Jeder Zähler kann auch Daten weiterleiten, wodurch sich ein stadtweites Netzwerk aufbaut. Die Gateways werden in der Infrastruktur der Stadtwerke verbaut, etwa in den Ortsnetzstationen am Straßenrand.

Bild: Hausheld

Smart-Meter-Rollout Digitalisierung deutscher Städte

04.02.2020

Mit drei vom BSI zertifizierten Gateways soll in deutschen Städten die Digitalisierung einziehen. Aber ist dem wirklich so? In der Realität kommt nur ein Bruchteil der Haushalte zu einem intelligenten Messsystem und damit entsteht keine durchgängige Vernetzung. Innovative Lösungen können helfen, die Energiewende in einen Erfolg zu verwandeln. Der Schlüssel liegt im Voll-Rollout.

Der Plan scheint klar und weitsichtig: Bis 2032 sollen in Deutschland moderne Messeinrichtungen (MME) bzw. intelligente Messsysteme (iMSys) flächendeckend eingeführt werden. Dazu hat der Gesetzgeber eine Staffelung entwickelt, in der die zeitliche Abfolge sowie die Art der Ausstattung skizziert wird. Ab diesem Jahr werden Verbraucher mit mehr als 6.000 kWh Stromverbrauch pro Jahr von der Einbaupflicht erfasst. Diese Großverbraucher müssen bis 2024 mit einem iMSys ausgerüstet werden.

Aber was ist mit der Vielzahl der Privathaushalte, die unterhalb dieser Verbrauchswerte liegen und zusammen rund 20 Prozent des deutschen Stromverbrauchs ausmachen? Die bisherige Praxis sieht hier den Einsatz von „modernen“ Messeinrichtungen vor. Das hat zur Folge, dass ein Großteil der deutschen Haushalte mit Zählern ausgestattet wird, die über keinerlei Vernetzung verfügen und somit kein intelligentes Strom-Management möglich machen. Denn auch wenn die MME digital arbeitet, ohne eine Datenkommunikation mithilfe eines Smart Meter Gateways bleibt es am Ende ein „dummer“ Zähler und leistet nicht mehr als die altbewährten Ferraris-Zähler. Auf dieser Basis fällt es schwer, von einer echten Zukunftsstrategie für deutsche Städte zu sprechen. Doch es gibt Alternativen.

Das Konzept des Voll-Rollouts

Die Idee eines Voll-Rollouts ist gleichermaßen einfach wie logisch. Wenn alle Haushalte von Beginn an mit iMSys ausgestattet werden, versetzt das die Stadtwerke in die Lage, das intelligente Strom-Management für die erneuerbaren Energien zu leisten. Wenn wir im Rahmen der Klimadebatte den Einsatz alternativer Energieformen benötigen, wird dieses Vorhaben ohne eine vernetzte Infrastruktur, die auf Smart Metern und dazugehörigen Gateways beruht, nicht umsetzbar sein.

Bleibt die Frage nach den beschriebenen Vorgaben des Gesetzgebers. Dürfen auch „Niedrigverbraucher“ ein iMSys erhalten? Die Antwort lautet: Ja. Neben der Einbauverpflichtung nach §29(1) MsbG für Kunden ab 6.000 kWh hat der Gesetzgeber den Messstellenbetreibern mit dem §29(2) bewusst die Möglichkeit gelassen, die Technik auch bei Kunden unter 6.000 kWh einzuführen, allerdings mit geringeren Preisobergrenzen. Beherrscht man diese Preisgrenzen, ergibt sich für Stadtwerke die Chance, die Digitalisierung wirtschaftlich zu organisieren und die Energiewende für ihre Stadt einzuleiten. Diese Chance haben die Stadtwerke Saarlouis bereits sehr früh ergriffen und arbeiten bei der Umsetzung des Voll-Rollouts mit der Hausheld AG zusammen. Beide Unternehmen sind seit Jahren partnerschaftlich verbunden und haben gemeinsam einen Technologieansatz für eine stadtweite Vernetzung entwickelt, der bereits 2013 mit dem VKU-Innovationspreis ausgezeichnet wurde.

