Intelligenter Zähler

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Ein „intelligenter“ Zähler, auch englisch Smart meter genannt, ist ein Zähler für Energie, z. B. Strom oder Gas dem jeweiligen Anschlussnutzer den tatsächlichen Energieverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit anzeigt und in ein Kommunikationsnetz eingebunden ist. Solche intelligenten 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 diesem eine intelligente Netz- und Ressourcensteuerung ermöglichen soll.

Intelligente Zähler sind mit den dafür nötigen Übertragungsvorgängen und damit verbundenen Diensten in intelligenten Stromnetzen (englisch Smart Grid) zusammengefasst. Neben intelligenten Stromzählern gibt es auch intelligente Zähler für den Gas-, Wasser- und Wärmeverbrauch.

Intelligenter Stromzähler

Terminologie[Bearbeiten]

Für den englischen Begriff Smart Meter gibt es keine einheitliche deutsche Übersetzung. Die unterschiedlichen deutschen Begriffe bezeichnen nach dem Gesetz jeweils Geräte unterschiedlicher Generationen mit unterschiedlichem Funktionsumfang.

Aktuell verfügbare digitale Zähler mit oder ohne Kommunikationsmodul werden als „moderne Zähler“ oder „EDL21/EDL40-Zähler“ bezeichnet.[1] Sie sollen in Zukunft abgelöst werden von Smart Metern nach einer eigens vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik entwickelten Architektur. Diese bezeichnet man als „Intelligente Messsysteme“.[2] Ein Intelligentes Messsystem besteht aus einem „intelligenten Zähler“, der den physischen Stromfluss digital zählt und einem „Smart Meter Gateway“, das Zählerwerte speichern, Daten verarbeiten und mit einem Netzwerk kommunizieren kann. Beide Einheiten befinden sich regelmäßig im selben Gerät. Wird nur ein Intelligenter Zähler im Haus verbaut, dann darf dieser nicht in ein Kommunikationsnetzwerk – etwa das Internet – eingebunden werden. Er kann aber mit einem separaten Smart Meter Gateway zu einem Intelligenten Messsystem aufgerüstet werden (§ 21c EnWG).

Gesetzeslage[Bearbeiten]

Die Umsetzung des Smart-Metering-Ansatzes wird auf mehreren Ebenen gesetzlich bestimmt. Für die Mitgliedsländer der Europäischen Union sind dies die Richtlinien der EU sowie ihre nationalen Gesetze. Andere Staaten betreiben den Ansatz nach individuellen nationalstaatlichen Regelungen.

Europäische Regelungen[Bearbeiten]

Eine der Grundlagen für Smart Metering ist die Europäische Richtlinie zu Energieeffizienz und Energiedienstleistungen (EDL 2006/32/EG) Artikel 13, in welcher es heißt: „Die Abrechnung auf der Grundlage des tatsächlichen Verbrauchs wird so häufig durchgeführt, dass die Kunden in der Lage sind, ihren eigenen Energieverbrauch zu steuern“.[3] Die Richtlinie richtete sich auf die Förderung des Einsatzes von mehrdirektionalen elektronischen Messeinrichtungen. Die Einbeziehung von allen Beteiligten der Energieerzeugung, Übertragung und des Verbrauchs soll eine optimale Nutzung der vorhandenen Ressourcen fördern. Weiteres Ziel war, den Verbrauchern zumindest vierteljährliche Energieverbrauchsdaten zur Verfügung stellen zu können, damit diese stärker ihren eigenen Verbrauch kontrollieren und steuern können.

Zweite und deutlich detailliertere Grundlage ist die Europäische Energiebinnenmarktrichtlinie 2009/72/EG, in der der Aufbau von Smart Metering Infrastrukturen in den Mitgliedstaaten vorgesehen ist.[4] Hierzu heißt es in Anhang I Nr. 2: „Die Mitgliedstaaten gewährleisten, dass intelligente Messsysteme eingeführt werden, durch die die aktive Beteiligung der Verbraucher am Stromversorgungsmarkt unterstützt wird. Die Einführung dieser Messsysteme kann einer wirtschaftlichen Bewertung unterliegen, bei der alle langfristigen Kosten und Vorteile für den Markt und die einzelnen Verbraucher geprüft werden sowie untersucht wird, welche Art des intelligenten Messens wirtschaftlich vertretbar und kostengünstig ist und in welchem zeitlichen Rahmen die Einführung praktisch möglich ist. (…) Wird die Einführung intelligenter Zähler positiv bewertet, so werden mindestens 80 % der Verbraucher bis 2020 mit intelligenten Messsystemen ausgestattet.“

