SMART METERING

Energie effizienter nutzen und den Verbrauch gezielt steuern

Die Modernisierung der Energienetze wird derzeit als das größte Infrastrukturprojekt aller Zeiten betrachtet. Allein in Deutschland müssen ca. 40 Millionen Privathaushalte sowie eine Vielzahl von Akteuren – vom Endgerätehersteller bis zum Stromanbieter – langfristig in ein intelligentes Stromnetz, das sogenannte Smart Grid, integriert werden. Den Stromnetzen steht ein Paradigmenwechsel bevor: von einer bedarfsabhängigen Energieerzeugung hin zu einer erzeugungsabhängigen Abnahme. Mit der damit verbundenen dezentralen Einspeisung von Energie steigen die Kommunikationsanforderungen in zukünftigen Energieinformationsnetzen erheblich. Smart Meter, auch als intelligente Zähler bezeichnet, sowie die zugehörigen Kommunikationseinheiten bilden hier die teilnehmerseitige Basis für das intelligente Stromnetz der Zukunft – das Smart Grid.

Bild Smart Metering

Europäische und nationale Vorgaben zur stärkeren Nutzung erneuerbarer Energien und die damit verbundene dezentrale und schwer planbare Einspeisung von Energie erfordern ein Modell der erzeugungsgesteuerten Abnahme (Demand Side Management). In diesem Modell wird der Verbraucher durch geeignete Anreize (z. B. Tarife) und Informationen in Echtzeit in einen dynamischen Prozess integriert, um Lastspitzen ebenso wie zu geringe Verbräuche zu vermeiden. Energienetze und Kommunikationsnetze sollen auf diese Weise zusammenwachsen. Digitale Smart Meter und zugehörige Kommunikation-Gateways ermöglichen die Erfassung, Verarbeitung und datentechnische Übertragung von Stromverbrauchswerten in einer neuen Qualität und nahezu in Echtzeit. Als Bestandteil zukünftiger Energienetze und somit kritischer Infrastrukturen bedürfen diese eines besonderen Schutzes – daher müssen bei der Entwicklung von Lösungen Sicherheits- und Zuverlässigkeitsaspekte besonders beachtet und Schutzprofile geeignet definiert und umgesetzt werden.

Fraunhofer FOKUS bietet mit dem Smart Metering Lab eine herstellerunabhängige Test- und Entwicklungsumgebung, zur praxisnahen Überprüfung von Standards, Schnittstellen und Kommunikationsprotokollen: Systemerweiterungen können hier entwickelt und getestet werden, der sichere Umgang mit Mess- und Verbrauchsdaten erprobt und bewertet werden. In dem Smart Metering Lab werden langjährige Erfahrungen und Entwicklungen aus der Heimvernetzung und Ambient Assisted Living (AAL) Forschung gebündelt und durch Aktivitäten aus den Bereichen M2M-Kommunikation, Sensor-Netze/IPv6, RFID und NFC ergänzt. Forschungs- und Entwicklungspartner von Fraunhofer FOKUS profitieren daher von einem umfangreichen Know-how insbesondere zu Fragen der Interoperabilität und zur Integration von Smart Metering Komponenten in das Internet.

Die Verbrauchswerte verschiedener Ressourcen wie Strom, Wasser, Gas und Heizkraft erfassen, verarbeiten und übermitteln unterschiedlichste Geräte: zum Beispiel funkbasierte Heizkostenverteiler, intelligente Steckdosen mit Messfunktionen, Wasseruhren, Gas- und Stromzähler sowie Netzkopplungseinheiten (Gateways). Aufgrund des großen Marktes ist hier eine Vielzahl von Lösungen unterschiedlicher Hersteller zu erwarten. Die Interoperabilität dieser unterschiedlichen Komponenten eines Smart-Metering-Systems – sowohl hinsichtlich der Kommunikationsschnittstellen als auch bezüglich der ausgetauschten Daten – bildet eine Voraussetzung eines funktionierenden Systems. Darüber hinaus garantiert eine Interoperabilität die freie Herstellerwahl sowie Erweiterbarkeit und ist somit für ein dynamisches Wachstum des Smart Metering Marktes unabdingbar.