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Standardisierung und Modularität: Erfolgsfaktoren von Smart Metering

Neue gesetzliche Rahmenbedingungen haben die Integration erneuerbarer Energiequellen vorangetrieben. Die intelligente Verbrauchsmessung für Privathaushalte stellt Energieversorger und Netzbetreiber vor neue Herausforderungen, eröffnet ihnen aber gleichzeitig auch Chancen.
Das gestiegene Umweltbewusstsein der Verbraucher und der technologische Fortschritt revolutionieren die Erfassung von Energieverbrauchswerten in privaten Haushalten. Teilweise sind gesetzliche Vorgaben die Triebfeder für die Einführung von Smart Metering, aber auch immer stärker das Streben der Energieversorger und Netzbetreiber nach Effizienzsteigerung und Generierung von Mehrwerten. Zusätzlich stellt die stetig wachsende Zahl dezentraler Stromeinspeisung aus z.B. PV-Anlagen immer neue Herausforderungen an den Netzbetrieb. Dieser Fülle von Anforderungen kann eine Smart-Metering-Infrastruktur nur dann entsprechen, wenn die einzelnen Komponenten gängige Standards verwenden und somit interoperabel sind. Das verhindert Abhängigkeiten von nur einem Lösungsanbieter und verstärkt den Wettbewerb. Nur so kann sich das volle Innovationspotenzial des Marktes entfalten. Ein weiterer wesentlicher Punkt ist die Modularität einer Smart-Metering-Infrastruktur. Sie muss flexibel erweiterbar sein, um z.B. ein In-House-Display, einen zusätzlichen Energiezähler oder gar die Einbindung an die Hausautomatisierung zu ermöglichen. Durch die Verwendung von Standards an den Schnittstellen dieser einzelnen Module ist langfristig der Investitionsschutz für die Gesamtlösung gewährleistet.

Investitionssicherheit und Flexibilität

Das herstellerunabhängige, vom Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN) definierte Multi-Utility-Communication-(MUC)-Konzept berücksichtigt genau diese Punkte und bietet damit sowohl den Anwendern als auch den Herstellern eine standardisierte Plattform für Smart-Metering-Lösungen. Das zentrale Herzstück ist der intelligente MUC-Controller als lokales Kommunikationsmodul beim Verbraucher. Er ermöglicht die spartenübergreifende Datenfernauslesung von Haushaltszählern. Die verschiedenen Verbrauchswerte für Strom, Gas, Wasser und Wärme werden lokal im MUC-Controller gesammelt und automatisiert über eine einheitliche Kommunikationsschnittstelle an eine oder mehrere Zentralen übertragen. Die Verbrauchszähler können sowohl drahtgebunden (RS232 oder alternativ RS485) als auch über Nahfunk (wireless MBus) angebunden werden. Ebenso ist ein direkter Zugriff durch den Verbraucher auf die Messwerte möglich. Der offene und modulare Systemaufbau, basierend auf dem MUC-Konzept, bietet hohe Investitionssicherheit und Flexibilität. So können etwa Zähler und lokale Visualisierungslösungen unabhängig voneinander ausgewählt werden. Sollte sich im Laufe eines Projektes der Wunsch ergeben, eine einfache Visualisierungslösung durch eine hochwertigere Lösung zu ersetzen, lässt sich dies völlig unabhängig von den angeschlossenen Zählern umsetzen. Umgekehrt kann im Laufe eines Projektes ein Zählertypus durch einen anderen Zählertypus ersetzt werden, ohne dass eine Anpassung der Visualisierungskomponente notwendig wäre. Neben reinen Zählern können auch komplexere Systeme, wie etwa Photovoltaik-Anlagen, angeschlossen und entsprechende Daten ausgelesen werden. Selbstverständlich berücksichtigt das MUC-Konzept nach FNN auch datenschutzrechtliche Belange, sodass ein Versorger nur auf die Daten Zugriff erhält, auf die er auch zugreifen darf.

EDL21- und EDL40-Messstelle

Basierend auf dem 2008 von der Europäischen Union beschlossenen Richtlinien- und Zielpaket für Klimaschutz und Energie, welches ambitionierte Zielvorgaben bis 2020 enthält, hat die deutsche Bundesregierung nationale Gesetze abgeleitet. Insbesondere §21 und §40 des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) betreffen in diesem Zusammenhang Lösungen für Smart Metering. So müssen seit dem 1. Januar 2010 in Neubauten und bei größeren Renovierungen gemäß §21b EnWG Messeinrichtungen installiert werden, die dem Anschlussnutzer den tatsächlichen Energieverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit widerspiegeln. Dies wird gemäß FNN durch den elektronischen Basiszähler (EDL21-Zähler) realisiert. Hinsichtlich der Bauform wird hier zwar zwischen eHZ-Steckzähler und 3-Punkt-befestigter Zähler unterschieden, der Funktionsumfang ist jedoch bei beiden Varianten gleich. Spätestens seit dem 30. Dezember 2010 müssen dem Stromkunden gemäß §40 EnWG zusätzlich lastvariable oder tageszeitabhängige Tarife angeboten werden, die einen Anreiz zu Energieeinsparung oder Steuerung des Energieverbrauchs setzen. Dies erfolgt durch die Ergänzung des Strom-Basiszählers (EDL21-Zähler) um den MUC-Controller zum sogenannten EDL40-System.

Datenschutzkonformität

Mit dem elektronischen Haushaltszähler Smarty ix-130 bietet Dr. Neuhaus einen EDL21-Zähler gemäß FNN-Lastenheft. Dieser Zähler entspricht der eHZ-Bauform gemäß dem VDN-Lastenheft ‚Elektronische Haushaltszähler‘ und ist für die Steckmontage auf jedem modernen Zählerplatz ausgelegt. Das ermöglicht nicht nur den unterbrechungsfreien Zählerwechsel unter Last, sondern erhöht auch die Arbeitssicherheit bei der Installation. Darüber hinaus ist der Zähler komplett wartungsfrei und in einem hohen Maß gegen Manipulation geschützt. Über das zweizeilige Display werden Informationen wie z.B. Zählerstand, Tarif und Stromverbrauch des angeschlossenen Haushaltes angezeigt. Dies beinhaltet nicht nur den Momentanverbrauch, sondern auch den Verbrauch des letzten Tages, Woche, Monat und Jahr. Der Endkunde kann direkt am Zähler auch seine eigene Messung starten und, ähnlich eines Tageskilometerzählers beim Auto, handhaben. Die Darstellung dieser Werte ist gegen unberechtigten Zugriff geschützt und wird somit den Datenschutzbelangen gerecht.

Clever & Smarty

Dank der Modularität kann der EDL21-Zähler Smarty ix-130 durch Kombination mit einem intelligenten Dr. Neuhaus MUC-Controller zu einem Smart-Metering-Messsystem nach §40 EnWG – EDL40 erweitert werden. Dadurch ist es dem Energieversorger möglich, Endkunden lastvariable oder tageszeitabhängige Tarife anzubieten. Ein möglicher Mehrwert ist die Einbindung weiterer Verbrauchszähler für z.B. Gas, Wasser und Wärme. Auf Basis der ermittelten Daten kann dann eine monatliche Abrechnung erfolgen.

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