Diese wirtschaftliche Bewertung hat das Bundeswirtschaftsministerium in Form der im Juli 2013 vorgelegten Kosten-Nutzen-Analyse (“KNA”) von Ernst & Young durchgeführt.[5]

Deutsche Gesetzeslage[Bearbeiten]

In Deutschland bestehen bereits vereinzelte Regelungen zu Intelligenten Zählern in den §§ 21c – 21iVorlage:§/Wartung/buzer EnWG. Die genaue Ausgestaltung soll jedoch erst in einem Paket von Verordnungen gemäß § 21i EnWG erfolgen, das Stand Juni 2015 noch nicht vorliegt.

In Deutschland wird in § 21c EnWG der Einbau intelligenter Zähler („Messeinrichtungen […], die dem jeweiligen Anschlussnutzer den tatsächlichen Energieverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit widerspiegeln“) für Neubauten und grundsanierte Gebäude[6] seit dem 1. Januar 2010 (ursprünglich in § 21bVorlage:§/Wartung/buzer Abs. 3a und 3b EnWG) vorgeschrieben. Seit spätestens 30. Dezember 2010 müssen gemäß § 40Vorlage:§/Wartung/buzer Abs. 3 EnWG dem Endverbraucher zusätzlich Tarife angeboten werden, die einen Anreiz zur Energieeinsparungen (hier Elektrizität) oder eine Steuerung des Energieverbrauchs zum Ziel haben. Dies „sind insbesondere lastvariable oder tageszeitabhängige Tarife“, meist werden sie als Zwei-Tarif-Modell (HT/NT) angeboten. Lieferanten sind zugleich verpflichtet immer auch einen maximal datensparsamen Tarif anzubieten, der sich auf die einmalige Übermittlung des Gesamtstromverbrauchs im Abrechnungszeitraum beschränkt (§ 40 Abs. 5 Satz 2 EnWG).

Eine weitere gesetzliche Grundlage für die Umsetzung des Smart-Metering-Ansatzes liegt in der Messzugangsverordnung (MessZV). Diese Verordnung regelt im liberalisierten Energiemarkt die Voraussetzungen und Bedingungen des Messstellenbetriebs und der Messung von Energie.

Aufgrund der hohen Anforderungen an Datenschutz und Datensicherheit im Bereich Intelligente Messsysteme werden zukünftig in Deutschland nur solche Intelligenten Messsysteme zugelassen, die den Anforderungen eines vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik erarbeiteten Schutzprofils und entsprechenden Technischen Richtlinien genügen (§ 21e EnWG). Das Schutzprofil BSI-CC-PP-0073 entspricht dem Sicherheitsstandard Common Criteria EAL4+ AVA_VAN 5 und ALC_FNR.2.[7] Hierauf basieren die weiteren Vorgaben der Technischen Richtlinie BSI TR-03109.[8] Nach Angaben des BSI wurden zu Schutzprofil und den Technischen Richtlinien bereits insgesamt 3400 Kommentare eingereicht.[9] Der Entwurf einer Messsystemverordnung, die die Technischen Vorgaben für verbindlich erklärt, hatte 2013 das EU-Notifizierungsverfahren passiert.[10]

Anwendungsbereiche[Bearbeiten]

Elektrische Energie[Bearbeiten]

Prominentestes Beispiel sind die intelligenten Stromzähler, die in der Minimalversion die aktuelle Leistung, darüber hinaus auch den Verbrauch der letzten 24 Stunden, Woche, Monat, Jahr anzeigen und/oder mit einem Kommunikationsmodul ausgestattet sind.[11][12] Über dieses Modul kann dem Versorger der Zählerstand in verschiedenen Zeitrastern übermittelt werden und dem Kunden über ein Webportal visualisiert werden.

Erdgas[Bearbeiten]

Für den Erdgasbereich sind (Stand Ende 2009) ähnliche Varianten angedacht wie oben für die Stromzähler aufgeführt. Ebenfalls angedacht ist die Einführung von Zählern, die statt der üblichen Kubikmeter direkt den Verbrauch in Kilowattstunden angeben. Hierfür ist jedoch eine bidirektionale Kommunikation nötig, da sich die Gaszusammensetzung (Brennwert) ändern kann und dieser Wert in Echtzeit im Zähler (bzw. der Umrechnungselektronik) nachgepflegt werden müsste.

