Digitalisierung und Klimaschutz: Beim Zusammenspiel dieser Zukunftsthemen geht es häufig um die CO2-Bilanz digitaler Infrastruktur.. Rechenzentren, Netze und Endgeräte brauchen Strom und Rohstoffe – und zwar in rasant steigenden Mengen. Anwendungen wie Kryptowährungen oder das Training neuronaler Netzen mit großen Datenmengen schlucken enorm viel Energie, die in Deutschland immer noch zu gut der Hälfte aus fossilen Energieträgern wie Kohle oder Gas stammt.
Die beiden Themen hängen noch auf eine andere Weise zusammen: Die Digitalisierung soll die Energiewende erst möglich machen, doch auf dem Weg zu mehr Steuerung im Stromnetz und mehr Flexibilität beim Stromverbrauch gibt es netzpolitische Herausforderungen.
Doch von vorne: Der Begriff Energiewende bezeichnet den Wandel in der Energieerzeugung, weg von fossilen Brennstoffen hin zu erneuerbaren Energien. Oft geht es dabei um die Stromwende, also die Erzeugung von Strom aus Wind und Sonne statt aus Kohle-, Gas- oder Atomkraftwerken. Doch im Verkehr und bei der Wärme wird ebenfalls noch auf Verbrennung gesetzt.
Insgesamt mehr Strom benötigt
In Zukunft soll beim Heizen und bei der Mobilität verstärkt auf elektrische Lösungen gesetzt werden. E-Autos und Wärmepumpen könnten sich durch die Elektrifizierung zu großen Verbrauchern von Strom im privaten Umfeld entwickeln.
Insgesamt steigt die Strommenge, die in Deutschland im privaten Umfeld und in der Wirtschaft benötigt wird. Die alte Regierung, insbesondere das Wirtschaftsministerium unter Peter Altmeier hatte lange bestritten, dass die benötigte Gesamtmenge an Strom größer werden würde. Erst kurz vor Ende der Legislaturperiode passte das Ministerium diese Prognose an.
Wenn durch die Energiewende die benötigte Menge an Strom steigt, gleichzeitig aber große Stromerzeuger wie Kohlekraftwerke wegfallen, stellt das die Energieinfrastruktur vor Schwierigkeiten. Dazu kommen noch die Schwankungen bei Strom, der aus Sonne und Wind erzeugt wird. Die chemische Energie, die in fossilen Brennstoffen gespeichert ist und bei der Verbrennung in Strom umgewandelt wird, steht immer und überall zur Verfügung. Die Erzeugung von Solar- und Windstrom ist den Launen des Wetters ausgeliefert.
Begrenzte Speicherkapazität im Netz
Das Problem: Stromverbrauch und Stromerzeugung müssen sich immer gegenseitig ausgleichen. Dass nicht mehr verbraucht werden kann, als das gesamte Energiesystem erzeugt, liegt auf der Hand. Doch die Infrastruktur gerät auch in Schwierigkeiten, wenn zu bestimmten Zeiten mehr erzeugt als verbraucht wird. Denn Speicherkapazität ist im Netz nur sehr begrenzt vorhanden.
Manuel Lösch vom FZI Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe forscht an der Gestaltung der Energiesysteme der Zukunft. Er weist darauf hin, dass die Stromnetze, wie sie derzeit in Deutschland existieren, nie für eine Energiewende gedacht waren: „Früher gab es wenige hundert Stromerzeuger. Die produzierten Strom auf Hochspannungsebene für das Übertragungsnetz, der dann vor Ort über die Verteilnetze in niedrigerer Spannung an die Stromkunden ausgeliefert wurde.“
Mit der Energiewende würden diese großen Erzeuger nun Stück für Stück durch Millionen kleine Anlagen ersetzt. „Die Photovoltaik-Anlage auf dem Dach erzeugt den Strom im Verteilnetz. Es gibt dort derzeit viel zu wenig Steuerungsmöglichkeit, um zu gewährleisten, dass auch künftig die technischen Grenzen der Stromnetze eingehalten werden“, beklagt Lösch.
Viel zu wenige Daten aus den Verteilnetzen verfügbar
Ein großer Teil der Verantwortung für die Stabilität des Netzes liege derzeit noch bei den Betreibern des Übertragungsnetzes und das ändert sich, erklärt er. Stabilität, das bedeutet im Falle des Stromnetzes in erster Linie, dass die Frequenz im Stromnetz immer rund 50 Hertz beträgt. Wird zu viel Strom produziert, steigt die Frequenz, wird zu viel Strom verbraucht, sinkt sie. Kleinere Abweichungen können durch Regelleistung aufgefangen werden, aber sobald 0,2 Hertz zu viel oder zu wenig im Netz vorherrschen, gerät es in Schieflage – Stromausfälle können die Folge sein.
Für das alte Energiesystem habe das alles auch gut funktioniert, so Lösch. Wenn es mal Schwierigkeiten mit der Frequenz gegeben habe, dann seien diese Probleme auf den hohen Spannungsebenen zu finden gewesen. Im durch erneuerbare Energien geprägten System reichen diese Mechanismen aber nicht mehr: „Über den aktuellen Zustand in den lokalen Verteilnetzen brauchen die Betreiber künftig mehr Daten, um zur richtigen Zeit auf die richtige Weise eingreifen zu können“, erklärt Lösch.
Um diese Daten zu bekommen, sind laut Expert:innen digitale Technologien notwendig. Allem voran intelligente Zähler, die sogenannten Smart Meter. 2016 hatte die große Koalition den Einbau dieser Geräte gesetzlich vorgeschrieben. Diese Zähler sammeln und speichern die Verbrauchsdaten nicht nur digital, sie kommunizieren sie zusätzlich über eine Schnittstelle, das sogenannte Smart-Meter-Gateway, an ein Netzwerk. Die Schnittstelle ist allerdings nur für Großkund:innen verpflichtend, für die meisten Privathaushalte ist der Einsatz wegen des geringeren Stromverbrauchs freiwillig.
