Smartmeter

von | Jun 5, 2019 | Haussteuerung | 3 Kommentare

[Nachlese nach einem Vortrag von Dr. Walter Lang am 4.6.2019.]

Elektrizitätszähler

  • Klassischer Zähler (Ferrarismesswerk)
  • Elektronischer Zähler
  • „Intelligenter“ Elektrizitätszähler – „intelligentes Messgerät“ – smart meter genannt

Elektrische Leistung und elektrische Energie

Ferrariszähler

Drehzahl proportional zur elektrischen Leistung:

ω(t)= k * p(t)

Verdrehwinkel gemessen mit Zählwerk proportional zur verbrauchten elektrischen Energie:

Φ = ∫ ω dt = k * ∫ p(t) dt = k * W(t)

  • Beispiel für einen Drehstrom-Elektrizitätszähler nach dem Prinzip des Ferrarismesswerks: im Prinzip ein Asynchronmotor, der keine Last antreiben muss.
  • Antriebsmoment proportional zur elektrischen Wirkleistung
  • Das Bremsmoment ist proportional Drehzahl
  • Eigenverbrauch einige (~2 .. 4) W

Elektronischer Zähler

Gezählt werden Inkremente der elektrischen Energie

Die Energieinkremente werden aufsummiert und ergeben die bisher verbrauchte elektrische Energie:

Blockschaltbild

„Intelligenter Stromzähler“

  • e: smart meter
  • Elektronischer Zähler
  • Kommunikationsschnittstelle zum Versorger (EVU)
  • Erweiterte Anzeige-möglichkeiten von Leistung und Energieverbrauch
  • Verbraucherbeeinflussung grundsätzlich möglich

Rechtsgrundlagen

EU

EU-Richtlinie 2009/72/EG: Das europäische Parlament / der europäische Rat PE-CONS 3648/09:

Jedes Mitgliedsland prüft selber: Wird die Einführung intelligenter Zähler positiv bewertet, so werden mindestens 80 % der Verbraucher bis 2020 mit intelligenten Messsystemen ausgestattet.

Österreich

Es wurde eine Kosten-/Nutzen-Analyse durchgeführt, die positiv für die Einführung der intelligenten Stromzähler ausfiel. Damit wurde die Einführung der intelligenten Stromzähler beschlossen. Das Ergebnis der Kosten-/Nutzen-Analyse wurde zwar seither durch den Rechnungshof in Zweifel gestellt, das wird aber an der geplanten Umstellung nichts mehr ändern.

Elektrizitätswirtschafts-Organisationsgesetz (ElWOG)

relevante Verordnungen

Definition „intelligentes Messgerät (ElWOG 2010)

„intelligentes Messgerät“ : eine technische Einrichtung die den tatsächlichen Energieverbrauch und Nutzungszeitraum zeitnah misst, und die über eine fernauslesbare, bidirektionale Datenübertragung verfügt

Anforderungen an intelligente Messgeräte (IMA-VO)

  • Bidirektionale Schnittstelle zur Fernauslesung
  • Messung und Speicherung von 15 min Energiewerten und Speicherung im Gerät für mindestens 60 Tage (Wirkenergie bzw. Wirkleistung)
  • Speicherung des täglichen Verbrauchswerts
  • Datenübermittlung 1 x tgl. an den Netzbetreiber
  • Bidirektionale Kommunikation zu min. 4 externen Messeinrichtungen

Anforderungen an intelligente Messgeräte (IMA-VO), Fts.

  • Möglichkeit der Fernabschaltung und Wiedereinschaltung des Energieflusses (Benutzerwechsel, Begrenzung des Energieverbrauchs)
  • Software-Update
  • Unidirektionale Kommunikation zu Einrichtungen des Endbenutzers
  • Gewährleistung von Datenschutz und Datensicherheit gemäß Stand der Technik (Verschlüsselung)
  • Interne Kalender- und Uhrfunktion mit Möglichkeit der Fernsynchronisation
  • Fehlerprotokoll, Zugriffsprotokoll, Manipulations-schutz

Österreich: Stand E 2018

  • Rollout: ca. 1 Mio. smart meter installiert (entspricht ca. 17 % der Zählpunkte)
  • Die Quote von 80 % der Zählpunkte bis E 2020 sollte erfüllt werden können.
  • Bis Ende 2022 sollen ca. 95 % der Zählpunkte abgedeckt sein.