Fernwärme[Bearbeiten]

Für den Einbau entsprechender Zähler für Wasser und Fernwärme gibt es keine gesetzliche Verpflichtung. Für Versorger ist der Einbau derartiger kommunikativer Zähler primär dann interessant, wenn für Strom- oder Gaszähler sowieso eine entsprechende Infrastruktur geschaffen werden muss und so die manuelle (Jahres-)Ablesung mehrerer Zähler entfallen kann. Als optionaler Kundenservice wird hier über eine maximal zum Beispiel stundenweise Aufzeichnung bzw. Übertragung der Werte nachgedacht.

Wasser[Bearbeiten]

Für den Einbau anstelle der bisherigen Wasserzähler gibt es auch Smart Meter für Wasser.

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. Gemäß Anhang 1 Nr. 2 der Energiebinnenmarktrichtlinie 2009/72/EG müssen die Mitgliedstaaten 80 % der Verbraucher mit Smart Metern ausstatten, wenn sie nach Durchführung einer Kosten-Nutzen-Analyse zu dem Ergebnis kommen, dass der Nutzen die Kosten eines solchen Rollouts übersteigt. Die EU-Kommission veröffentlichte im Juni 2014 einen Report zum Stand der Arbeiten am Aufbau von Smart Meter Infrastrukturen in Europa.[13] Demnach haben sich 16 Mitgliedstaaten für einen Rollout von 80 % Smart Metern bis 2020 entschieden (Österreich, Dänemark, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Italien, Luxemburg, Malta, die Niederlande, Polen, Rumänien, Spanien, Schweden und Großbritannien).[14] Hier wird bis 2020 eine durchschnittliche Durchdringungsrate mit Smart Metern von 95 % erwartet.[15] Dagegen planen drei Mitgliedstaaten nur einen selektiven Rollout (Deutschland, Lettland, Slowakei). Deutschland strebt eine Ausstattung von nur etwa 15 % der Anschlüsse bis zum Jahr 2029 an.[16] Drei Mitgliedstaaten wollen keinen Rollout durchführen (Belgien, Litauen und Tschechien). Bei den restlichen Mitgliedstaaten lagen die Kosten-Nutzen-Analysen entweder noch nicht vor oder waren unschlüssig.[17]

Deutschland[Bearbeiten]

In Deutschland ist der Einbau von heute bereits verfügbaren intelligenten Energiezählern ("EDL21-Zähler") nach dem EnWG inzwischen Pflicht: Für die Einführung der nächsten Generation der vom BSI zertifizierten Intelligenten Messsysteme sind dagegen erst noch die notwendigen Verordnungen zu erlassen, die die Bundesregierung in einem Eckpunktepapier für das Jahr 2015 angekündigt hat.[18]

Messstellenbetreiber haben bereits heute 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 21eVorlage:§/Wartung/buzer 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.

Grundlage für den Aufbau der Smart Metering Infrastruktur nach den Vorgaben des BSI in Deutschland ist die „Kosten-Nutzen-Analyse für einen flächendeckenden Einsatz intelligenter Zähler“.[19] Sie erfolgte nach Vorgaben der EU aufgrund Richtlinie 2009/72/EG und Empfehlung 2012/148/EU im Auftrag des Bundeswirtschaftsministeriums durch Ernst & Young.[20] Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass für die gesamte Volkswirtschaft der größte Nutzen entstünde, wenn jeder Haushalt ab einem jährlichen Stromverbrauch von 3.000 kWh oder mehr mit einem Intelligenten Messsystem ausgestattet würde.[21] Das wäre jeder deutsche Durchschnittshaushalt (jährlicher Verbrauch etwa 3.500 kWh). Solch ein volkswirtschaftlich optimaler Rollout wird von den Autoren aber nicht empfohlen. Es sei nicht zu erwarten, dass in Durchschnittshaushalten die Kosten für BSI-konforme Intelligente Messsysteme von entsprechenden Einsparungen gedeckt seien.[22] Damit sei erst ab einem Jahresverbrauch von 6.000 kWh zu rechnen.[23] Einzelne Kundengruppen mit unter 6.000 kWh Jahresverbrauch, die dennoch besonderen Nutzen aus den Intelligenten Messsystemen ziehen könnten, sollten besser marktlich erschlossen werden.[24]

Das Bundeswirtschaftsministerium legte im Februar 2015 die „7 Eckpunkte für das anstehende Verordnungspaket Intelligente Netze“ vor.[25] Danach sollen die bereits geltenden gesetzlichen Vorgaben nicht ausgeweitet werden. Erst ab dem Jahr 2021 sollen Kunden mit 6.000 bis 10.000 kWh Jahresverbrauch mit einem Intelligenten Messsystem ausgestattet werden. Dies wären die obersten 10 Prozent der deutschen Haushalte.[26] Zugleich soll eine Preisobergrenze von maximal 100 Euro pro Jahr im Vergleich zu heute etwa 16 Euro jährliche Kosten für einen mechanischen Zähler gelten. Bei einem durchschnittlichen Strompreis von 28,81 Cent pro kWh entspräche dies ab 2021 bei den verbrauchsstärksten 10 % der Haushalte einen Anstieg der monatlichen Stromrechnung von 144 Euro auf 151 Euro. Eine Einbaupflicht bei Neubauten und Renovierungen soll es nicht mehr geben.