Stromerzeugung mit Erneuerbaren schwer planbar
Individuelle Verbrauchsdaten, digital gesammelt und über ein Netzwerk ausgetauscht: Hier stehen vermutlich vielen datenschutzbewegten Menschen die Haare zu Berge. Und das nicht ganz zu Unrecht. Zur Einführung des Gesetzes beklagten Verbraucherschutzorganisationen eine „Zwangsdigitalisierung“ bei den Stromkund:innen.
Doch die Daten sind nötig: Bisher arbeiteten die Stromerzeuger mit sogenannten Standardlastprofilen, um die Kapazitäten der großen Kraftwerke zu planen. Es war nur wichtig zu wissen, zu welcher Tageszeit alle Stromkund:innen zusammen in etwa wie viel Strom verbrauchen. Nachts weniger als am Tag, im Winter mehr als im Sommer. Diese Informationen genügten, um die Leistung der Kraftwerke nachts etwas herunterzuregeln, damit kein Stromüberschuss entstehen konnte.
Löschs Kollege Hartmut Schmeck, Direktor am FZI in Karlsruhe, erklärt, dass man damit in einem System, das hauptsächlich auf erneuerbaren Energien beruht, nicht mehr weit kommt: „Weil wir so viele kleine Erzeuger haben, ist die Auslastung nicht mehr so leicht vorherzusehen, die Erzeugung ist nicht mehr so leicht planbar. Um trotzdem ein stabiles Netz zu garantieren, müssen wir immer wissen, was im Netz genau passiert. Dazu brauchen wir pseudonymisierte Daten von Privathaushalten und gewerblichen Kunden, zeitlich ausreichend fein aufgeschlüsselt, um in einem dezentralen Stromnetz am richtigen Ort reagieren zu können.“ Dazu müssten die Daten allerdings keineswegs zentral gesammelt werden: „Eine Verfügbarkeit an den Orten, an denen die notwendigen Entscheidungen zur Laststeuerung getroffen werden müssen, reicht aus.“
Kund:innen könnten finanziell profitieren
Die Informationen erlauben dann eine sehr genaue Steuerung, so Schmeck: „Wenn im System ein Mangel an Strom herrscht, können große Verbraucher vorläufig vom Netz genommen werden. Das bedeutet nicht, dass der Stromanbieter irgendwo plötzlich den Strom abstellt. Aber wenn ein Kunde sagt, dass das Elektroauto erst am nächsten Morgen aufgeladen sein muss, ist es nicht tragisch, wenn ein Energiemanagementsystem den Ladeprozess in der Nacht kurz unterbricht, bis das Netz sich stabilisiert hat.“
Kund:innen könnten sogar finanziell profitieren. Manuel Lösch weist auf die Möglichkeit dynamischer Stromtarife hin, die einen Verbrauch dann belohnen, wenn viel Strom vorhanden ist und ihn teurer machen, wenn Mangel herrscht: „Bisher hatten wir immer nur Tag- und Nachtstrom. Die Kernkraftwerke stehen im Gegensatz zu Photovoltaik-Anlagen auch nachts zur Verfügung, wo aber weniger Strom nachgefragt wird. Also war er nachts günstiger, um Kunden dazu zu bringen, planbare, große Verbräuche auf die Nacht zu legen.“
Etwas Ähnliches schwebt Lösch auch vor, allerdings im Viertelstundentakt: „Die Endkunden sollen mehr einbezogen werden. In der Praxis wird das so aussehen, dass ich einmal meine Einwilligung gebe, dass zum Beispiel mein Elektrofahrzeug oder meine Wärmepumpe automatisch auf Preissignale des Stromanbieters reagieren dürfen. Dem intelligenten System sind meine normalen Gewohnheiten bekannt und so kann es die Flexibilität im Stromverbrauch nutzen, um Kosten zu senken und das Netz zu stabilisieren.“
Verbrauchsportale nur für technikaffine Menschen ein Pluspunkt
Wer sich gar nicht aktiv mit seinem Verbrauch und dem Strompreis beschäftigen wolle, müsse das natürlich nicht tun. „Im Vergleich mit Menschen, die vorhandene Optimierungspotenziale nutzen, wäre es dann eben etwas teurer“, so Lösch. Einen weiteren kleinen Vorteil sieht er in der Transparenz, die man durch Smart Meter möglich machen könne, insbesondere bei Kund:innen, die den Photovoltaikstrom vom eigenen Dach selbst verbrauchen. Hier würde es aber erst wenig attraktive Angebote geben, die die Verbrauchsdaten den Kund:innen geeignet zugänglich machen.
Doch andere Fachleute ziehen den Nutzen solcher Portale in Zweifel. Der Sozialwissenschaftler Dirk Scheer forscht am Karlsruher Institut für Technologie an der Technologieakzeptanz in Zusammenhang mit der Energiewende. Er ist der Ansicht, dass diese Transparenz nur für sehr technikaffine Menschen ein Pluspunkt sei: „Wer sich für Technik interessiert, schaut sich seinen Verbrauch drei Wochen an und sieht, dass der Kühlschrank, der Herd und die Waschmaschine besonders viel zum Verbrauch beitragen. Vielleicht entdeckt man noch eine übrig gebliebene Glühbirne im Keller, die man dann auswechseln kann. Nach drei Wochen ist das dann aber auch für diese Menschen nicht mehr so spannend.“
Insgesamt fehlt ihm der konkrete Nutzen digitaler Instrumente für einzelne Verbraucher:innen: „Ob die Smart Meter einen Nutzen für den einzelnen Verbraucher haben, würde ich in Frage stellen. Da bräuchte es kreative Geschäftsideen der Anbieter, zum Beispiel dass ein Stromkunde einen zehn Prozent günstigeren Strompreis bekommt, wenn er ein Smart Meter hat, weil die Energieversorger durch die genauere Steuerung vielleicht fünfzehn Prozent einsparen. Das könnten sie als Anreiz zu Teilen an die Verbraucher weitergeben.“
Datenschutzbedenken befördern Skepsis
Den fehlenden individuellen Nutzen sieht Scheer auch als eines der größten Hindernisse für breite Akzeptanz der für die Energiewende notwendigen Digitalisierungsmaßnahmen: „Wenn man den Umfragen Glauben schenkt, scheint es schon ein relativ großes Grundvertrauen in digitale Instrumente im Energiebereich zu geben. Das sind natürlich Vorschusslorbeeren. Ob sich das in Akzeptanz umsetzen lässt, wenn die Energiewende weiter fortschreitet, muss man sehen. Ich bin da ein bisschen skeptisch.“
Zu Teilen könnte die Skepsis in der Bevölkerung auch aus Datenschutzbedenken herrühren, insbesondere in Hinblick auf das, was die Menschen mit Smart Home assoziieren, so Scheer: „Bei smarten Lautsprechern wie Alexa fürchten die Menschen, abgehört zu werden. Bei smarten Zählern, dass sich die Verbrauchsdiagramme auf die einzelnen Menschen runterrechnen lassen. Damit fühlen sich viele Menschen nicht wohl. Das sollte in der Realität kein Problem sein, weil es über die Datenschutzgrundverordnung recht gut geregelt ist.“ Die Anforderungen vom Gesetzgeber seien diesbezüglich sehr hoch gewesen. Das sei aber eben nur der objektive Stand, subjektiv sehe das ganz anders aus, fürchtet Scheer.