Aufbau eines Zählernetzwerks

Das Herzstück der Lösung ist ein spezielles Funksystem: Die Zähler werden statt per Kabel über ein TLS-fähiges Funksystem mit den Gateways verbunden. Jeder Zähler kann dabei auch Daten weiterleiten, wodurch sich ein stadtweites Netzwerk aufbaut. Die Gateways werden in der Infrastruktur der Stadtwerke verbaut, etwa in den Ortsnetzstationen am Straßenrand. Von dort aus fragen sie alle Zähler entsprechend ihrer Tarifanwendungsfälle ab. Anschließend werden die Daten von den Gateways zentral bis zu den Gateway-Admin-Systemen übertragen.

Das Funksystem ist nach den Vorgaben des BSI-Schutzprofils eingerichtet und leitet die Daten von Zähler zu Zähler aus den Kellern. Dabei nutzt es die Verschlüsselung, die das BSI für die Übertragung der Messwerte in der Technischen Richtlinie TR 03116-3 vorschreibt. Die für einen Voll-Rollout benötigte große Anzahl intelligenter Stromzähler hat Hausheld frühzeitig durch Partnerschaften mit Herstellern, wie Itron und Theben gesichert. Gemeinsam wurde darauf geachtet, die Systeme möglichst wirtschaftlich, praxistauglich und benutzerfreundlich zu gestalten. Zudem stand das BSI Hausheld während des Entwicklungsprozesses immer wieder beratend zu Seite.

Nur ein Bruchteil der Kosten pro Messstelle

Auf der technischen Grundlage eröffnet die Hausheld-Lösung auch wirtschaftlich eine neue Dimension: Da ein Smart Meter Gateway immer für mehrere Kunden und Zähler genutzt wird, fallen nur Bruchteile der Kosten pro Messstelle an. Die Montage erfolgt einheitlich von Straße zu Straße und Haus zu Haus, und schließt dabei auch Turnuswechsel mit ein. Da sich die Installationen beim Voll-Rollout nicht mehr unterscheiden, werden gezielt Skalen- und Synergieeffekte ausgenutzt.

Abhängig von der Größe der Stadt und der Anzahl der Haushalte kalkuliert Hausheld einen Zeitraum von 24 bis 36 Monaten für die Umsetzung und bietet den Städten den Betrieb der iMSys als Komplett-Dienstleistung an. Das bedeutet, die Stadtwerke bleiben Messdienstleister und beziehen ihr Messwesen als Service-Leistung (Metering as a Service - MaaS). Hausheld übernimmt als Generalunternehmer alle Kosten für Montage, Betrieb und Investitionen und stellt nur das Messentgelt in Rechnung. Die Technik selbst wird über ein Leasing mit der Deutschen Leasing Gruppe organisiert und entlastet die Stadtwerke auf Wunsch von den Investitionen.

Dass das Prinzip Intelligenz für alle funktioniert, zeigt nicht nur das Stadtwerk Saarlouis, wo bereits rund 5.000 iMSys im Einsatz sind. So haben sich auch Monheim am Rhein, Bochum und Schwerte für einen Voll-Rollout entschieden und stellen ihre Infrastruktur auf zukunftssichere Beine. Denn Stromzähler sind nur ein Anfang. Dank Smart Meter Gateways lassen sich zukünftig auch Gas-, Wasser-, und Wärmezähler einbinden, genauso wie Steuergeräte oder die Straßenbeleuchtung.

Bildergalerie

  • Die Zähler werden statt per Kabel über ein TLS-fähiges Funksystem mit den Gateways verbunden.

    Bild: Hausheld

  • Bouke Stoffelsma, Vorstand von Hausheld: „Der Einsatz alternativer Energieformen wird ohne eine vernetzte Infrastruktur auf Bais von Smart Metern und Gateways nicht umsetzbar sein.“

    Bild: Hausheld

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