Daneben sollen EEG- und KWK-Anlagen ab einer Größe von 7 kW Leistung über intelligente Messsysteme angebunden werden. Hierbei soll weniger eine Nutzung im Haushalt als die sichere und einheitliche Einbindung der Anlagen in das Energiesystem im Vordergrund stehen.[27] In vielen EEG-Anlagen genutzte Kommunikationstechnologien hatten zuletzt Sicherheitslücken aufgewiesen.[28]

Wichtige Fragen zu den Anforderungen an die neuen, intelligenten Zähler sowie den hochkomplexen Kommunikationsfluss zwischen Verbraucher und Erzeuger, zum Beispiel hinsichtlich des Datenschutzes, sind noch nicht eindeutig geklärt. Diese unsichere Situation stellt die Stromwirtschaft und Hersteller von Zähler-Systemen vor große Probleme. Ein Lösungsansatz erscheint derzeit in der Möglichkeit, zunächst in virtuellen Strukturen zu planen.[29]

Pilotprojekte[Bearbeiten]

Derzeit werden deutschlandweit Smart Meter in Pilotprojekten bei Energieversorgern getestet, z. B. bei acteno[30] EnBW[31], Vattenfall[32] und auch RWE.[33] Yello Strom[34] und Discovergy, sowie die star.Energiewerke[35] 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.[36] 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.[37]

Messstellenbetreiber[Bearbeiten]

Für die Messstelle ist es nach § 21bVorlage:§/Wartung/buzer EnWG möglich, dass Messeinrichtungen in der Energiewirtschaft (zum Beispiel Stromzähler, Gaszähler) von unabhängigen dritten Messstellenbetreibern eingebaut und betrieben werden können. Dieses Recht hatte bisher nur der Verteilnetzbetreiber. Das politische Ziel ist es, einen freien Markt für diese Dienstleistung zu schaffen, der im Interesse des Kunden zu sinkenden Messentgelten führen soll. Der Messstellenbetreiber hat mit dem Netzbetreiber einen Messstellenbetreibervertrag zu schließen, in welchem unter anderem Folgendes geregelt ist:

  • Beschreibung der Prozesse beim Zählerwechsel (zum Beispiel Fristen, Inbetriebnahme);
  • Anforderungen an den Messstellenbetreiber (unter anderem Anmeldung beim Eichamt, Beherrschung der Technologie bei der Zählermontage);
  • technische Anforderungen an die Messeinrichtung.

Die am 8. November 2012 in Kraft getretene Managementprämienverordnung (MaPrV) besagte, dass Betreiber von Anlagen zur Erzeugung von regenerativer Energie aus solarer Strahlungsenergie und Windenergie zum Erhalt der erhöhten Managementprämie ab 1. Januar 2013 die Anlagen mit einer Fernsteuerbarkeit ausrüsten müssen (§ 3Vorlage:§/Wartung/buzer MaPrV). Dies dient der besseren Integration von fluktuierenden Energieträgern in den Markt.[38] Laut Managementprämienverordnung „[…] muss die Abrufung der Ist-Einspeisung und die ferngesteuerte Reduzierung der Einspeiseleistung nach Absatz 1 über das Messsystem erfolgen […]“ (§ 3 MaPrV Abs. 3). Damit kümmert sich der Messstellenbetreiber um einen weiteren Bereich.

Für den Aufbau und Betrieb der Messeinrichtung erhält der Messstellenbetreiber ein Monatsentgelt. Dieses kann er entweder direkt vom Kunden oder, wenn so vereinbart, von dessen Energielieferanten erheben. Die Zahlung des Messentgelts an den Netzbetreiber entfällt bei Beauftragung eines Messstellenbetreibers. Ein Messdienstleister ist ein Subunternehmer des Messstellenbetreibers und übernimmt Teile dessen Aufgabenspektrums. Der Messdienstleister tritt unter dem Namen des Messstellenbetreibers auf, besitzt jedoch nicht den Zähler.