Um den Datenschutz zu gewährleisten, würden die für Stromnetzbetrieb und Abrechnung benötigten Daten verschlüsselt und zum Teil pseudonymisiert an den zuständigen Netzbetreiber und den Stromlieferanten übermittelt. Dort dürfen sie nur zu festgelegten Zwecken verarbeitet werden, also nur um den Betrieb des Energiesystems zu gewährleisten. Mit einem Privacy-by-Design-Ansatz werden Funktionen, die nicht unbedingt notwendig sind, von vorneherein technisch ausgeschlossen. Die Kund:innen können jede Übermittlung der Daten und die Daten selbst im Logbuch des Gateways einsehen.
Die deutschen Smart Meter halten Manuel Lösch und Hartmut Schmeck für sehr sicher: „Das Smart-Meter-Gateway wurde vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik zertifiziert“, berichtet Lösch. Deswegen habe die Einführung der intelligenten Systeme in Deutschland auch viel länger gedauert als im europäischen Ausland. Bedenken wegen der Datenweitergabe dürfte es aber dennoch geben, je öfter die Smart Meter in deutschen Haushalten Einzug halten.
Sicherheitsrisiken in der Energiewirtschaft
Sicherheitsrisiken in einem immer digitaleren Energiesystem sieht Hartmut Schmeck auch nicht in erster Linie bei den digitalen Zählern: „Die Energiewirtschaft ist es gewohnt, in Systeme zu investieren, die zwanzig Jahre lang laufen. Wenn da dann eine Software regelmäßige Sicherheitsupdates braucht, ist das schon eine Zumutung für die Konzerne. Für die IT-Sicherheit und damit auch für die Systemsicherheit insgesamt ist diese Mentalität natürlich sträflich.“ Bei einigen Komponenten seien den Betreibern sogar mögliche Angriffspunkte in der Software bekannt, so Schmeck. „Viele Unternehmen scheuen aber den Zusatzaufwand, der nötig wäre, um die Systeme sicher zu betreiben.“
Einig sind die Fachleute sich aber in ihrer vernichtenden Bewertung über die politische Kommunikation der letzten Jahre. Schmeck sieht die neue Bundesregierung in der Pflicht, die Fehler der alten Koalition auszubügeln: „Leider hatte der Umbau des Energiesystems in den letzten Jahren nicht die Priorität, die es gebraucht hätte, um den Klimawandel wirksam zu bekämpfen.“ Von wissenschaftlicher und technischer Seite seien viele neue, tragfähige Konzepte entwickelt und mit Prototypen auch erprobt worden. Die Politik sei aber viel zu langsam, die Regulatorik an die neuen Gegebenheiten anzupassen. „Die Verzögerung der Energiewende, die daraus resultiert, können wir uns eigentlich nicht mehr leisten.“, warnt Schmeck.
Sozialwissenschaftler Scheer betont, dass die Bevölkerung im Grunde für die Transformation bereit sei: „Der überwiegende Teil der deutschen Gesellschaft versteht das Problem Klimawandel und auch, warum die Energiewende als Lösungsansatz nötig ist.“ Schwieriger falle die Frage, welche Konsequenzen das konkret habe. „Die alte Bundesregierung hätte viel mehr Aufklärung betreiben müssen. Wind und Photovoltaik müssen für den Klimaschutz in einer Dimension ausgebaut werden, die sich gewaschen hat. Und das bedeutet dann eben die Photovoltaik-Anlage auf dem eigenen Dach, den Windpark vor der Haustür und den intelligenten Zähler im Keller.“
Analog zu den Benzinpreisentabellen steht es auch heute jedem Ernergieversorger frei, auf seiner Heimatseite einen tagesaktuellen Stromtarif anzuzeigen und ihren Stromkunden einen passenden Stromzähler mit Registrierkassenfunktionalität anzubieten. Dann wird einmal im Jahr zur Abrechnung die Stromzählerkasse ausgelesen.
Macht bloß kein Energieversorger, weil er dadurch Geld verlieren würde, das er dann wohl über den erhöhten Grundpreis aka Stromzählergebühr wieder reinholen will.
Man wird wohl früher oder später zu einer Flatrate ( = Grundpreis + Verbrauchspreis ) übergehen, so dass man als Kunde gar nichts mehr wird einsparen können.
Ich halte es für ein Gerücht, dass über einen flexiblen Stromtarif eine Kostenersparnis erreicht werden kann. Statt dessen wird der Smart Meter teurer.
Was mich stört ist der ganze Zähler – Wahnsinn samt Grundgebühr in meinem Keller.
Zwei Wege Zähler für Gesamtverbrauch und Einspeisung der PV
Ein Zähler für die Wärmepumpe für den vergünstigten Stromtarif ( dafür wird die Heizung zu festen Zeiten ausgeschaltet)
Ein Zähler für die PV Produktion.
