Smart Meter

Der Begriff „Smart Meter“ bezeichnet einen elektronischen Stromzähler (moderne Messeinrichtung, mME). In Deutschland handelt es sich um einen Basiszähler „ohne“ Kommunikationsfunktion.
Smart Meter „mit“ Kommunikationsfunktion werden in Deutschland als intelligente Messsysteme (iMS oder iMSys) bezeichnet. Darin befindet sich neben dem Smart Meter auch ein Smart Meter Gateway (SMGW), durch das erst eine Kommunikation möglich ist. Erst durch das Smart Meter Gateway wird ein Smart Meter zum iMS.

Seit 1.1.2010 müssen bei Neubauten und größeren Renovierungen Smart Meter eingebaut werden. Einen solchen Stromzähler erkennt man daran, dass er über ein Display verfügt, welches dem Anschlussinhaber den tatsächlichen Energieverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit anzeigt.
In vorhandenen Gebäuden müssen diese Zähler nur dann eingebaut werden, wenn der Einbau technisch machbar und wirtschaftlich zumutbar ist.
Das „Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende“ schreibt seit 2017 den Einbau von Smart Meter mit einem Smart Meter Gateway, also ein intelligentes Messsystem (iMS), bei Stromkunden mit großem Verbrauch vor.

iMS - Intelligentes Messsystem

Definition nach § 2 Nr. 7 und 19 Messstellenbetriebsgesetz (MsbG)

Das intelligente Messsystem (iMS) muss aus einer modernen Messeinrichtung (mME) und einem Smart Meter Gateway (SMGW) bestehen.
Die Messeinrichtung muss dabei aus einem digitalen Zähler mit Visualisierung bestehen. Und das Smart Meter Gateway muss eine Kommunikationseinheit sein, mit der sich eine oder mehrere Messeinrichtungen mit einem Kommunikationsnetz verbinden lässt.
Das intelligente Messsysteme muss in der Lage sein, Daten zu erfassen, zu verarbeiten und zu versenden.

SMGW - Smart Meter Gateway

Das Smart Meter Gateway (SMGW) ist eine Kommunikationseinheit in einem intelligenten Messsystem nach § 2 Nr. 7 und 19 Messstellenbetriebsgesetz (MsbG), mit der sich der Stromzähler mit dem Netzbetreiber, Stromlieferant, dem Gateway Administrator (GWA) und externen Marktteilnehmern (EMT) über das Internet verbinden kann. Das SMGW ist also die Schlüsselkomponenten für Anwendungen und Dienste rund um Stromverbrauch und -kosten.

Für die WAN-Kommunikation des SMGW gibt es je nach Lösung unterschiedliche technische Anschlussmöglichkeiten.

  • Festnetz: DSL-, Kabel- oder Glasfaser
  • Mobilfunk: LTE, 5G
  • Stromnetz: Breitband-Powerline (BPL, IEEE 1901)
  • LAN: Ethernet, WLAN

Hinweis: Die notwendige Bandbreite für das Fernauslesen und Einspielen von Software-Updates sollte nicht unterschätzt werden. Deshalb eignen sich einige Funksysteme, zum Beispiel aus dem Bereich LPWAN, nicht für die Anbindung von Smart Meter Gateways.

CLS - Controllable Local Systems

Jedes SMGW verfügt über eine Controllable-Local-Systems-Schnittstelle (CLS). Über diese Schnittstelle lassen sich Daten von externen Marktteilnehmern (EMT), wie Abrechnungsdienstleister oder Immobilienverwalter, aber auch Endkunden fernauslesen und zur Verfügung stellen. Aus den Daten lassen sich digitale Abrechnungen, Selbstabrechnungen und Verbrauchsvisualisierungen oder Mieterstrommodelle erstellen.

Vorteile durch den Einsatz von Smart Meter (mit Smart Meter Gateway)

Der Vorteil bei der Einführung von intelligenten Stromzählern und -netzen:

  • Einsparungen durch effiziente Energiebeschaffung
  • Einsparungen durch automatisierte Ableseprozesse
  • neue Dienste im Zusammenhang mit Smart Home und Smart Grid

Bei denkbaren Einsparungen muss man wissen, dass diese nicht ausreichen, um die Kosten für Beschaffung und Einbau eines Smart Meters zeitnah auszugleichen. Nachweisbare Einsparungen liegen im Bereich von zwei bis drei Prozent.
Stromsparen hängt stark von konkreten Handlungen ab und nicht vom oftmals propagierten zeitlich gesteuerten Einsatz technischer Geräte. Kein Mensch kommt auf die Idee, seine Kaffeemaschine anzustellen, um einen Kaffe zu kochen, wenn der Strom gerade am billigsten ist. Außerdem setzt es variable Tarife voraus, mit denen sich Energiekosten im Haushalt zu bestimmten Zeiten verringern lassen.

Anwendungen für Smart Meter

Integration von Anwendungen und Diensten:

  • Smart Grid
  • Smart Building/Smart Home
  • Submetering
  • Direktvermarktung

Anwendung: Smart Grid

Die Idee ist die bedarfsgerechte Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie. Hierbei spielt die Datenkommunikation zwischen allen Beteiligten eine entscheidende Rolle.
Ein Smart Grid bezeichnet ein Stromnetz, in dem die Erzeuger, Verteiler und Verbraucher von Energie vernetzt sind und miteinander kommunizieren können.

Anwendung: Smart Building / Smart Home

Smart Home sieht die elektronische Vernetzung von Gegenständen des Alltags mit selbständigem Informationsaustausch ohne menschliches Zutun vor. Die Anwendungsbereiche sind Gebäudeautomation, Entertainment und Energiemanagement.

Anwendung: Submetering

Submetering ist die verbrauchsabhängige Erfassung und Abrechnung von Heizwärme und Warmwasser in Gebäuden, die mit Wärme- und Wasserzählern ausgestattet wurden.

Anwendung: Direktvermarktung

Direktvermarktung von Strom aus dezentralen Energieerzeugern. Zum Beispiel Blockheizkraftwerken, Solaranlagen, usw.

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