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 intelligenten Stromverbrauch, z.B. durch Lastverschiebung in Nebenzeiten mit günstigeren Tarifen, finanzielle Vorteile erhalten.[39]

Durch kurzfristigere Ableseintervalle ist die Kopplung des Endkundentarifs an die Entwicklung des Börsenstrompreises möglich. Verbraucherschützen kritisieren die bislang fehlende Weitergabe gesunkener Börsenpreise an die Verbraucher.[40] In Schweden bezogen im Jahr 2013 dagegen bereits 37,7 Prozent der Haushaltskunden einen solchen variablen Tarif.[41] In Deutschland bietet dagegen bislang erst ein Anbieter einen bundesweiten Tarif mit monatlicher Preisanpassung an.[42]

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:[43] die Fortschreibung des aktuell gültigen Rechtsrahmens und eine auf dem vom BMWi empfohlenen „Rolloutszenario Plus“ aufbauende Analyse.[44] 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.[45]

Die Verteilernetzstudie des BMWi kommt zu dem Ergebnis, dass durch die Kommunikation und Regelung von EEG-Anlagen im Zusammenspiel mit regelbaren Ortsnetztransformatoren der notwendige Ausbau der Verteilnetze mindestens von 131.000 km auf 57.000 km gesenkt werden kann. Die Kosten für den durch die Netzentgelte finanzierten Verteilnetzausbau würden so von 1,8 Mrd. Euro auf 1,4 Mrd. Euro jährlich gesenkt.[46] Nach den Plänen des BMWi im Eckpunktepapier sollen auch weitere im Haushalt anfallende Verbrauchswerte wie Heizwärme, Gasverbrauch, Wasserverbrauch, etc. über das Intelligente Messsystem übermittelt werden können, so dass eine separate Ablesung im Haus mit entsprechenden Kosten überflüssig wird.[47]

Bereits durch das Angebot zweier Tarife und Zähler --- einen für die Tagesstunden, einen für die Nacht --- werden Verschiebungen der Lastspitzen im privaten Verbrauch möglich. Verzichtet man auf die komplexe Infrastruktur für Smartmeter, könnten Einsparungen an die Kunden weitergegeben werden.

Nachteile[Bearbeiten]

Kostensteigerung[Bearbeiten]

Die 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 in Durchschnittshaushalten keine Kosten einsparen lassen. Danach übertreffen die Kosten die möglichen Einsparungen erheblich. Eine Einbauverpflichtung wird als unzumutbar bewertet.[48]

Australische Verbraucher und Verbraucherorganisationen kritisieren, dass mit Einführung des Smart Metering die Stromkosten massiv steigen. Insbesondere ärmere, ältere Personen und Familien sind benachteiligt, da sie den Tagesverlauf komplett umstellen müssen, um den Strombezug in den Zeiten niedriger Strompreise – z. B. der Wasch- und Geschirrspülmaschine – zu verlegen.[49] Der Strompreis am Tag ist dann z. B. viermal so hoch wie in der Nacht. Die Umstellung des Tagesablaufs und damit des Strombezugs ist bei Jüngeren und Kinderlosen wesentlich leichter, und somit ist das System eine neue Form der sozialen Ungerechtigkeit gegenüber Familien und Älteren. In Deutschland sind aufgrund der hohen Solareinspeisung dagegen die Preise regelmäßig am Sonntagnachmittag am niedrigsten, teilweise sogar negativ.[50]

Laut Publikation der österreichischen Konsumentenorganisation können durch die Einführung des Systems maximal 23 Euro pro Haushalt laut Angabe des Regulators eingespart werden, wobei die Schätzungen der Energieversorger nur 12 Euro angeben; demgegenüber stehen Kosten für das Smart-Meter-System in Höhe von 200 bis 300 Euro.[51] In einer anderen Studie werden die zusätzlichen Kosten mit 43 Euro je Messstelle durch den Verband der österreichischen Elektrizitätsversorger angegeben und angeführt, dass nach rein wirtschaftlichen Kriterien die Einführung keinen Sinn ergibt.[52] Weiters muss bei Einführung des Systems erst die diffizile Datenschutzfrage in Österreich gelöst werden.[53]

Datenschutzfragen und mögliche Fernabschaltung[Bearbeiten]

Beispiel einer Tages-Lastkurve eines Haushalts.