(Messkonzept 8 von Westnetz)
Möchte ich das Elektroauto auch günstig laden brauch ich noch einen Zähler. Durch die extra Grundgebühr lohnt das nicht.
Wo ist der Unterschied ob meine Heizung Strom verbraucht oder der Trockner, oder das Auto?
Zusätzlich hab ich 10 KWh 🔋 im Keller.
Wenn zu viel Strom im Netz ist könnte ich den doch aufladen. —> geht natürlich nicht!
Durch die unterschiedlichen Tarife lohnt es sich nicht das meine Heizung Strom aus dem Speicher zieht. Ist der Speicher voll bekommt die Heizung trotzdem den überschüssigen PV Strom. Alles ganz schön kompliziert.
Meine Verbrauchsdaten möchte ich trotzdem ungern rausgeben.
Da hat die Politik noch viel Arbeit vor sich.
Smart Meter hilft mir da auch erst einmal nicht.
Herstellerfreunlicher Ausverkauf seitens der Politik vielleicht?
Statt Protokolle zu befördern oder zu erzwingen, gibt es nur total sichere abgenomme Zähler von 12 verschiedenen Herstellern.
Mieter sollen alle sein. Ist einfacher.
Der „vergünstigte Stromtarif für steuerbare Verbrauchseinrichtungen“ ist für die Wärmepumpe und das Elektroauto der selbe Tarif. Das kann an den selben Zähler.
Wenn du keine EEG-Umlage für selbst verbrauchten Strom bezahlen musst (also Anlage unter 30kWp), und du keinen vergüteten Selbstverbrauch hast (also Anlagen die neuer als von 2012 sind), brauchst du keinen Erzeugerzähler.
Anbieter für dynamische Tarife im Stunden oder sogar Viertelstundentakt gibt es auch schon, mir sind bisher Awattar, Tibber und Voltego bekannt.
Zum Thema steuerbare Verbrauchseinrichtung:
Die im Artikel erwähnten Lastprofile sind unterschiedlich zwischen Wärmepumpe und E-Auto. Westnetz erlaubt das leider nicht, steht in den FAQ auf der Homepage. Mein Stromversorger war schon einverstanden, aber ohne ok vom Netzbetreiber gehts trotzdem nicht.
Variable Stromtarife schwanken meines Wissens nur mit dem Börsenstrompreis. Die reduzierten Netzentgelte, die den Wärmepumpenstrom so interessant machen, fallen dann weg… Soviel zum Thema „kompliziert“!
Du hast das Recht dir einen Zähler von einem beliebigen(!) Zählerbetreiber einbauen zu lassen. Nimm einen Zweitarifzähler und buch die entsprechende Option beim Energieversorger.
Intelligente Meßsysteme sind das eine, der Ort wo sie an zu bringen sind das andere. So ähnlich wie die Glasfaser vom Backbone-Netz schrittweise immer weiter zum Kunden hin ausgebaut wird so meine ich sollten die Betreiber von Kraftwerken und Stromnetzen zuerst einmal bis runter zum lokalen Vermaschten Netz solche Meßsysteme einrichten. Ich meine das sich damit schon sehr viel der Dynamik durch PV, Wind, und Verbraucheranforderungen genau genug abbilden läßt. Dann wären die Smart Meter im Haushalt erst dann nötig wenn der Rest des Netzes schon durch digitalisiert ist – und die nötigen neuen Trassen und Transformatoren stehen um auch jederzeit die Last und Erzeugung steuern zu können. Mehr speicher an den richtigen Stellen sind auch etwas das bei diesem Übergang sicher helfen würde. Stichwort Grüner Wasserstoff.
Ich habe einen Eigenen Digitalen Zähler den ich eine geraume Zeit sekündlich abfragen ließ. Und unter den ca. 40 Verschiedenen Werten sind natürlich auch die Augenblickswerte von Strom, Spannung, Phasenwinkel, Leistungsbezug und das in Wirk- Blind- und Scheinleistung (Quasi die Summe der beiden vorher genannten) aufgeschlüsselt.
Daher kann ich sagen das man nach relativ kurzer Zeit lernt welcher Verbraucher welches Lastprofil hat. So kann man allein anhand der Kurvenverläufe der drei Leistungen (Pro Außenleiter) erkennen ob die Waschmaschine spült, Heizt oder abpumpt, die Kaffeemaschine an ist oder der Boiler heizt.
Eine Begrenzung des Abfrageintervalls auf Viertelstündlich beruhigt mich da überhaupt nicht. Denn auch dann bleibt m.E. noch genug „Daten“ übrig um länger laufende Verbraucher zu identifizieren. Wenn man selbst diese Daten auch auslesen „dürfte“ (Maximal unsinnig/umständlich über ein Webportal – statt einer direkten Anzeige im Wohnbereich ist wohl angedacht) dann hat das nur den „Nutz“Effekt das man 15 Minuten später die Wäsche aus der Maschine holen kann. Ein solches Display mit Sekündlicher Anzeige wäre m.E. aber genau das was zum Energiesparen animieren könnte und würde. Alles bisher geplante halte ich nur für Feigenblatt-Argumente.
Und außer einem Trockner habe ich sonst keine größeren Verbraucher. Keine Wärmepumpe, kein E-Auto, nichts das ein Netzbetreiber mir mal eben ausknipsen dürfte/könnte um das noch (durch Null Alternativen) Verkorkste Netz zu stabilisieren. Und ich denke bei der überwiegenden Zahl der Privathaushalte sieht es ähnlich aus. DORT sehe ich überhaupt kein Potential für Verbesserungen, nur eines für Datensammler. Große Energieintensive Betriebe (Beispiel: Alu-Hütte) sind allerdings m.E. sowieso (verpflichtend?) teil des Lastabwurfkonzepts um das Netz zu stützen. Was also meiner Meinung nach eher Fehlt sind Speicher und Trassen und die (Genauen, Schnellen, Fernübertragenden) Instrumente bis an die Niederspannungs-Ebene heran die Netzdynamik erfassen zu können. Und wie bei der Glasfaser… die Privathaushalte kommen zuletzt dran. Ist klar das man das gern umdrehen möchte in dem Vergleich. Wer wollte nicht eher schnelles Internet. Aber der Strom (die Energie) wird durch SmartMeter weder schneller noch grüner. Und billiger wohl auch kaum wie ja schon berichtet.
