17. November 2022

Was sind Smart Meter?

Wir erklären, was man unter einem „Smart Meter“ versteht, wie die Geräte funktionieren und ob der Einbau eines Smart Meters Pflicht wird.

Digitaler Stromzähler

Ein Beitrag von

Andreas

Für deinen Stromverbrauch zahlst du jeden Monat einen Abschlag an deinen Energieversorger. Am Ende eines Lieferjahres muss dieser dann wissen, wie viel Strom du genau verbraucht hast, damit er dir deine Stromkosten in Rechnung stellen kann.

Dafür gehst du wahrscheinlich einmal im Jahr in den Keller, liest auf dem Stromzähler den Wert ab und meldest ihn an deinen Stromlieferanten. Falls nicht, schätzt dein Energieversorger wie viel Strom du im letzten Jahr verbraucht hast.

In Zukunft sollen Smart Meter dir diesen Gang und das Übermitteln ersparen. Was Smart Meter eigentlich sind, was sie kosten und ob bald jeder einen neuen Stromzähler braucht, erklären wir in diesem Blogartikel.

Welche Arten von Stromzählern gibt es?

Zum Einstieg werfen wir einen Blick auf die verschiedenen Arten von Stromzählern in den deutschen Kellern. Wir unterscheiden dabei analoge, digitale und intelligente Messgeräte. Wenn ein Haushalt selbst Strom erzeugt, kann es darüber hinaus zu einer Kombination verschiedener Geräte kommen.

Analoge Stromzähler

In zwei Dritteln der deutschen Haushalte wird der Stromverbrauch noch durch analoge Ferraris-Zähler gemessen (Stand 2020). Die nach dem italienischen Ingenieur Galileo Ferraris benannten elektromechanischen Messgeräte haben eine horizontal rotierende Aluminiumscheibe und ein mechanisches Zählwerk. Strom, der durch den Zähler fließt, erzeugt in einem Induktionsmotor Wirbelströme und Magnetfelder, die die zwischen zwei Elektromagneten montierte Drehscheibe vorwärtsbewegt und so den Zählerstand verändert.

Analoge Stromzähler gibt es als Eintarif- und Zweitarifzähler. Eintarifzähler haben ein Zählwerk, also nur einen Zählerstand. Zweitarif- oder Doppeltarifzähler messen den Stromverbrauch für zwei unterschiedliche Zeiten und ermöglichen es so Stromkosten zu sparen, da elektrische Energie für gewöhnlich tagsüber (Hochtarif, HT) teurer ist als nachts oder am Wochenende (Niedertarif, NT). Die Drehscheibe schaltet zu festgelegten Zeitpunkten zwischen den Zählern hin und her und ändert so den Zählerstand des jeweils aktiven Tarifs. Der Stromverbrauch der beiden Tarife kann separat angezeigt und bepreist werden. Doppeltarifzähler lohnen sich dann, wenn mehr als 50% der Energie in den Nebenzeiten verbraucht wird. Also zum Beispiel für Haushalte mit Nachtspeicherheizungen.

Ein Drittel der deutschen Haushalte nutzt bereits digitale Stromzähler. Das sind elektronische Zähler mit einer digitalen Anzeige. Der Fachbegriff lautet „Moderne Messeinrichtung“ (mME). Diese erfassen den Energieverbrauch digital und zeigen zusätzlich die aktuelle Gesamtleistung aller eingeschalteten Elektrogeräte an. Sie speichern darüber hinaus die Verbrauchswerte im 15-Minuten-Takt, sodass man sich seinen Stromverbrauch tages-, wochen-, monats- und jahresweise, rückblickend für zwei Jahre, anzeigen lassen kann. Dadurch können Verbraucher:innen einen besseren Überblick über ihren Stromverbrauch erhalten und Einsparpotenziale erkennen. Der Zählerstand muss zur Erstellung der Jahresendabrechnung jedoch weiterhin manuell abgelesen werden. Digitale Zähler werden größtenteils direkt in Neubauten oder bei umfangreichen Renovierungen sowie bei Besitzern bestimmter Erneuerbare-Energien-Anlagen eingebaut.

Zu einem intelligenten Messsystem (iMSys) werden digitalen Zähler, wenn sie um ein Kommunikationsmodul, das sogenannte Smart-Meter-Gateway, ergänzt werden. Umgangssprachlich werden intelligente Stromzähler als „Smart Meter“ bezeichnet. Das Smart-Meter-Gateway bildet die Schnittstelle zwischen Zähler und Kommunikationsnetz. So können die gemessenen Verbrauchsdaten aus der Ferne ausgelesen und verschlüsselt an den Messstellenbetreiber gesendet werden, ohne dass der Kunde den Zählerstand manuell abliest. Ein Gateway kann einen oder auch mehrere Zähler anbinden.