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.[54]

Aus diesem Grund sollen im deutschen Modell regelmäßig die detaillierten Verbrauchsdaten nicht an den Netzbetreiber übermittelt werden. Sie sollen wo möglich im Intelligenten Messsystem verbleiben. Eine Tarifierung, d.h. die Zuordnung von Stromverbrauchswerten zu Tarifstufen zwecks Erstellung einer Rechnung, soll immer auch im Smart Meter erfolgen können („dezentrale Tarifierung“).[55] Detaillierte Verbrauchsdaten müssen so den Smart Meter nicht verlassen. Die zur Erstellung einer Rechnung notwendigen Informationen werden stattdessen in den Smart Meter geladen. Als Beispiel: Ein Stromtarif bietet unterschiedliche Preise für unter der Woche verbrauchten Strom (teurer) und am Wochenende verbrauchten Strom (günstiger). In den Smart Meter wird die Anweisung geladen: „Zähle alle Verbräuche ab Montag 00:15 Uhr bis Samstag, 00:00 Uhr zur Tarifstufe 1 – unter der Woche. Zähle alle Verbräuche von Samstag, 00:15 bis Montag 00:00 zur Tarifstufe 2 – Wochenende.“ Am Ende des Monats übermittelt der Smart Meter Gateway dann allein zwei Informationen an den Netzbetreiber. Nämlich: „Während der Tarifstufe 1 – unter der Woche wurden zusammengerechnet so und so viel kWh Strom verbraucht. Während der Tarifstufe 2 – Wochenende wurden zusammengerechnet so und so viel kWh Strom verbraucht.“ Im Abrechnungsverfahren werden die zwei Verbrauchswerte zwei unterschiedlichen Preisstufen zugeordnet und es kann eine korrekte Rechnung gestellt werden. Ein Zugriff auf viertelstündlich genaue Verbrauchswerte durch den Netzbetreiber ist nicht notwendig.

Nicht vorgesehen ist dieses Verfahren allein, wenn ein spezieller Tarif so häufig modifiziert wird, dass eine viertelstündliche Messung notwendig ist („Zählerstandsgangmessung“ / „Tarifanwendungsfall 7“).[56] Das wäre etwa der Fall, wenn der Tarif sich jeweils an den stündlich wechselnden Börsenstrompreis der EEX anpasst.

2010 bestand eine geringe Sicherheit vor Hacker-Angriffen.[57][58] Ein Auslesen der gesammelten Daten durch den Verbraucher war nicht immer vorgesehen. In der neuen Architektur nach BSI-Schutzprofil muss der Nutzer seine Daten und ihre Verwendung immer einsehen können.[59] Die Intelligenten Messsysteme müssen über ein eigenes Sicherheitsmodul verfügen.[60]

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).

Technische Ursache für möglichen Missbrauch von Verbraucher-bezogenen Daten sind deren Genauigkeit bzw. kleine Ablese/Reporting Intervalle. Hohe Genauigkeit ermöglicht zwar eine bessere Grundlage für dynamischen Lastausgleich im "Smart-Grid" allerdings erfolgt dies auf Kosten des Datenschutzes. Die Tendenz geht z.Z. Richtung Verkleinerung der möglichen Ablese/Reporting Intervalle. Ein Ansatz um eine Balance zwischen Ablesegenauigkeit und Vermeidung des gläsernen Bürgers zu finden wird hier, über dynamischen Anpassung der Intervalle, beschrieben [61]

Aus diesem Grund muss gemäß § 40 Abs. 5 Satz 2 EnWG immer ein Tarif angeboten werden, der sich auf die Übersendung nur eines Zählerwertes zur Stellung einer jährlichen Rechnung beschränkt.

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. Auch könnten Erzeuger, wie beispielsweise Fotovoltaikanlagen, bei Bedarf vom Netzbetreiber abgeregelt werden.[62]

Besonders kritisch setzt sich der österreichische Verein „Cyber Security Austria – Verein zur Förderung der IT Sicherheit Österreichs strategischer Infrastruktur“ mit diesem Thema auseinander. Unter anderem wird auch eine Analyse „Smart Metering – Auswirkungen auf die nationale Sicherheit“[63] bereitgestellt, wo erhebliche Risiken festgestellt werden.

Technische Realisierung[Bearbeiten]

Es gibt zwei Ansätze:

  • lokale Anzeige der Messdaten
  • die automatische Ferndatenübertragung

Unter der lokalen Anzeige versteht man, dass die Verbrauchswerte für verschiedene Zeiträume am Zähler selbst angezeigt werden. Dies ist auch schon bei bisherigen rein elektromechanischen Zählwerken der Fall.