Schön, Das Niederspannungsnetz könnte dadurch „Agiler“ werden. Aber bestimmt nicht mit 15 min. Intervall. Dann ist längst alles gelaufen und der Blackout da. Was für Sekündliche Abfrage stünde. Sorry. Nicht mit mir! Dann soll man bitte erst mal die Aggregierte Leistung an jeder Einspeisung eines Maschennetzes im Hohen Takt messen (Import/Export u. mehr) und Real World Erfahrungen sammeln. Danach kann man dann weiter sehen.
Ich halte das für eine falsche Darstellung, dass die Netzbetreiber Daten der einzelnen Verbraucher/Abnehmer benötigen. Die Last in einem niederspannungsabschnitt wird heute schon sehr präzise ermittelt. Es reicht völlig aus, die Einspeisemenge aus PV Anlagen zu kennen. Einspeisung plus Last aus dem Mittelspannungsnetz ergibt dann ganz genau die aktuelle Last im Netzabschnitt. Das es aus Niderspannungsabschnitten keinen Lastausgleich gibt, muss im Zweifelsfall die Einspeisung reduziert werden. Dazu braucht es keinen einzigen Smartmeter bei „nur“ Verbrauchern.
Vergünstigter Strom zum heizen (Wärmepumpe) sollte eigentlich nicht sein. Früher, als es nachts Überkapazitäten an Strom gab, war das sinnvoll um das Netz zu stabilisieren. Wer günstigen Strom für die Wärmepunpe haben will, kann den aus eigenen PV Anlage herstellen. Dumm nur, dass dann wann die Heizleistung gebraucht wird, wenig PV Erzeugung zur verfügung steht. Insofern ist die strombetriebene Wärempunpe ein unsinniges System.
> Ich halte das für eine falsche Darstellung, dass die Netzbetreiber Daten der einzelnen Verbraucher/Abnehmer benötigen
das sehe ich genauso.
„verschlüsselt und zum Teil pseudonymisiert“ reicht nicht. Wenn überhaupt eine Übermittlung nötig ist (was immer nur sehr nebulös begründet wird), dann muss wo möglich aggregiert werden. Es gibt einen Haufen Arbeiten zu differential privacy und sicheren Berechnungen zwischen mehreren Teilnehmern, die jeweils die Eingaben der anderen nicht sehen. Ich möchte allen, die sich „smart grid“ Architekturen ausdenken, sehr ans Herz legen, sich damit eingehend zu befassen und eine datenminimierende Lösung anzustreben.
Haushaltsgenaue Verbrauchsprofile mit zeitlichem Verlauf sind genau das Problem. Das sind nicht nur irgendwelche „Datenschutzbedenken“, das ist der gläserne Verbraucher.
“ Bei einigen Komponenten seien den Betreibern sogar mögliche Angriffspunkte in der Software bekannt, so Schmeck. „Viele Unternehmen scheuen aber den Zusatzaufwand, der nötig wäre, um die Systeme sicher zu betreiben.“ “
Joa, der Rechtsrahmen ist halt entsprechend eng. Messstellen die ein Softwareupdate erhalten müssen derzeit ausgebaut und neu geeicht werden. Zumal auch das Update die komplette BSI-Zertifizierung benötigt.
Widerspruch, auch die Erzeugung von windkraft und Photovoltaik in der regionalen und deutschlandweiten Gesamtsumme ist mit den Daten der Wetterdienste sehr präziese vorhergesagt. Dann gibt es eben die im voraus bekannten Leistungsmodulationen auf der Verbraucherseite und auf der Erzeugerseite.
Dazu muß man aber nicht in den Kellern messen!
Es wird aber teurer…………..
ein sinnvoller beitrag zu energiewende und co2 einsparung wäre es kryptwährungen international zu verbieten
„Der Weg zur Energiewende führt über den eigenen Keller“
Genau darin liegt der Fehler. Die Richtung des Datenflusses ist in die falsche Richtung! Zu Zeiten von Kohleblöcken war es sinnvoll zu wissen, wer wann wie viel Strom verbraucht um die Blöcke rechtzeitig hochzufahren. Wenn wir aber alles aus erneuerbaren Quellen speisen wollen ist es heute schwierig, die Sonne einzuschalten oder den Wind hochzudrehen, wenn mein Smartmeter anzeigt dass ich gerade den Wäschetrockner starte. Wenn mein Wäschetrockner aber vom Smartmeter mitgeteilt bekäme, wann in den nächsten 24 Stunden ein negativer Strompreis zu erwarten ist (z.B. aus der day-ahead Auktion der Strombörse), dann könnte er sich ja dann einschalten. Wir bräuchten daher einen eine Standardisierung , wie das Smartmeter den Strompreis (der nächsten 24h) vom Stromanbieter durch das Smartmeter über das Stromkabel aus dem Keller heraus bis zu den einzelnen Verbrauchern bring. Der Datenfluss ist also genau entgegen der aktuellen Richtung, bei der das Smartmeter meine Daten an den Stromanbieter schickt. Damit das nicht nur für die Technik-afinen Spinner wie mich funktioniert, sollte ein Standard für die Übertragung über das Stromkabel bis zum letzten Gerät geben, so dass die Hersteller der Waschmaschinen, Wärmepumpen und Ladestationen/geräten dies direkt integrieren können ohne das man in den Keller muss.
Der Stromzähler könnte dann anstelle des Stromverbrauchs das Produkt aus Stromverbrauch und Strompreis (also den Preis) zählen, über einen Monat aufaddieren und dann an den Stromanbieter schicken. Damit ist auch das Datenschutzproblem aus der Welt.