Digitale Stromzähler

Sonderfälle

Sonderfälle gelten für diejenigen, die Strom selbst erzeugen, z.B. mit einer Photovoltaikanlage oder einem Mini-Blockheizkraftwerk. Diese Kunden müssen mehrere Zähler kombinieren. Ein Ertrags- oder Erzeugungszähler misst den insgesamt, z.B. von der PV-Anlage, produzierten Strom. Der Einspeisezähler zeigt an, wie viel Energie davon in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird, da der Strom nicht sofort verbraucht oder gespeichert wurde. Und ein Bezugszähler misst, wie viel Reststrom noch aus dem Netz entnommen wird. Moderne digitale Zähler, sogenannte Zweirichtungszähler, können Einspeisung und Bezug in einem Gerät messen.

Erklärgrafik Unterschied Digitaler Zähler zu Smart Meter

Wie funktioniert ein Smart Meter?

Wie im vorherigen Abschnitt erläutert, besteht ein Smart Meter aus einem digitalen Zähler und dem Smart-Meter-Gateway. Digitale Stromzähler verfügen nicht über die komplizierte elektromagnetische Mechanik der Ferraris-Zähler. Sie sind weniger fehleranfällig, sondern arbeiten präziser und sind wartungsärmer. Die Messung erfolgt über elektronische Bauteile, die die elektrische Spannung in Magnetfeldern, den Wechselstrom und die Stromstärke messen. Die Messwerte werden anschließend mittels einer elektronischen Schaltung an eine digitale Anzeige übergeben.

Die Daten im Smart-Meter-Gateway werden in der Regel über Mobilfunkkanäle, wie GPRS oder LTE, übertragen. Die Daten, die das Smart-Meter-Gateway versendet, werden anonymisiert und gehen nur an berechtigte, gesetzlich definierte Empfänger. Dabei werden lediglich die notwendigen Messwerte übermittelt und die Daten dürfen nur für klar definierte Zwecke verwendet werden. Das Gateway ermöglicht die Datenübertragung in beide Richtungen. Es kann Signale sowohl senden als auch empfangen.

Liegt der Jahresstromverbrauch unter 10.000 kWh wird in der Regel einmal im Jahr die Stromverbrauchssumme für das vergangene Lieferjahr übermittelt. Allerdings ist der Energieversorger verpflichtet, Verbrauchern mit Smart Metern kostenlos monatliche Verbrauchs- und Kosteninformationen bereitzustellen. Hierfür müssen monatliche Verbrauchswerte übertragen werden.

Liegt der Verbrauch bei über 10.000 kWh pro Jahr oder hast du eine stromerzeugende Anlage, erhalten der Energieversorger und der Netzbetreiber über das intelligente Messsystem jeden Tag ein Protokoll, das den Verbrauch bzw. die Einspeisung des Vortags in 15-Minuten-Intervallen aufschlüsselt.

Die Sicherheit der persönlichen Daten, die über die Netzwerke übertragen werden, wird dabei großgeschrieben, vergleichbar mit dem Online-Banking. Deutschland ist bei der Datensicherheit Vorreiter in ganz Europa. Kein anderes Land hat strengere Regeln beim Smart Metering. Das bedeutet aber auch, dass während in Spanien oder Schweden die Geräte in fast jedem Haushalt verbaut sind, Deutschland bei der Verbreitung von Smart Metern zu den absoluten Schlusslichtern gehört. Dabei ist Deutschland durch die Energiewende zugleich auf verlässliche Stromverbrauchsdaten angewiesen.

Das Messstellenbetriebsgesetz (MsbG) schreibt vor, dass Haushalte und Unternehmen zum Einbau eines Smart Meters verpflichtet sind, wenn sie mehr als 6.000 kWh Strom im Jahr verbrauchen. Ebenfalls verpflichtet sind Stromerzeuger, deren Anlage 7 kW installierte Leistung übersteigt. Auch Haushalte mit einer steuerbaren Verbrauchseinrichtung, z.B. einer Wärmepumpe oder einer Nachtspeicherheizung, haben eine Einbaupflicht, wenn die Steuerung mit dem Netzbetreiber vereinbart wurde. Smart Meter werden also überall dort Pflicht, wo der Nutzen besonders hoch ist, weil sehr viel Energie verbraucht oder produziert wird.

Allerdings ist der flächendeckende Einbau in Deutschland, der sogenannte Smart Meter Rollout, an die Bedingung geknüpft, dass das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) die Smart-Meter-Gateways von mindestens drei voneinander unabhängigen Anbietern zertifiziert haben muss. Im Februar 2020 konnte dies umgesetzt werden. Da dieser Prozess faktisch zu einem Verwendungsverbot anderer Messsysteme führte, klagte ein Konkurrenzunternehmen dagegen und bekam Recht. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die durch das BSI zertifizierten Gateways nicht die Anforderungen des Marktes entsprachen.

Eine Einbaupflicht für Smart Meter besteht derzeit nicht. Die Mehrzahl der deutschen Haushalte hat ohnehin einen Jahresverbrauch von deutlich weniger als 6.000 kWh und ist daher von der gesetzlichen Einbaupflicht eines Smart Meters gar nicht betroffen.

