Smart Metering: Transparenz für den Energieverbrauch

Ein wichtiger Bestandteil der Energiewende ist der Einsatz intelligenter Messsysteme (iMSys), die Strom- und Wärmeverbräuche transparenter machen und gleichzeitig neue innovative Lösungen ermöglichen sollen. Der Einsatz intelligenter Messsysteme gilt als Kernprojekt der Digitalisierung im Energiesektor. Smart Meter Gateways (SMGW) ermöglichen eine präzise Erfassung des Strom- und Wärmeverbrauchs und deren Übertragung in Echtzeit. Das schafft nicht nur Transparenz für Verbraucherinnen und Verbraucher, sondern ermöglicht Netzbetreibern und Versorgern auch, den Netzzustand besser zu überwachen und Verbrauchsspitzen zu glätten. Die Deutsche Energie-Agentur (dena) fördert diese Entwicklung durch das SET-Hub-Programm im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz. Eines dieser Projekte, umgesetzt von zwei Unternehmen der Energiewirtschaft, Zentur.io und Mako365, konzentriert sich auf die effiziente Übertragung und Visualisierung von Verbrauchsdaten. Die beiden Unternehmen entwickeln Lösungen zur Übermittlung von Daten über SMGWs und stellen ein Visualisierungstool bereit, das Verbraucherinnen und Verbraucher dabei unterstützen soll ihre Verbräuche besser nachvollziehen und von variablen Tarifen profitieren zu können.

Warum das Energiebewusstsein der Deutschen wächst

Ein zentrales Ziel des Projekts war die Entwicklung einer Methode zur Übertragung von Verbrauchsdaten an externe Marktteilnehmer (EMT) wie Netzbetreiber und Versorger. Diese Marktteilnehmer sollen nicht nur Daten empfangen, sondern auch Verbrauchergeräte wie Wärmepumpen und Elektroauto-Ladestationen steuern können. Damit wird das SMGW zur zentralen Drehscheibe für die Kommunikation im digitalen Energiesystem. Kernstück der Entwicklung ist es, dass die Daten verschlüsselt über die Smart-Metering-PKI direkt vom SMGW an die EMT übertragen werden. Dies umgeht die Limitierungen herkömmlicher Übertragungswege wie E-Mail oder AS4, die oft unzureichend für die hochfrequenten Messdaten sind. Besonders wichtig ist dabei die Einhaltung der Anforderungen an die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Datenübertragung.

Verbraucherfreundliche und gesetzeskonforme Visualisierung

Nach § 61 des Messstellenbetriebsgesetzes (MsbG) sind Messstellenbetreiber verpflichtet, Verbraucherinnen und Verbrauchern bei iMSys bestimmte Informationen bereitzustellen, was oft über die Transparenz- und Displaysoftware „TRuDI“ der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) erfolgt. Diese Software benötigt jedoch eine dauerhafte LAN-Verbindung zum SMGW, was aufgrund der oft im Keller installierten iMSys unpraktisch ist. Auch sind nach einem Umzug die Messwerte nicht mehr zugänglich. Der aktuelle Monitoringbericht zur Digitalisierung der Energiewende fordert daher benutzerfreundliche Apps für Smartphones und Webbrowser, die den Verbraucherinnen und Verbrauchern einen einfachen Zugriff auf ihre Verbrauchsdaten und Kosten ermöglichen. Die im Projekt entwickelte Lösung setzt diese Anforderungen um und integriert neben Verbrauchs- und Kostendaten auch Wetterinformationen, Strommarktpreise und den regionalen Anteil erneuerbarer Energien. Die Visualisierung zeigt den aktuellen Verbrauch, Kostenvergleiche zum Vorjahr sowie Unterschiede zwischen statischen und dynamischen Tarifen. Im Wärmebereich werden zusätzlich Vor- und Rücklauftemperaturen sowie die daraus resultierende Temperaturspreizung angezeigt.

Mehrwertanwendungen: Dynamische Tarife und „GrünstromIndex“

Im Projekt wurden zwei Mehrwertanwendungen entwickelt: dynamische Tarife und der GrünstromIndex. Dynamische Tarife erlauben es Verbraucherinnen und Verbrauchern, ihren Energieverbrauch zeitlich zu optimieren und so Kosten zu senken. Sie basieren auf Preisschwankungen an der Strombörse und schaffen Anreize, Strom zu günstigen Zeiten zu nutzen. Besonders anspruchsvoll war die Entwicklung dynamischer Tarife im Wärmebereich, da hier genaue Vorgaben für Vor- und Rücklauftemperaturen berücksichtigt werden müssen. Obwohl es noch Herausforderungen bei der praktischen Umsetzung gibt, zeigt das Projekt Potenziale für flexible Wärmetarife auf, die in zukünftigen Projekten weiter erforscht werden sollen.

„Flexibilität ist die neue, harte Währung im Energiesystem“

Der GrünstromIndex, entwickelt von der Stromdao GmbH, gibt den Anteil erneuerbarer Energien im aktuellen Strommix an. Durch die Integration dieses Index in die Visualisierung können Verbraucherinnen und Verbraucher ihren Verbrauch besser auf Zeiten mit hoher Verfügbarkeit von Grünstrom abstimmen und so ihre Klimabilanz verbessern.

Smart Metering: Intelligente Messsysteme schöpfen das Potenzial der Energieinfrastruktur aus

Das Pilotprojekt von Zentur.io und Mako365 zeigt die Relevanz von iMSys für die Energiewende. Philipp Nagel, Mitgründer der Mako365 GmbH, betont, dass die regulatorischen Fortschritte in diesem Bereich bereits bedeutend sind, die praktische Umsetzung jedoch beschleunigt werden muss. Die flächendeckende Einführung von Smart Metering und die Entwicklung geeigneter Softwarelösungen sind entscheidend, um das volle Potenzial der digitalen Energieinfrastruktur auszuschöpfen. Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse sollen nun dazu beitragen, die Standardisierung der Prozesse im Smart Metering voranzutreiben.

Der vollständige Ergebnisbericht „SET Pilot 1: Von Daten zum Mehrwert“ ist auf der Webseite der dena abrufbar.