Smart-Meter-Technik wird künftig in immer mehr Haushalten Pflicht sein.  Foto: EMH metering

Haustechnik

08. August 2023 | Artikel teilen

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Haustechnik: Was sind Smart Meter?

Smart Meter bedeutet „intelligentes Messsystem“. Der Begriff wird derzeit vor allem im Zusammenhang mit einer neuen Generation digitaler Stromzähler verwendet, die nun auch in deutschen Haushalten forciert eingeführt werden sollen. Smart Meter sind ein wichtiger Baustein der Energiewende, denn die Technik gilt als Voraussetzung dafür, dass künftig das Stromnetz nicht zusammenbricht, wenn immer mehr dezentral erzeugter Sonnen- und Windstrom eingespeist wird, der zu unterschiedlichen Zeiten in unregelmäßigen Mengen zur Verfügung steht.

Um den Ausbau der digitalen Strommessgeräte hierzulande schneller voranzubringen, hat die Bundesregierung in diesem Jahr das „Gesetz zum Neustart der Digitalisierung der Energiewende“ verabschiedet („Smart-Meter-Gesetz“). Es trat am 27. Mai in Kraft. Die Regeln des Gesetzes sollen den Einbau intelligenter Messsysteme (Smart Meter) schneller und einfacher machen.

Smart Meter bestehen aus zwei Komponenten: einem digitalen Stromzähler sowie einem „Smart-Meter-Gateway“. Letzteres ist eine Kommunikationseinheit mit Schnittstelle zum Internet, die regelmäßig Informationen zum Stromverbrauch, aber auch zur Stromeispeisung durch Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlage) an den Energieversorger und den Stromnetzbetreiber sendet.

Freiwillig oder verpflichtend?

Analoge Stromzähler (schwarz) werden in den nächsten Jahren zunehmend verschwinden. Foto: Techem

Digitale Stromzähler werden im Fachjargon auch als „moderne Messeinrichtung“ bezeichnet. Sie sollen in Deutschland in den nächsten Jahren flächendeckend eingeführt werden. Während die herkömmlichen analogen Zähler immer nur den aktuellen Gesamt-Zählerstand anzeigen, liefern die modernen Digitalgeräte viel differenzierte Informationen über den tatsächlichen Stromverbrauch zu bestimmten Nutzungszeiten (Tag, Woche, Monat, Jahr). Auch die Verbraucher werden solche aktuellen Detailinfos künftig zum Beispiel über eine Smartphone-App nachverfolgen können.

Während digitale Stromzähler schon bald in allen Haushalten Standard sein sollen, gibt es keine allgemeine Pflicht zum Einbau eines Smart-Meter-Gateways. Laut Smart-Meter-Gesetz muss das komplette intelligente Messsystem – bestehend aus digitalem Zähler und Gateway – nur in solchen Haushalten eingeführt werden, die einen Jahresstromverbrauch von über 6.000 Kilowattstunden haben und/oder über eine PV-Anlage mit mehr als sieben Kilowatt installierter Leistung verfügen. Die Smart-Meter-Pflicht gilt zudem für Haushalte mit Wärmepumpen, Nachtspeicherheizungen oder einer Wallbox zum Aufladen des E-Auto.

Auch wenn man alle Kriterien zusammennimmt, die zum Einbau eines kompletten Smart-Meter-Systems verpflichten, scheint diese Pflicht aktuell nur für eine Minderheit der Haushalte zu gelten. Vermutlich wird sich das in den nächsten Jahren aber rasch ändern. In nicht allzu ferner Zukunft dürfte nicht nur der digitale Stromzähler, sondern auch die Gateway-Kommunikationseinheit zur Standardausrüstung deutscher Haushalte werden.

Wo die Pflicht schon heute greift, sind die Messstellenbetreiber ab 2025 verpflichtet, Smart Meter einzubauen. Laut Gesetz muss dies bis spätestens 2030 abgeschlossen sein. Auch Haushalte, die die Kriterien noch nicht erfüllen, haben im Übrigen das Recht auf den Einbau von Smart-Meter-Technik – wenn sie es denn wünschen.

Stromnetz mit „Bewusstsein“

Digitale Stromzähler werden bald überall Standard sein. Foto: EMH metering

Doch wozu brauchen wir Smart Meter überhaupt? Um es mit einer Metapher auszudrücken: Die intelligenten Messsysteme verschaffen dem öffentlichen Stromnetz so etwas wie ein Bewusstsein seiner selbst. Denn erst durch Smart Meter „weiß“ das Netz genau und nahezu in Echtzeit, an welchen Orten gerade wieviel Strom verbraucht beziehungsweise wo gerade wieviel elektrische Energie ins Netz eingespeist wird.

Dieses Wissen wird künftig immer wichtiger sein, um lokale Engpässe oder Überangebote frühzeitig ausbalancieren zu können und damit einen Zusammenbruch des Stromnetzes zu verhindern. Schon heute gibt es Millionen von lokalen Erzeugern, die ihren selbst hergestellten Sonnen- oder Windstrom relativ unregelmäßig ins Netz einspeisen. Problem: Dem Netz droht sowohl Überlastung, wenn auf einen Schlag zu viel Strom eingespeist wird, als auch, wenn zeitweise zu wenig neue elektrische Energie hinzukommt.