Es gäbe also eine offensichtliche Lösung. Als die Stromanbieterlobby die Smartmeter durchgesetzt hat, hatten diese allerdings noch die Optimierung ihrer Kohleblöcke im Auge …
Ich verstehe nicht, warum es nicht reichen soll, zeitaufgelöst die Daten für einzelne Straßenzüge oder wo immer der nächste Trafo steht zu erfassen. Die einzelnen Haushalte sollten sich doch locker ausmitteln. Welche Entscheidung will man denn mit zich tausend Einzelwerten treffen, die man mit Bereichswerten nicht treffen kann?
Wer bereits das „Vergnügen“ hatte, seine Solaranlage im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur anmelden zu müssen, weiß, dass dort haarklein die Koordinaten, die Ausrichtung, die Dachneigung und die mögliche Abschattung einzutragen sind. Da erneuerbare Energien nur vom Wetter (Sonne, Wind) abhängig sind, hätte man mit ordentlichen Wettermodellen jederzeit die Möglichkeit einer präzisen Voraussage der von den Anlagen zu erwartende Leistung, egal, ob diese zum Teil selbst verbraucht wird. Denn der Erzeuger ist dann selbst auch Verbraucher, und ob er von außen bezieht oder weniger einspeist, ist egal. Danach könnte man die Leistung der Großkraftwerke und die Regelleistung präzise vorausplanen. Die Verbrauchsdaten aus den smarten Zählern braucht man dazu nicht. Aber mit der Nutzung von Wetterdaten ist das wohl so wie mit der Flutkatastrophe im Ahrtal. Mindestens 2 Tage vorher hat Sven Plöger dringend in der „AK“ des WDR gewarnt, dass „da was auf uns zu kommt“. Interessiert hat es keinen, zumindest hat es keine Konsequenzen gehabt.
Die Netzbetreiber und Versorger müssen das nur wollen! Dann brauchen wir „nur“ noch vernünftige Speicherkraftwerke, denn alles können die Schweizer und Österreicher mit ihren Wasserkraftwerken auch nicht abfangen. Und für einen Teil der deutschen Industrie sind sie schlicht zu weit weg.
Aber damit fängt das Elend an: Hier in Ostwestfalen hatte ein Versorger ein Speicherkraftwerk (Pumpspeicher mit 2 Seen) geplant und wieder aufgegeben, weil es nicht Kosten deckend hätte betrieben werden können. Grund: Sowohl für die „Aufladung“ als auch für die Abgabe wird EEG-Umlage fällig. So sabotiert man wirksam die Energiewende, indem man so etwas in die Gesetze schreibt. Das was wir brauchen, sind Speichermöglichkeiten, und NICHT solche mit zwei Umwandlungsvorgängen (Wasserstoff hin und zurück).
Smartmeter sind nur ein nettes Spielzeug, der praktische Nutzer ist gering.
Der Denkfehler dabei ist – ich verbrauche gar keinen Strom, sondern nutze Geräte, die Strom verbrauchen. Dabei gibt es ein einmaliges Sparpotential, wenn ich ein Gerät durch ein sparsameres ersetze. Bei der Nutzung der Geräte selbst, sehe ich kein Sparpotential. Der E-Herd oder die Waschmaschine mus sowieso laufen, da gibt es kein Sparpotential.
Das der Versorger die einzelnen Verbrauchsdaten braucht, halte ich für überflüssig. Die Versorger sollten stattdessen massiv auf Speicher setzen, damit lassen sich Produktion und Verbrauch problemlos entkoppeln. Wie wäre es, wenn jede Wohnung einen 10 kWh-Speicher hätte, dann könnte der tägliche Verbrauch aus dem Speicher bedient werden und das Nachladen völlig unabhängig vom Verbrauch erfolgen.
es sei noch angemerkt zum Thema „Geld sparen beim Stromkunden“ durch ein SmartMeter:
Die Realität ist genau umgekehrt. Etliche Stromanbieter verlangen einen Aufschlag auf die monatliche Grundgebühr wenn man eine moderne Messeinrichtung oder eben eine intelligente Messeinrichtung hat.
Im Artikel zur Energiewende über den Keller fehlt leider eine elegante Verbesserung der Stromversorgung.
Die wäre aber doch ganz einfach machbar: Jeder Kunde der ins Netz einspeist und der es als Verbraucher nutzt bekommt einen Strom- Zähler der auch die Stromkosten berechnet und speichert. Die Stromkosten sind abhängig von der Frequenz, die ja anzeigt, ob zu viel oder zu wenig Strom produziert wird. Das kann nicht nur für den Verbraucher genutzt werden, der natürlich dann seinen Trockner nutzt, wenn der Strom billiger ist, sondern auch für den gespeicherten Strom. Mein Speicher ist zu groß, so könnte ich z.B. Nachts einspeisen, wenn ich einen Stromtarif über 20ct/kWh erstattet bekäme. Ich akzeptiere auch die Reduktion der Vergütung meines solar produzierten Stromes, wenn zu viel erzeugt wird.
Wenn jeder mit Solaranlage und Speicher ein kleines Geschäft machen könnte, wäre mit Sicherheit eine deutliche CO2 Reduktion die Folge.
Rechnung, die noch keiner bemerkt hat?
Bis 2040 wird eine Prognose der energiebedingten Kohlendioxid-Emission weltweit, von ca. 39 Mrd Tonnen gegeben!
Die Ozeane nehmen ein Viertel der durch menschliche Aktivitäten verursachten CO2-Emissionen auf.
Es belieben demnach noch 30 Mrd. Tonnen.
Nach Schätzungen nimmt im Schnitt jeder Baum dieser Erde, ob Alt oder Jung, im Jahr 10 kg CO2 auf.
Der Baumbestand unserer Erde wird auf 3 Billionen geschätzt.
3.000.000.000.000 Bäume speichern nunmehr 30.000.000.000.000 kg CO2 im Jahr!
Damit zeigen die veröffentlichten Daten, dass unsere Erde bei der Menschen verursachten CO2-Emissionen bis zum Jahr 2040 Klimaneutral bleibt!
Wir sollten also nichts planlos überstürzen bei der Digitalisierung und Klimaschutz.