Alle Haushalte werden aber bis 2032 mit einer modernen Messeinrichtung, also einem digitalen Zähler ohne Gateway, ausgestattet. Dieser soll schrittweise den analogen Ferraris-Zähler ersetzen.

Wann ist der Smart Meter Einbau Pflicht?

Handwerker baut digitalen Stromzähler ein

Vor- und Nachteile von Smart Metern

Vorteile

Smart Meter bieten ihren Nutzern eine ganze Reihe von Vorteilen gegenüber analogen und nicht vernetzten digitalen Stromzählern. Der Wichtigste ist sicherlich, dass man den Stromverbrauch nicht mehr selbst auf dem Zähler ablesen muss. Der Gang in den Keller entfällt also.

Die Verbrauchsdaten lassen sich zudem auf einem digitalen Endgerät, z.B. dem Smartphone, ansehen. So ist es leichter, den Stromverbrauch bzw. bei Stromerzeugern die Einspeisung nachzuvollziehen und stromintensive Geräte und Einsparpotenziale zu erkennen. Auch die Abrechnung des Energieversorgers lässt sich so schnell und einfach nachprüfen. Viele Versorger und Messstellenbetreiber bieten Auswertungen, Vergleiche und Grafiken in Apps oder in ihrem Kundenportal an.

Ein weiteres Argument für ein Smart Meter Gateway ist die Möglichkeit neben dem digitalen Stromzähler noch weitere Zähler einzubinden, wie moderne Gas-, Wärme- und Wasserzähler. Dadurch würde auch hier der Ableseaufwand entfallen.

Stromproduzenten, allen voran die Betreiber der 2 Millionen PV-Anlagen in Deutschland, profitieren vom Echtzeit-Überblick über ihre Produktion und Einspeiseleistung. Sie wissen genau mit welchem Wirkungsgrad die Anlage gerade arbeitet, wie viel Strom ins Netz eingespeist wird und wo noch optimiert werden kann.

Smart Meter sind ebenfalls die Voraussetzung, um in den Genuss neuer, innovativer Energieservices zu kommen. Neuartige Stromtarife, mit sich binnen eines Tages ändernden Strompreisen, in Abhängigkeit aktueller Börsenpreise, sind nur mit dem Einsatz von Smart Metern möglich. Genauso wie ein voll vernetztes Smart Home. So könnte der Smart Meter einen ebenfalls intelligenten Wäschetrockner vorgeben den Trockenvorgang zu starten, wenn der Strom gerade besonders günstig ist.

Von der angesprochenen neu gewonnenen Transparenz über Stromverbrauch und private Erzeugung profitieren in gleicher Weise die Netzbetreiber, die mithilfe der Smart Meter sehr genau den Strombedarf und die Stromeinspeisung erfassen und die Effekte durch Solaranlagen, Elektrofahrzeuge, Wärmepumpen und elektrische Heizlüfter im Blick zu behalten können. Smart Meter sind daher wertvoll für die Stabilität und Sicherheit unserer Stromnetze.

Der Nachteil von Smart Metern sind die Mehrkosten . Während die Kosten für einen einfachen analogen Ferraris-Zähler je Messstellenbetreiber bei durchschnittlich etwa 13 Euro im Jahr liegen, betragen sie für digitale, nicht vernetzte Zähler max. 20 Euro jährlich.

Bei Smart Metern sind die Kosten gestaffelt nach den Verbrauchs- und Erzeugungsmengen. Für die gesetzlichen Standardleistungen dürfen bei einem Jahresverbrauch von 6.000 bis 10.000 kWh oder einer installierten Leistung von 7 bis 15 kW maximal 100 Euro jährlich in Rechnung gestellt werden. Für einen freiwilligen Einbau, den die Verbraucher selbst beauftragen, gelten die genannten Preisobergrenzen in der Regel nicht.

Nachteile

Lohnt sich ein Smart Meter? Unsere Einschätzung

Ob die Vorteile eines Smart Meters dessen Mehrkosten gegenüber analogen oder digitalen Zählern übersteigen, liegt letztlich in der Einschätzung eines jeden Einzelnen. Wer komfortabel Transparenz über seinen Energieverbrauch schaffen möchte, kommt an einem Smart Meter nicht vorbei. Zudem sollten die Einsparpotentiale bei den Energiekosten die Mehrkosten dauerhaft übersteigen.

Letztendlich sind es Bedenken zum Leistungsumfang und zu Sicherheitsanforderungen bei Smart Metern sowie die über mehrere Behörden verteilten Zuständigkeiten (Bundeswirtschaftsministerium, Bundesnetzagentur, BSI, Eichbehörden), die die Verbreitung von Smart Metern in Deutschland bislang ausbremsen. Früher oder später werden sich die Smart Meter auf dem Markt durchsetzen.

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