Eichfrist: konv. Ferrariszähler vs. smart meter

  • Maß- und Eichgesetz, aktuelle Fassung:
  • Ferrariszähler ohne Zusatzeinrichtungen: 20 Jahre
  • Elektronische Zähler: 10 Jahre (!)

smart meter: kann Einbau verweigert werden?

  • NEIN.
  • Der Zähler ist nicht das Eigentum des Verbrauchers, sondern des Netzbetreibers.
  • Kein Zähler – keine Energielieferung.
  • Die Belastung mit elektromagnetischem Smog durch einen elektronischen Zähler kann wohl angesichts der Durchdringung des Alltags mit elektronischen Geräten als belanglos angesehen werden.

smart meter: weitere Konsequenzen?

  • Wie steht es aber mit der Datenschnüffelei?
  • Bisher: 1 x pro Jahr ein Gesamtverbrauch erhoben
  • In Zukunft: 1/4-Stunden-Energieverbrauchsintervalle; fast (wegen der zeitnahen Übertragung) eine online-Leistungs-überwachung – wozu eigentlich?
  • Fernabschaltung des Einzelverbrauchers (??)

Ablesevarianten

  • Standard
  • Opt-In
  • Opt-Out

Standard

  • 1 x täglich Übertragung des Energieverbrauchs (täglicher Verbrauchswert)
  • Speicherung der 15-min Energiewerte im Gerät (60 Tage – werden aber nicht übertragen)
  • Verfügbarkeit der Verbrauchsdaten im Internet
  • Fernabschaltung und -freigabe möglich
  • bei Kundenwunsch: Anzeigen, die mehr als den aktuellen Zählerstand angeben: Leistung, Bezug, Lieferung, Wirk- und Blindleistung etc.

Anzeige Standard

Es wird der Messwert der insgesamt verbrauchten elektrischen Wirkenergie angezeigt. Darüber hinaus ersieht man den aktuellen Tarifzähler (Tarifmodell) sowie die Verfügbarkeit der Phasenspannungen (L1, L2, L3) und den Wirkleistungsfluss (+P) und den Blindleistungsfluss (+Q). Letzterer ist für die Leistungsverrechnung von privaten Konsumenten nicht relevant.

Opt-In (ausdrückliche Kundenzustimmung)

Zusätzlich zur Standardfunktion eines smart meters gemäß der Grundfunktion kommt im wesentlichen dazu:

  • Übertragung von 15-min-Verbrauchswerten der Energie an den Netzbetreiber 1 x tgl.
  • Damit sollen diese Werte auch für den Verbraucher vom Netzbetreiber abrufbar sein (Internet)
  • Kundenwunsch: nur Energieverbrauchsanzeige (Zählerstand) oder mehr

Opt-Out (ausdrückliche Kundenzustimmung)

Der elektronische Zähler wird NICHT als smart meter konfiguriert:

  • Anzeige, dass kein smart meter vorliegt
  • keine Übermittlung von aktuellen Verbrauchsdaten an den Netzbetreiber (sondern nur 1 x mtl.)
  • keine Speicherung von Verbrauchsdaten im Messgerät
  • anlassbezogene Übermittlung soll möglich sein: Verbraucherwechsel, Lieferantenwechsel, Tarifänderung etc.

Vorteile für Versorger

  • Fernablesung
  • Zeitnaher Verbrauch – quasi momentaner Energiebedarf
  • Messung der Rückwärtseinspeisung (z.B. Photovoltaikanlagen)
  • Fernabschaltung jederzeit (Netzstabilität – verbraucherbezogen)

Vorteile für den Konsumenten

  • Information über den eigenen Verbrauch
  • Zählung der Rückwärtseinspeisung mit nur einem Zähler (Stichwort: private Photovoltaikanlage)
  • automatisierte Zählerablesung (weder Eigen- noch Fremdablesung erforderlich)
  • fortschrittliche Tarifmodelle (stundenaktuelle Strompreise, neg. Strompreis bei Überschuss im Netz …)

Fazit

  • aufwändige individuelle Zählerablesung entfällt
  • prognostizierte Einsparungspotentiale scheinen aber übertrieben (siehe verkürzte Eichfristen, Auswirkung auf Konsumentenverhalten)
  • kumulierte Daten für den Energieversorger werden keinen hohen Wert generieren (können an Netzknotenpunkten mit wesentlich geringerem Aufwand gemessen werden)

Gefahren

  • Hacking: ist sicher möglich – die Frage ist: sind die Verbrauchsdaten für irgend jemanden interessant genug?
  • Fernabschaltung durch EVU, z.B. um Netzstabilität aufrecht zu erhalten – warum gerade mein Haushalt?
  • missbräuchliche Fernabschaltung – das könnte schon lästig werden!