Irgendwo eine Plantage mit 30.000.000.000.000 Bäumen gesehen?
Wieviel gibt denn der Druchschittsbaum wieder ab, amortisiert über Raum, Zeit und Verwertungsketten?
Holz bindet nur CO2, wenn es auch Holz bleibt. Brennholz und Pellets, sowie Totholz zählen also kaum halb. Also ist ihre Strategie: 10.000.000.000.000 Bäume bis 2040 abholzen und CO2-neutral verbauen?
Rechnen wir für die Ernte mit dem Modell „Harvester“, Version äh…, und den Transport und den Bau mit Fertigteilen…, geschlossene Ökosysteme herausgerechnet…, Artenschutz…, ach nee, Scheiß drauf. Ich ruf mal zurück, später…
Die Datensicherheit ist eine elementare Grundvoraussetzung und die Gestaltung und Umsetzung muss von zuständigen Behörden vorgeben und rigeros kontrolliert werden.
Neben der Frage der Datensicherheit, stellt sich die Frage der Kosten und Nutzen. Die hohen monatlichen Fixkosten torpedieren jede sinnvolle sektorübergreifende Nutzung von Eigen- oder Fremdstrom. Es muss gelten: Wer profitiert. der muss zahlen. Wenn also der Netzbetreiber den digitalen Zähler verlangt und den Datenstrom nutzt, dann muss er die Mehrkosten tragen. Mehrkosten durch den Abnehmer sind nur gerechtfertigt, wenn der Zähler für den Abnehmer einen Vorteil bringt. Der digitale Zähler muss einen klaren finanziellen und ökologischen Nutzen für den Abnehmer generieren. Ansätze hierzu werden leider zur Zeit wenig betrachtet, sie sind auch nicht das Ziel der EVUs.
Eine 15min-Abfrage des Verbrauches ist sicherlich ein falscher Ansatz, um mit den Daten zukünftig die Lastgänge besser steuern zu können. Diese Lastgänge sind heuzugtage in dieser Genauigkeit bekannt. Eine preisliche Unterscheidung der Stromnutzung, z.B. in Wärmestrom oder Fahrzeugstrom ist eine unnötige und unsinnige Datensammelung.
Interessanter wären Daten, die das schnelle Lastmanagement und die Netzstabilität fördern und dem Nutzer Anreize gäben, dies zu unterstützen. Die Frage an den Verbraucher ist eher, haben Sie gerade einen Verbraucher laufen, den ich bei Bedarf abschalten kann? Oder, haben Sie einen ungeregelten Stromerzeuger (direkt gekoppelte PV-Anlage) oder einen geregelten Stromerzeuger (Akku-gepufferte PV-Anlage)? Und zu welchen Bedingungen darf ich diese beeinflussen. Und die Antwort muss der Abnehmer in sinnvoller Form in den digitalen Zähler eingeben können.
Beispiel 1: Ich habe einen zeitweise abschaltbaren Verbraucher (PKW-Ladestation), wenn der läuft, erhält das EVU eine Kennung sowie die nominelle Leistung und den von mir freigegeben Abschaltmodi (Priorität, Zeitdauer, oä.). Dem EVU liegen ständig die Daten über abschaltbare Verbraucher vor. Bei Bedarf kann das EVU die Abschaltung betätigen. Die Nutzung der Leistungsabschaltung kann problemlos protokolliert werden und wird mit einem vereinbarten Bonus vergütet.
Beispiel 2: Ich habe einen geregelten Stromerzeuger und kann dem EVU per Smartmeter anbieten über eine Kennung von dem Stromerzeuger bei Bedarf eine definierte Leistung abzurufen, indem ich dem EVU über das Smartmeter die aktuell freigegebene Pufferenergie und Leistung mitteile. Wobei ich die freigegebene Leistung von 0 bis 100% in einem Stufenmodell mit einem von mir eingegebene Stufenpreis koppeln kann. Dem EVU stehen dann ständig die Daten dieses sofort abrufbaren Stromerzeugers zur Planung zur Verfügung und über die Bestätigung einer Preisvorgabe per Smartmeter kann das EVU jederzeit eine definierte Leistung über eine wählbare Zeit abrufen.
Diese wäre ein einfaches, gerechtes Steuerungssystem. Das EVU hätte die Übersicht über die Abschalt- oder Zuschaltangebote und kann diese Nutzen. Beide, Abnehmer und EVU, können ihre Preisvorstellungen einbringen. Das wären sinnvolle Regelungsmöglichkeiten zur Sicherstellung der Versorgungssicherheit und über die Ausgleichszahlungen würde sowohl für das EVU als auch für den Abnehmer ein Nutzen vorhanden sein.
Es ist eine sehr interessante Diskussion, die mir zeigt, dass es offensihtlich mindestens zwei Paralleluniversen zu eben scheint.
Da ist das eine Universum, zu denen die gehören, die davon träumen, dass über das intelligente Messsystem (iMsys) bestehend aus einem digitalen Zähler (mME) und einem Smart Meter Gateway (SMGW) in der derzeitigen Ausprägung dann doch irgendwie alle fernabfragbar werden und dann wird alles gut. Sie ignorieren dabei, dass wir laut Gesetz die iMSys nur in ca. 20% aller Haushalten verpflichtend sind und die restlichen 80% lediglich eine mME bekommen. Sie versprechen seit Jahren flexible Tarife auch in der Netznutzung und glauben fest daran, dass das SMGW der zentrale Baustein zur sicheren Datenkommunikation werden wird und das auch noch über Deutschland hinaus.
Zu dem anderen Universum gehören die, die sich gar nicht so wirklich für Smart Metering interessieren, die wenn sie schon ein iMSys bekommen gerne auch use cases hätten, die bestenfalls auch noch Geld sparen. Dazu gehören auch die, die sehr enttäuscht sind, das wenn sie nur eine mME bekommen, mit der sie eigentlich gar nichts machen können, weil die derzeitigen Lösungen um an die eigenen Daten im Zähler zu kommen nicht wirklich verbrauchfreundlich sind bzw. praktikabel sind.