Bei der Fernübertragung werden die Verbrauchswerte in verschiedenen Zeitrastern an den Versorger übertragen. Um hier eine sparten- und herstellerübergreifende Kommunikation zu ermöglichen wurde das Open Metering System verabschiedet. Hier lassen sich wieder zwei verschiedene Ansätze unterscheiden:

  • Zähler mit eingebauter Fernkommunikation, werden vor allem von Stromversorgern bevorzugt. Häufig können diese Zähler auch (optional) die Stände anderer Zähler anfragen.[64]
  • Zähler mit externer Kommunikationseinheit, die alle Zähler gleichberechtigt behandelt. Ein herstellerübergreifender Ansatz hierfür ist das MUC-Konzept (Multi Utility Communication).[65]

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.[66]

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

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Kosten Nutzen Analyse für den flächendeckenden Einsatz intelligenter Zähler im Auftrag des BMWi, S. 35. Ernst & Young, abgerufen am 8. Juni 2015.
  2. BSI Schutzprofil für ein Smart Meter Gateway. Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, abgerufen am 8. Juni 2015.
  3. RICHTLINIE 2006/32/EG DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 5. April 2006 über Endenergieeffizienz und Energiedienstleistungen und zur Aufhebung der Richtlinie 93/76/ EWG des Rates
  4. Richtlinie 2009/72/EG des europäischen Parlaments und des Rates vom 13. Juli 2009. Europäisches Parlament, abgerufen am 8. Juni 2015.
  5. Kosten-Nutzen-Analyse von Ernst & Young
  6. „größeren Renovierung im Sinne der Richtlinie 2002/91/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2002 über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden (ABl. EG 2003 Nr. L 1 S. 65)“
  7. BSI Protection Profile for the Gateway of a Smart Metering System (Smart Meter Gateway PP) Version 1.3 (Final Release). Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, S. 8, abgerufen am 8. Juni 2015.
  8. Technische Richtlinie BSI TR-03109.
  9. Schutzprofil für ein Smart Meter Gateway (BSI-CC-PP-0073). Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, abgerufen am 8. Juni 2015.
  10. Deutsches Smart Metering Konzept passiert EU-Notifizierungsverfahren. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, abgerufen am 8. Juni 2015.
  11. (PDF; 38 kB) BNetzA: "Positionspapier zu den Anforderungen an Messeinrichtungen nach § 21b Abs. 3a und 3b EnWG", 23. Juni 2010
  12. VDE: Das modulare EDL-Konzept
  13. Cost-benefit analyses & state of play of smart metering deployment in the EU-27, SWD(2014) 189 final. Abgerufen am 8. Juni 2015.
  14. SWD(2014) 189 final, S.8. Abgerufen am 8. Juni 2015.
  15. SWD(2014) 189 final, S.10. Abgerufen am 8. Juni 2015.
  16. 7 Eckpunkte für das „Verordnungspaket Intelligente Netze“, S. 5;. Ernst & Young, abgerufen am 8. Juni 2015.
  17. SWD(2014) 189 final, S.8. Abgerufen am 8. Juni 2015.
  18. Baustein für die Energiewende: 7 Eckpunkte für das „Verordnungspaket Intelligente Netze“. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, abgerufen am 8. Juni 2015.
  19. Kosten-Nutzen-Analyse ("KNA") für einen flächendeckenden Einsatz intelligenter Zähler. Ernst & Young, abgerufen am 8. Juni 2015.
  20. Kosten-Nutzen-Analyse. Ernst & Young, S. 9 ff, abgerufen am 8. Juni 2015.
  21. Kosten-Nutzen-Analyse. Ernst & Young, S. 183 f, abgerufen am 8. Juni 2015.
  22. Kosten-Nutzen-Analyse. Ernst & Young, S. 184, abgerufen am 8. Juni 2015.
  23. Variantenrechnungen von in Diskussion befindlichen Rollout-Strategien – Ergänzungen zur KNA 2013, S. 7. Ernst & Young, abgerufen am 8. Juni 2015.
  24. Kosten-Nutzen-Analyse. Ernst & Young, S. 184, abgerufen am 8. Juni 2015.
  25. 7 Eckpunkte für das anstehende Verordnungspaket Intelligente Netze. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, abgerufen am 8. Juni 2015.
  26. Kosten-Nutzen-Analyse Tabelle 18, S.105. Ernst & Young, abgerufen am 8. Juni 2015.