Quellen

Links

40 Besucher Clubabend „smart meter“
Walter Lang bei seinem Vortrag über „smart meter“

Wir bedanken uns beim Vortragenden für seine Recherchen und für die Präsentation der neuen Technologie. Wir bedanken uns auch für das Interesse an diesem Thema. 

Wir laden Euch zu unseren beiden Heurigenabenden ein: 

3 Kommentare

  1. Erich Pekar
    Erich Pekar am 7. Juni 2019 um 0:08

    smart meter: Weitere Konsequenzen ?

    In Zukunft: 1/4-Stunden-Energieverbrauchsintervalle; fast (wegen der zeitnahen Übertragung) eine online-Leistungs-überwachung – wozu eigentlich?

    Möglicher Zweck : Um Kunden mit hohem Verbrauch oder auch mit besonderen (kurzzeitigen) Verbrauchsspitzen vollautomatisch – z,B. für die Vorbereitung erforderlicher Abschaltemaßnahmen zur leichteren Netzstabilisierung – identifizieren zu können.

    Fernabschaltung des Einzelverbrauchers (??)

    Möglicher Zweck : Zur Durchführung gezielter Maßnahmen der Rationierung elektrischer Energie ( der erforderlichen Abschaltung der Mehrzahl von Verbrauchern einer bestimmten Region ), ohne auf „freiwilliges“ kooperatives Verbraucherverhalten ( z.B. durch „freiwillige“ Abschaltung großer Verbraucher in jedem Unternehmen/Haushalt ) angewiesen zu sein und trotzdem nicht ganze Regionen flächendeckend vom Energieversorgungsnetz nehmen zu müssen. Für die Aufrechterhaltung wichtiger Funktionen der gesellschaftlichen Infrastruktur – wie z.B. Gesundheitsversorgung, Wasserversorgung, Treibstoffversorgung …. – könnten so je nach Umfang der aktuell erforderlichen Rationierungsmaßnahmen „wichtige Verbraucher“ im Netz verbleiben und auch im Krisenfall ( z.B. des „kurz vor dem Zusammenbruch“ stehenden Energieversorgungsnetzes ) weiter mit elektrischer Energie versorgt werden.

    Vorteile für den Konsumenten :

    Information über den eigenen Verbrauch

    Diese Information war schon bisher – vor allem wenn sich der Zähler innerhalb der jeweiligen Wohnung befand – recht einfach von jedem interessierten Verbraucher auch manuell ermittelbar. Auch für die alten Ferraris-Zähler gibt es schon seit vielen Jahren erschwingliche Geräte, die die Drehgeschwindigkeit der Zählerscheibe optisch erfassen , in Momentan-Leistung umrechnen und auf abgesetzten Anzeigen – samt dem zeitlichem Verlauf der Verbrauchswerte – anzeigen können oder mittels geeigneter Programme auf einem PC – z.B. zur Ermittlung der „Stromfresser“ unter den Geräten des jeweiligen Haushaltes – weiter verarbeiten können.

    Fortschrittliche Tarifmodelle (stundenaktuelle Strompreise)

    Diese Option setzt allerdings beim Endverbraucher spezielle Investitionen in reelle (separate physische ) oder virtuelle Leitungen ( z.B. über Funk fernsteuerbare Haushaltsgeräte, deren Betrieb nicht zu einem bestimmten Zeitpunkt sondern nur in einem bestimmten Zeit-Fenster – wie z.B.-Waschmaschine, Geschirrspüler, elektrische Warmwasserbereitung .. – erforderlich ist ) voraus.
    Die manuelle Beobachtung günstiger zeitabhängiger Tarife scheint mir überhaupt nicht praktikabel zu sein, das automatische Ein- Ausschalten von bestimmten Haushaltsgeräten ( bzw. Anlagen) scheint nicht nur wegen der fehlenden Standardisierung (?) solcher Fernsteuerfunktionen derzeit genauso wenig praktikabel zu sein.

