Smart Metering – Von der Zählertechnik zur intelligenten Kommunikation

Das Umwelt- und Kostenbewusstsein hat beim Verbraucher in den vergangenen Jahren zugenommen. Sowohl die derzeitige Klimaschutzdebatte als auch die gestiegenen Energiekosten sind für Endkunden ein Anreiz, den eigenen Energieverbrauch zu verringern. Potenziale zum Energiesparen und gezieltem Zu- und Abschalten von Verbrauchern sind im Haushaltsbereich hinreichend vorhanden.
Viele elektrische Geräte verfügen über Energiespeicher, beispielsweise alle Geräte zur Wärme- oder Kälteerzeugung, aber auch alle Elektrogeräte mit Akkus. Deren Leistungsaufnahme kann ohne Komfortverlust gelegentlich verzögert oder vorgezogen werden. Voraussetzung für Endverbraucher, den eigenen Energieverbrauch zu optimieren und Kosten einzusparen, ist die zeitnahe Messung, Visualisierung und Abrechnung des Stromverbrauchs und die Schaffung von Kostenvorteilen durch variable Tarife. Sogenannte intelligente Stromzähler schaffen dafür die Voraussetzungen. Die elektronischen Zähler bilden die Basis für Smart Metering. Smart Metering hat das Ziel, alle Energieverbrauchsdaten einer Kundenanlage zu erfassen, per Fernauslesung abzufragen und zur Verarbeitung bereitzustellen.

Intelligente Zähler verpflichtend seit 2010

Im Zuge der Klimaschutzdiskussion hat die Bundesregierung im EnWG beschlossen, soweit technisch machbar und wirtschaftlich zumutbar, seit 2010 für Neuanlagen intelligente Zähler vorzuschreiben. Bei Bestandsanlagen muss der Messstellenbetreiber, ebenfalls soweit technisch machbar und wirtschaftlich zumutbar, intelligente Zähler anbieten. Mit der Einführung des elektronischen Haushaltszählers (eHZ) verfügt ABB bereits heute über Lösungen für die Zähler- und Verteilertechnik. Neue Zähleranlagen können aufgrund dieser Zählertechnologie kompakter gebaut werden. Aber auch bestehende Zähleranlagen lassen sich durch einen Adapter für den eHZ nachrüsten.

Smart Metering

Smart Metering hat zwei Herzstücke: den Zähler und das Daten-Gateway. Der elektronische Haushaltszähler (eHZ) für Elektrizität bietet eine zukunftsfähige Technik mit einer erhöhten Messgenauigkeit. Durch die kompakte Bauweise, in Verbindung mit Befestigungs- und Kontaktiereinrichtungen, die bei neuen Zählerplätzen werkseitig eingebaut sind (BKE-I), spart man erheblich Platz im Vergleich zu herkömmlichen Ferraris-Zählerplätzen ein. Für die Nachrüstung von bestehenden Zählerplätzen steht ein entsprechender Adapter (BKE-A) und ein Raum für Zusatzanwendungen wie das Daten-Gateway zur Verfügung. Zusätzlich wird ein schneller, unterbrechungsfreier Zählerwechsel mit einer höheren Arbeitssicherheit ermöglicht.

Informationsaustausch zwischen Endkunden und Netzbetreiber

Das Daten-Gateway (DG) basiert auf dem Konzept der Multi-Utility-Communication-Referenzplattform (MUC) und ermöglicht den Informationsaustausch zwischen Endkunden und Netzbetreiber. Das MUC kann die Messdaten aller Sparten wie Strom, Gas, Wasser und Wärme erfassen. Das DG kann alle erfassten Verrechnungsdaten an den Netzbetreiber senden. Ebenso werden über das Daten-Gateway die Visualisierungsdaten zur Anzeige des Energieverbrauchs auf Seiten des Endverbrauchers bereitgestellt: zur Anzeige auf einem Busch-ComfortPanel, einem PC oder auch auf dem Display eines mobilen Telefons. Wenn der Netzbetreiber künftig auch Signale senden kann, wie beispielsweise Signale zur Tarifumschaltung oder zur Fernabschaltung bei Kundenabmeldungen, leitet das DG auch diese weiter. Das DG ist in der Lage, das gesamte Energiemanagement zu übernehmen, auch unter Einbeziehung dezentraler Energiequellen wie beispielsweise Photovoltaik. Zur Erweiterung des Zählerplatzes stehen Kommunikationsfelder zur Verfügung. Der Zählerschrank verwandelt sich somit zur Kommunikationszentrale des Hauses.

Energieverbrauchssteuerung

Die entsprechenden Signale an den Verbraucher enthalten Informationen über die angebotene Energieart unter Einbeziehung von Kraft-Wärme-Kopplung und Solaranlagen. Mit diesen Signalen, der Visualisierung sowie ABB-Funksteckdosen können Gebäudeautomatisierungssysteme zur Energieverbrauchssteuerung genutzt werden und Stromkreise oder Einzelgeräte lassen sich so zeitnah steuern. Die Steuerung erfolgt entweder manuell, geführt von der Verbrauchsanzeige oder automatisch durch Vorauswahl von Geräten, die verzögert eingeschaltet werden können, wenn entsprechende Tarife dies sinnvoll erscheinen lassen. Für Endkunden wird, entsprechend der Realisierungsphasen in der elektrischen Energieversorgung, eine modulare Lösung angeboten, die sich gemäß den folgenden Stufen umsetzen lässt:
– Visualisierung des Energieverbrauchs, auch selektiv, wenn Unterzähler vorhanden sind
– Visualisierung des Verbrauchs mit manuellen Steuerungsmöglichkeiten, beispielsweise über fest eingebaute oder mobile Steckdosen
– Weitergabe von Tarifsteuerungen an geeignete Geräte mit hohem Stromverbrauch, wie z.B. Waschmaschinen oder Trockner
Zur Visualisierung des Energieverbrauchs kann der elektronische Haushaltszähler mit einem Busch-ComfortPanel gekoppelt werden. Dadurch ergibt sich eine komplette-Smart-Metering-Lösung, die auch die Darstellung der Verbrauchsdaten anderer Sparten (Wasser, Gas, Wärme) erlaubt.