Die natürlichen Schwankungen der Sonnen- und Windstromproduktion werden bislang vor allem dadurch ausgeglichen, dass man – je nach Bedarf – stromproduzierende Kohle- oder Gaskraftwerke hoch- beziehungsweise herunterfährt. Wenn künftig noch viel mehr Ökostrom aus Klein- und Kleinstanlagen hinzukommt, die Anzahl der fossilen Reserve-Großkraftwerke dagegen aber abnimmt, oder wenn zu bestimmten Zeiten die Stromnachfrage massiv ansteigt, wird es grundsätzlich schwieriger, das Gleichgewicht im Stromnetz aufrechtzuerhalten.

„Der Ausbau der erneuerbaren Energien, der stärkere Einsatz von Elektroautos im Verkehrsbereich und Wärmepumpen in Gebäuden erfordern eine intelligente Verknüpfung von Stromerzeugung und -verbrauch“, sagte Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck Mitte Mai in einer Pressemitteilung zum neuen Smart-Meter-Gesetz. „Unser zukünftiges Energiesystem wird wesentlich flexibler und damit auch komplexer werden, und dafür brauchen wir Smart-Meter und eine Digitalisierung der Energiewende.“

Informationen und Datensicherheit

Smart-Meter-Gateways sind die Schnittstelle zum Internet. Foto: EMH metering

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) beschreibt Aufgaben und Vorteile von Smart Meter wie folgt: „Smart Meter messen nicht mehr nur den Stromverbrauch oder die eingespeiste Strommenge, um Abrechnungen erstellen zu können, sondern protokollieren auch Spannungsausfälle und versorgen die Netzbetreiber mit wichtigen Informationen, damit diese zeitgenau Erzeugung, Netzbelastung und Verbrauch weitgehend automatisiert aufeinander abstimmen können. So wird ein Treffen von Erzeugung und Nachfrage auch in einem sich stetig verändernden Energiesystem möglich.“

Nach Angaben des Energiekonzerns E.ON misst ein Smart Meter alle 15 Minuten den Stromverbrauch eines Haushaltes und speichert die Daten rund 60 Kalendertage lang im Gerät. Mögliche Datenschutzprobleme sind auch Thema im neuen Smart-Meter-Gesetz. Dort werden Vorgaben zu Speicherungen, Löschungen und Anonymisierungen definiert. Anbieter von Smart-Meter-Gateways müssen ihre Geräte zudem durch das Bundesamt für die Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) zertifizieren lassen. Die Tatsache, dass diese Zertifizierungen bisher noch nicht abgeschlossen sind, ist übrigens der Grund dafür, dass die Einbauverpflichtung erst 2025 beginnt.

Zum Datenschutzthema äußert sich das BMWK in einer Pressemitteilung wie folgt: „Smart Meter versenden die aufgezeichneten Informationen verschlüsselt, pseudonymisiert – gegebenenfalls sogar anonymisiert – und ausschließlich an berechtigte Empfänger, wie insbesondere Netzbetreiber oder Stromlieferanten. Die Daten dürfen dabei nur für klar definierte Zwecke verwendet werden und müssen nach ihrer Verarbeitung unverzüglich gelöscht werden.“

Die digitalen Messsysteme sind auch die technische Voraussetzung dafür, dass Netzbetreiber künftig per Fernsteuerung in den lokalen Stromverbrauch oder die Stromeinspeisung eingreifen können. So wäre es etwa denkbar, dass Netzbetreiber bei drohenden Netzüberlastungen beispielsweise das Laden von E-Autos oder die Versorgung von Wärmepumpe kurzfristig einschränken. Ebenfalls wäre es möglich, die Einspeisung durch PV-Anlagen zeitweise zu drosseln, wenn gerade ein Stromüberangebot besteht.

Man kann solche Fernsteuerungen natürlich als Eingriff in die Privatsphäre kritisieren. Wenn sich dadurch allerdings ein Zusammenbruch der Stromversorgung verhindern lässt, dient dies dem Gemeinwohl. Netzstabilität ist letztlich ein öffentliches Gut, das im Interesse aller privaten, öffentlichen und gewerblichen Stromverbraucher liegen sollte.

Dynamische Stromtarife

Bisher war an dieser Stelle viel von Pflichten und vom übergeordneten Ziel der Netzstabilität die Rede. Von Smart Metern können einzelne Haushalte aber auch individuell profitieren. Das neue Gesetz nämlich verpflichtet Stromanbieter ab 2025 dazu, dynamische Tarife anzubieten, bei denen die Preise im Tagesverlauf – je nach Angebot und Nachfrage – steigen, aber eben auch sinken können.

Verbraucher hätten dann nicht mehr einen immer gleichen Standardpreis pro Kilowattstunde. Stattdessen könnten sie den Betrieb stromintensiver Geräte wie etwa die Waschmaschine oder auch das Aufladen des E-Autos auf Tageszeiten verschieben, zu denen der Strompreis besonders billig ist. Dadurch könnte der Einzelne Geld sparen, und zugleich würde eine derartige Preissteuerung der Stromnachfrage vermutlich auch der Netzstabilität dienen.

Über den Autor Roland Grimm ist seit Februar 2013 freier Journalist mit Sitz in Essen und schreibt regelmäßig Fachwissen-Artikel für BaustoffWissen. Zuvor war er rund sechs Jahre Fachredakteur beim Branchenmagazin BaustoffMarkt und außerdem verantwortlicher Redakteur sowie ab 2010 Chefredakteur der Fachzeitschrift baustoffpraxis. Kontakt: freierjournalist@rolandgrimm.com

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