    Auch wenn für die Netzbetreiber einzelne Features – vor allem für zielgerichtete Rationierungsmaßnahmen – in Zukunft nicht uninteressant sein dürften, sind für Konsumenten keine Vorteile zu erwarten, sondern eher weitere Bedrohungen ihrer Privatsphäre und die zusätzliche Gefährdung ihrer Versorgungsicherheit im Falle unautorisierter Abschaltung ihres Energieanschlusses zu erwarten.

    l.G. Erich

  2. Michael Fiedler
    Michael Fiedler am 9. Juni 2019 um 19:29

    Guten Tag Herr Dr. Lang,
    leider konnte ich bei Ihrem Vortrag nicht anwesend sein, obwohl mich die Thematik sehr interessiert. Habe eben in den letzten Monaten 2 Smartmeter von Wiener Netze installiert bekommen und mache gerade meine ersten Erfahrungen damit. Die (vorzeitige) Installation erfolgte bei mir auf Kundenwunsch, da ich mein e-Auto mit billigem Strom zu abnahmeschwachen Zeiten versorgen will. Z.B. der Anbieter aWATTar bietet so ein – stündliches – Preismodell an.

    So weit so gut. Leider funktioniert bei mir aber eine Funktion nicht, die Sie in Ihrem Vortrag beschreiben, und zwar das Auslesen oder Anzeigen von zusätzlichen interessanten Werten. Hier würde mich insbesondere der Wert des zurück ins Netz gelieferten Stroms interessieren, da ich auch eine kleine Photovoltaikanlage (500W) betreibe. Diese ist zwar bei Wiener Netze angemeldet, allerdings, ohne dass ich beim Versorger einen Vertrag für die Vergütung des Photovoltaikstroms habe. Dazu ist die Menge einfach zu gering.

    Nachdem ich vor 2 Jahren diese Anlage angemeldet hatte, wurde mir statt des Ferraris-Zähler ein elektronischer Zähler eingebaut (schon sehr ähnlich dem jetzigen Smartmeter), der Hin- und Rückstrom separat gemessen hatte. Hier konnte ich jederzeit am Gerät die aufsummierten Werte ablesen.

    Das ist jetzt leider vorbei. Auf den neuen Smartmetern von Wiener Netze ist diese Funktion leider deaktiviert. Ich kann weder am Gerät selbst durch Drücken der entsprechenden Knöpfe, noch online diese Werte bekommen. Rückfragen bei Wiener Netze ergaben, dass dort keiner eine Ahnung hatte, warum das deaktiviert ist, nur, dass es einfach nicht vorgesehen ist, dass der Kunde diese Werte zu bekommen hat. Punktum.

    Meine Smartmeter sind vom Typ AM550 der Firma Iskraemeco. Dieser Typ wird offensichtlich auch von Kelag in Kärnten eingesetzt und dort findet man auch in der Beschreibung, wie solche Werte wie z.B. 2.8.0. angezeigt werden können.
    Bei mir funktioniert das leider nicht, hier wird immer nur der Wert 1.8.0. angezeigt. Nach Drücken der entsprechenden Knöpfe werden nur irgendwelche andere Codes angezeigt, die ich nicht entschlüsseln kann.

    Hätten Sie vielleicht irgendeine Idee woran das liegen könnte und wie man die Wiener Netze noch dazu bringen könnte, diese Werte freizugeben?

    M.f.G.
    Michael Fiedler
    mifiedler@gmx.at

    P.S.: Bei Interesse kann ich gerne noch weitere Erfahrungen mit Smartmeter und Online-Portal posten.

  3. Franz Fiala
    Franz Fiala am 24. Juni 2019 um 10:37

    Heute (24.6.) erreicht uns eine Mail von „smart.meter.nein“. Die in der Mail aufgezählten Gegenpositionen zur Einführung der Smart Meter kann man auf der Homepage http://members.aon.at/smart.meter.nein/ nachlesen.
    Bei uns, in der Siccardsburggasse werden die neuen Zähle übermorgen installiert.

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