Smart Meter

Smart Meter – Definition sowie Informationen zu Gateways und zum Datenschutz

Inhalt des Wiki-Artikels

• Smart Meter – Intelligente Messsysteme für die Erfassung des Stromverbrauchs
• Intelligente Messsysteme im Dienst der Energiewende
• Definition von Smart Metering
• So funktioniert ein Smart-Meter-Gateway
• Datenschutz und Sicherheit beim Smart Meter
• Vor- und Nachteile von Smart Metern

Smart Meter – Intelligente Messsysteme für die Erfassung des Stromverbrauchs

Ein Smart Meter ist ein intelligentes Messsystem, mit dem der Stromverbrauch erfasst werden kann. Die bislang in Deutschland verwendeten analogen Ferraris-Stromzähler werden nun durch Smart Meter ersetzt. Diese setzen sich aus einem digitalen Stromzähler und einer Kommunikationseinheit, dem Gateway, zusammen. Mit einem Smart Meter lässt sich nicht nur der aktuelle Zählerstand wie bei herkömmlichen Stromzählern, sondern der tatsächliche Stromverbrauch und die Nutzungszeit ablesen.¹

Intelligente Messsysteme im Dienst der Energiewende

Aufgrund der erweiterten Funktionalität sind Smart Meter geeignet, zum Gelingen der Energiewende beizutragen. Denn die intelligenten Messsysteme können dabei helfen, die Energieeffizienz zu steigern und die Energiekosten zu senken. Der Verbrauch lässt sich transparent und bis ins Detail nachverfolgen, so dass leichter erkennbar ist, wo Strom eingespart werden kann. Abschlagszahlungen und Nachzahlungen werden durch den Einsatz von Smart Metern obsolet, Verbraucherinnen und Verbraucher bezahlen direkt und ausschließlich für den Strom, den sie tatsächlich genutzt haben. Da die Daten automatisch an den Messstellenbetreiber übersendet werden, muss kein Ablesedienst mehr ins Haus kommen. Auch der Verbrauch von Wärme, Gas und Wasser kann über ein Smart-Meter-Gateway übermittelt werden, wenn der Anbieter dies offeriert. Intelligente Messsysteme sind notwendig, damit mehr Strom aus erneuerbaren Energiequellen ins Netz eingespeist werden kann, da sie in der Lage sind, Erzeugung und Verbrauch aufeinander abzustimmen. Dies ist bei der Nutzung von erneuerbaren Energien erforderlich, weil diese Fluktuationen unterliegen. Durch den Einsatz von Smart Metern kann die Auslastung des Stromnetzes optimiert werden.²

Definition von Smart Metering

Die Definition von Smart Metering beinhaltet die Digitalisierung des Stromsektors, die unter anderem durch die Nutzung digitaler Messsysteme umgesetzt wird. Festgehalten ist dies im Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende, das am 2. September 2016 in Kraft getreten ist. Zwischen 2017 und 2020 wurden rund zehn Prozent der analogen Stromzähler durch Smart Meter ersetzt. Bis zum Jahr 2032 sollen alle herkömmlichen Zähler in Deutschland durch intelligente Messsysteme ersetzt werden.³

So funktioniert ein Smart-Meter-Gateway

Das Gateway ist eine Zentraleinheit intelligenter Messsysteme, über die alle Verbindungen laufen. Von außen können Marktteilnehmer wie Messstellenbetreiber, Stromlieferanten und Verteilnetzbetreiber auf das Smart-Meter-Gateway zugreifen. Die Zugriffsrechte sind nach strengen Maßgaben durch den Gesetzgeber und nach den technischen Regeln des Bundesamts für Sicherheit in der Kommunikationstechnik (BSI) definiert. Nach innen verfügen Gateways über Schnittstellen zu den intelligenten Zählern sowie zur Kundschaft und zu Technikern. In Lastenheften hat das Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN) Konstruktion und Funktion der Smart-Meter-Gateways dargelegt.

Die Funktionen eines Gateways sind das Kommunizieren und das Informieren. Alle Kommunikationsverbindungen, ob nach innen oder nach außen, laufen über das Smart-Meter-Gateway. Sowohl Messstellenbetreiber als auch Letztverbraucher können sich aus der Ferne über den Stromverbrauch informieren. Die Übertragung der Messwerte an die Messstellenbetreiber über die Kommunikationseinheit macht die Fernablesung und somit eine schnellere und genauere Rechnungserstellung möglich. Zudem können die Stromtarife mit einem Smart Meter zeit- und lastabhängig festgelegt werden, in Zeiten von Überangeboten beispielsweise kann der Strom dann günstiger bezogen werden.

