexität impliziert eine höhere Ausfallwahrscheinlichkeit des Systems.

Inwieweit Privatkunden tatsächlich nennenswerte Teile ihres Stromverbrauchs in kostengünstigere Nebenzeiten verschieben können, ist unklar [20] (s.a. intelligenter Stromverbrauch).

Intelligente Zähler ermöglichen den Stromanbietern zielgruppenorientierte Tarife. Zurzeit kann ein Stromanbieter mit jährlicher Verbrauchserfassung nicht erkennen, ob ein Kleinverbraucher das ganze Jahr hindurch gleichmäßig wenig Strom verbraucht (etwa: Kühlschrank im Wochenendhaus) oder ob sein Stromverbrauch überwiegend aus Lastspitzen besteht (z. B. Durchlauferhitzer, Sauna).

Ängste hinsichtlich tatsächlicher oder vermeintlicher Nachteile „intelligenter Zähler“ – insbesondere vermuteter gesundheitlicher Risiken durch Elektrosmog [21] – haben in Kalifornien im September 2010 eine Petitionskampagne ausgelöst, die über ein Moratorium zum totalen Verzicht auf diese Technologie gelangen will.[22] Auch in anderen US-Bundesstaaten wächst seit 2011 der Widerstand gegen geplante Zählerinstallationen.[23]

Sicherheit[Bearbeiten]

Derzeit liegen kaum Risikoanalysen vor, welche möglichen Gefährdungen für die kritische und strategische Infrastruktur und letztendlich für die Versorgungssicherheit der Bürger bestehen. Kritisch setzt sich der österreichische Verein „Cyber Security Austria - Verein zur Förderung der Sicherheit Österreichs strategischer Infrastruktur“ mit diesem Thema auseinander. Unter anderem wird auch eine Analyse „Smart Metering – Auswirkungen auf die nationale Sicherheit“ bereitgestellt.[24]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. acteno: acteno energy intelligente Messsysteme abgerufen am 16. Oktober 2013
  2. EnBW: Produktinformation Intelligenter Stromzähler abgerufen am 16. Februar 2009
  3. Vattenfall: Projekt Märkisches Viertel abgerufen am 4. November 2010
  4. RWE: Projekt Mülheim aufgerufen 4. November 2010
  5. Yello Strom: Produktinformation Intelligenter Stromzähler abgerufen am 20140210
  6. Stadtwerke Haßfurt in einer Pressemitteilung zur Einführung von Smart Meter
  7. Intelligente Messgeräte-Einführungsverordnung –- IME-VO
  8. Nachrüstbare Zählerausleser, Abrufdatum 27. Juli 2012
  9. COMET – Optical Sensing AMR Module (PDF, 292 kB) Beschreibung eines Nachrüstgerätes mit Darstellung der Montage
  10. Wärmepumpen-Sondervertrag der Stadtwerke Karlsruhe, etwa 20% Preisreduktion in der Nacht Stand: Januar 2013, abgerufen am 20140210
  11. dena.de: Smart-Meter-Studie
  12. dena-Smart-Meter-Studie „Einführung von Smart Meter in Deutschland: Analyse von Rollout-Szenarien und ihrer regulatorischen Implikationen (Kurztitel: dena-Smart-Meter-Studie“) (PDF; 6 MB) Endbericht von 2014. Abgerufen am 10. Juli 2014.
  13. Pressemeldung
  14. Kosten-Nutzen-Analyse für einen flächendeckenden Einsatz intelligenter Zähler (PDF; 2,47 MB) Endbericht von Ernst & Young von 2013. Abgerufen am 4. Mai 2014.
  15. Datenblatt eines WechselstromzählersVorlage:Webarchiv/Wartung/Nummerierte_Parameter, Abrufdatum Mai 2009
  16. DaPriM (Data Privacy Management)-Projekt der FH Münster: Smart Meter und Datenschutz, zitiert in Smart Meter verraten Fernsehprogramm Heise-Nachricht vom 20. September 2011 zur Aussagekraft von Smart Meter Daten
  17. „Intelligente“ Stromzähler als Einfallstor für Hacker Spiegel-Online vom 30. März 2010
  18. Angriff der Killerbiene – Eine US-Studie offenbart eine gravierende Sicherheitslücke bei intelligenten Stromzählern: Die Kryptographie-Schlüssel des Datenprotokolls ZigBee lassen sich ohne Probleme abfangen – Angreifer könnten damit einen lokalen Blackout herbeiführen. Technology Review (deutsche Lizenzausgabe) vom 13. April 2010
  19. Schlaue Stromzähler kommen teuer, Spiegel-Online, vom 14. August 2010
  20. Dumb Meters, Smart meter shock, Abgerufen am 20. Sept. 2011
  21. So etwa auf der Website „Stop Smart Meters!“
  22. Moratorium on Wireless Smartmeters in the State of California
  23. Vgl. den Bericht aus Vermont: „VT Smart Grid Workshop Draws Protesters“, abc22.com, 1. Nov. 2011
  24. Forschungsarbeit Smart Metering – Auswirkungen auf die nationale Sicherheit. Österreich, Juli 2011