  27. 7 Eckpunkte für das anstehende Verordnungspaket Intelligente Netze, S. 7. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, abgerufen am 8. Juni 2015.
  28. SCADA Strangelove: Too much Smart Grid in da Cloud. Abgerufen am 8. Juni 2015.
  29. vgl. dazu das Projekt Virtuelle Smart Meter Infrastruktur vSMIS von Hochschule Merseburg und MITNETZ STROM, kat-netzwerk.de, abgerufen am 5. Februar 2015
  30. acteno: acteno energy intelligente Messsysteme abgerufen am 16. Oktober 2013
  31. EnBW: Produktinformation Intelligenter Stromzähler abgerufen am 16. Februar 2009
  32. Vattenfall: Projekt Märkisches Viertel abgerufen am 4. November 2010
  33. RWE: Projekt Mülheim aufgerufen 4. November 2010
  34. Yello Strom: Produktinformation Intelligenter Stromzähler abgerufen am 20140210
  35. star.Energiewerke: Intelligente Stromzähler heben Einsparpotenziale
  36. Stadtwerke Haßfurt in einer Pressemitteilung zur Einführung von Smart Meter
  37. Intelligente Messgeräte-Einführungsverordnung –- IME-VO
  38. [1]
  39. Wärmepumpen-Sondervertrag der Stadtwerke Karlsruhe, etwa 20% Preisreduktion in der Nacht Stand: Januar 2013, abgerufen am 10. Februar 2014.
  40. Pressemitteilung Verbraucherzentrale NRW. 25. September 2014, abgerufen am 8. Juni 2015.
  41. The Swedish Energy Market Inspectorate, S. 6. Abgerufen am 8. Juni 2015.
  42. Günstig Strom einkaufen. Abgerufen am 8. Juni 2015.
  43. dena.de: Smart-Meter-Studie
  44. dena-Smart-Meter-Studie – „Einführung von Smart Meter in Deutschland: Analyse von Rollout-Szenarien und ihrer regulatorischen Implikationen“ (PDF; 6 MB) Endbericht von 2014. Abgerufen am 10. Juli 2014.
  45. Pressemeldung
  46. BMWi Verteilernetzstudie, S. 106ff. Abgerufen am 8. Juni 2015.
  47. 7 Eckpunkte für das anstehende Verordnungspaket Intelligente Netze, S. 5. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, abgerufen am 8. Juni 2015.
  48. Kosten-Nutzen-Analyse für einen flächendeckenden Einsatz intelligenter Zähler (PDF; 2,47 MB) Endbericht von Ernst & Young von 2013. Abgerufen am 4. Mai 2014.
  49. Dumb Meters, Smart meter shock, Abgerufen am 21. Mai 2011
  50. EEX Strombörse. Abgerufen am 8. Juni 2015.
  51. Smarte Geschäfte; Konsument 3/2011, Seite 25, Verein für Konsumenteninformation, Mariahilfer Straße 81, 1060 Wien
  52. Analyse der Kosten – Nutzen einer österreichweiten Smart-Meter-Einführung (PDF; 1,7 MB); Verband der Elektrizitätsunternehmen Österreichs (VEÖ), Seite 5 von 79; Wien, Januar 2010, Abgerufen am 29. Mai 2011
  53. Diffizile Datenschutzfrage ungelöst, Leserbrief Verband der E-Wirtschaft; Konsument 6/2011, Seite 5, Verein für Konsumenteninformation, Mariahilfer Straße 81, 1060 Wien
  54. 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
  55. BSI TR-03109-1, Ziff. 4.2.2.2 TAF2: Zeitvariable Tarife (nach § 40 (5) EnWG)
  56. BSI TR-03109-1, Ziff. 4.2.2.7 TAF7: Zählerstandsgangmessung
  57. „Intelligente“ Stromzähler als Einfallstor für Hacker Spiegel-Online vom 30. März 2010
  58. 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
  59. BSI-Schutzprofil BSI-CC-PP-0073, S. 19. Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, abgerufen am 8. Juni 2015.
  60. BSI TR-03109-2. Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, abgerufen am 8. Juni 2015.
  61. Towards Energy-Awareness in Managing Wireless LAN Applications. IWSOS 2013: 7th International Workshop on Self-Organizing Systems. Abgerufen am 17. August 2014.
  62. Golem.de - Fragen und Antworten zu intelligenten Stromzählern
  63. Forschungsarbeit Smart Metering - Auswirkungen auf die nationale Sicherheit. Österreich, Juli 2011
  64. Vgl. W. Thiede: Kommt der gläserne Strom-Kunde? Plädoyer für eine moderne Fernauslese-Technik ohne Funk,in: MUT Nr. 515, September 2010, S. 48–53.
  65. [2]
  66. COMET – Optical Sensing AMR Module (PDF, 292 kB) Beschreibung eines Nachrüstgerätes mit Darstellung der Montage