Wenn eine Abregelung von dezentralen Anlagen erforderlich ist, empfängt das Gateway der betroffenen Anlagen die Steuerbefehle der Netzbetreiber und leitet sie an die Steuerbox weiter. Diese tätigt dann die Schaltungen in der Anlage. Nach dem gleichen Prinzip kann das Lastmanagement gesteuert werden, also das Zu- beziehungsweise Abschalten von Verbrauchern. Auch für netzbetriebliche Anwendungsfälle ist die Kommunikationsfähigkeit des Gateways nutzbar. Für Stromkunden und -kundinnen hat der Einsatz von Smart Metern den Vorteil, dass sie ihren Verbrauch praktisch in Echtzeit einsehen können. Über Displays und Apps kann dieser sogar visualisiert dargestellt und Verbrauchsdaten miteinander verglichen werden. Auch die Messwerte anderer Zähler, zum Beispiel für den Gasverbrauch, können über Schnittstellen miteinbezogen werden.⁴

Datenschutz und Sicherheit beim Smart Meter

Die Datenübermittlung im Rahmen des Einsatzes von Smart Metern macht besondere Vorkehrungen notwendig, die dem Datenschutz und der Sicherheit dienen. Welche Schutzprofile und technischen Richtlinien die Gateways der intelligenten Messgeräte erfüllen müssen, ist im Messstellenbetriebsgesetz (MsbG) festgehalten, das Teil des Gesetzes zur Digitalisierung der Energiewende ist. Dieses regelt außerdem, wer die Daten überhaupt verwenden darf und zu welchem Zweck. Ausgearbeitet wurden die Vorgaben vom BSI, das darüber hinaus Zertifikate vergibt, die ausschließlich Smart-Meter-Gateways erhalten, die alle Datenschutz- und Sicherheitsanforderungen nachweislich erfüllen.⁵

Datensicherheit und -schutz sollen durch das Prinzip „Privacy by Design“ gewährleistet werden, das beinhaltet, dass die Technik nur eingeschränkte Funktionen zulässt. Zum Beispiel können Messstellenbetreiber lediglich Absender und Empfänger von Daten einsehen, der Inhalt ist für sie dagegen verschlüsselt. Den Messstellenbetreibern obliegt die Verwaltung der Daten, sie sind verpflichtet, personenbezogene Messwerte zu löschen, sobald diese nicht mehr zwingend benötigt werden. Die Kundinnen und Kunden besitzen die Hoheit über ihre Daten und müssen einer Weiternutzung zustimmen, wenn zum Beispiel ein Wechsel zu einem variablen Stromtarif erfolgt.⁶

Vor- und Nachteile von Smart Metern

Ein Vorteil von Smart Metern ist zweifellos der höhere Komfort gegenüber herkömmlichen Stromzählern. Verbraucher müssen nicht mehr auf den Stromableser warten und können ihre Daten jederzeit einsehen. Rechnungen werden nach dem aktuellen Verbrauch erstellt, so dass Abschlags- und Nachzahlungen entfallen. Stromkunden können außer dem Zählerstand die momentan bezogene Leistung sowie den Verbrauch von einzelnen Tagen, Wochen, Monaten und dem ganzen Jahr abrufen.

Der Nachteil der intelligenten Messsysteme ist, dass sie wie jedes Gerät, das eine Datenübertragung über Kabel oder Funk vornimmt, prinzipiell angreifbar sind. Aus diesem Grund werden hohe Anforderungen an Datenschutz und Datensicherheit gestellt. Einen Kostenvorteil bringt das Smart Meter selbst erst einmal nicht mit sich, da der Einsatz mit Mehrkosten verbunden ist. Variable Tarife, durch die zu bestimmten Zeiten günstiger Strom bezogen werden kann, sind bisher kaum verfügbar. Allerdings lässt sich durch die genaue Aufstellung des Stromverbrauchs, die Kundinnen und Kunden einsehen können, leichter erkennen, wo Einsparpotenziale bestehen.⁷