Dies beiden Universen liegen sehr weit auseinander. Wenn es gelingt, diese Universen zu verbinden, dann wird es was mit der Energiewende, gelingt das nicht, wird es noch ewig lange dauern. Leider sieht es so aus, als ob es noch etwas länger dauert als ewig.
Nur wenn die Menschen mitgenommen, ehrlich und vor allem richtig informiert werde, kann man sie überzuegen. Die aus dem ersten Universum reden zwar davon, sie tun es aber nicht.
Ich schlage vor, gebt denen, die es wollen einen Zugang zu ihren Daten und unterstützt sie dabei, anhand dieser Daten zu lernen, worum es geht. Sie sollen entscheiden, ob und wann sie wem für wie lange welche Daten geben. Was ist daran so schwierig?
Ob ich electronic Banking mache, ob ich online einkaufe, ob ich 24/7 online bin, entscheide ich. So sollte es auch beim Metering sein. Es geht darum, Vertrauen zu schaffen und die Verbraucher davon zu überzeugen und nicht ihnen etwas vorzuschreiben, was sie nicht möchten.
Die gesamte Netzpolitik und Stromerzeugung geht doch gegenwärtig nur von zukünftiger Erzeugung durch Sonne und Wind aus . Man beißt sich regelrecht an diesen zwei Erzeugungarten
fest . Ohne dabei zu berücksichtigen , daß es auch andere Arten der Erzeugung gibt . Nur wollen die Konzerne an diese Arten nicht heran weil sie fürchten , die Monopolstellung zu verlieren .
Wie ist es denn mit der Stromerzeugung durch Magnete ? Da könnten Kleinanlagen in jedem Haushalt laufeen . Und wie jedes technische Gerät braucht es auch eine Wartung und Reparaturen , ganz zu schweigen vom Einbau und der Herstellung . Und somit hätte man eine Dezentralisierung geschaffen , die den heutigen Monopolen auch ein Umdenken brächte . Oder was gegenwärtig wieder diskutiert wird : die Stromerzeugung durch Kernenergie . Der heutige wissenschaftliche Standard und die damit verbundene Sicherheit sind doch eine bedeutend andere , als die von 20 Jahren. Technik schreitet doch voran . Forschung auf diesen Gebiet wäre doch lohnenswert . Grüße vom Sonnenschein
Eines habe ich immer noch nicht verstanden: Wenn es draußen dunkel ist und obendrein Windstille herrscht, wird es in einem Netz, welches seine Leistung ausschließlich aus „erneuerbaren“ Quellen bezieht, zappenduster. Selbst wenn ich das ganze Land mit Windrädern vollstelle und das letzte Dach mit Photovoltaik zupflastere. Wie soll der intelligente Zähler im Keller diese Misere ausbügeln?
Kunden profitieren, wenn mal ein Gesetz gut gemacht wird. Sonst nicht.
Eins wird beim Thema Smart Metering immer vergessen: Solche Geräte übertragen in der Regel mindestens alle 8 Sekunden Signale, welche elektromagnetische Strahlung erzeugen. Wird das Signal über das Kabel übertragen (PLC), strahlt das Kabel über weite Strecken das Signal in die Luft ab (unbeabsichtigt). Und über Funk verbreitet sich das Signal teils Kilometer durch die Luft. Der Haken: Die benutzten Frequenzen liegen in jenem Bereich, welcher die Orientierung der Rotkehlchen vollständig stört. Mit anderen Tieren, die sich am Erdmagnetfeld orientieren, wurden noch keine Untersuchungen dieser Art gemacht, es könnte also auch andere Tiere massiv in der Orientierung stören. Auf der einen Seite will man mit den Erneuerbaren ein Stück Welt retten, auf der anderen Seite vernichtet man ein sensibles Ökosystem im eigenen Land. Doch auch hauseigene Elektronik wird regelmässig gestört oder sogar beschädigt. Und zuletzt haben Smart Meter eine geringe Lebensdauer, werden in Fernost produziert, von dort hier her transportiert und müssen irgendwo auch wieder entsorgt werden. Die Ökobilanz ist also dunkelschwarz, kann ein Smart Meter doch zu maximal 1.8% Energieeinsparung beitragen (Studie des Bundesamts für Energie, Schweiz). Wir sollten es uns also nochmal ganz genau überlegen.
Rotkehlchen geht gar nicht. Erzwingt man das Internet, wird allerdings nichts mehr sicher sein (Preis, Verbrauchsrechnung). Deswegen muss eine Trennung mit Einwegverbindung im Gerät bestehen, so dass das Ablesen vor Ort immer sicher ist. Wenn es dann eine Manuelle oder anderweitige Leitung für signierte Firmwareupdates gibt, darf natürlich der Speicher für erfolgte Messungen nicht angetastet werden. An solchen Sachen sieht man dann, ob im Lande noch Architekten am Werk sind.
Vielleicht wäre doch der Breitbandausbau infrastrukturell das erste, was zu tun ist, z.B.: Verlange Internetleitung pro (Miets-) Haus, und zwar für Infrastruktur (Strom, PV-Zeug, usw). „Internet“ ist dann natürlich abgeschottetes Versorger-VPN.
Zitat:
Immer mehr Künstliche Intelligenz kommt zum Einsatz, damit steigt auch der Energiebedarf durch Rechenzentren. Experten zufolge geht es um Größenordnungen des Stromverbrauchs ganzer Länder.
Forscher warnen vor einem stark steigenden Energieverbrauch der Rechenzentren durch Künstliche Intelligenz (KI). „Werkzeuge der KI verbrauchen viel Strom, und die Tendenz ist steigend“, sagte der Geschäftsführer des Hasso-Plattner-Instituts (HPI) in Potsdam und Leiter des Fachgebiets Künstliche Intelligenz und Nachhaltigkeit, Ralf Herbrich, der Nachrichtenagentur dpa. Allein das Training eines einzigen KI-Modells sei mit aufwendigen Vorhersage-Berechnungen ein energieintensiver Prozess.
https://www.tagesschau.de/wirtschaft/digitales/ki-energie-strom-verbrauch-klimaschutz-100.html