Digitalisierung der Energiewende

Smart Meter – was genau ist das?

Ein Smart Meter ist ein intelligentes Messsystem, das sich aus den Komponenten moderner (digitaler) Stromzähler und einer Kommunikationseinheit (auch Gateway genannt) zusammensetzt. Der moderne, digitale Stromzähler selbst ist weder mit dem Internet verbunden, noch kann dieser aktuelle Verbrauchsdaten kommunizieren. Er zeigt lediglich die Verbrauchsdaten in digitaler Form an und speichert diese Werte tages-, wochen-, monats- und jahresgenau für bis zu zwei Jahre. Dadurch muss bei einem digitalen Zähler weiterhin eine manuelle Ablesung für die Jahresabrechnung vorgenommen werden, um einen Verbrauchswert zu erfassen. Erst durch die Verbindung dieses Zählers mit einer Kommunikationseinheit können die Verbrauchsdaten direkt an die zuständigen Akteure kommuniziert werden.  Ein Smart Meter bietet den Vorteil, dass die Verbrauchsdaten im 15-Minuten-Intervall gespeichert, übermittelt und sowohl vom Versorger als auch von Verbraucher genutzt werden können, um den Verbrauch zu kontrollieren, reduzieren oder anzupassen.

Mit den zukünftigen verpflichtenden Rollouts (zu Deutsch: Markteinführung) der intelligenten Messeinrichtungen wird es als Verbraucher immer wichtiger, über dieses Thema aufgeklärt zu sein. Verbraucher müssen selbst für die Kosten des laufenden Betriebs der Smart Meter aufkommen. Auch ist es von Interesse, gesetzliche Grundlagen zu kennen wie zum Beispiel das Recht zur freien Wahl des eigenen Messstellenbetreibers oder die Vorgaben von Preisobergrenzen für den Einbau und den Betrieb laufender Zähler.

Worum handelt es sich bei einem Smart Home?

Das Smart Home, im deutschen Sprachgebrauch auch „intelligentes Zuhause“, umfasst die Vernetzung und Fernsteuerbarkeit von Geräten und deren automatisierbaren Abläufen im Eigenheim – auch von unterwegs. Um solche Funktionen zu gewährleisten, bedarf es unterschiedlicher Komponenten:

• Zentrale Steuerungseinheit (Gateway): Eine solche stellt das Kernelement eines Smart Homes dar und lässt die verbundenen Geräte miteinander kommunizieren. Es werden eingehende Sensordaten verarbeitet und Befehle an die verknüpften Geräte versendet.
• Sensoren: Die Sensoren sind entscheidend für die Erfassung relevanter Daten. Bei diesen Daten kann es sich zum Beispiel um die Temperatur oder die Helligkeit eines Raumes handeln. Die erfassten Daten werden an das Gateway übergeben.
• Eingabegeräte: Diese ermöglichen die Ansteuerung des Gateways und übermitteln Anweisungen an selbiges. Mit dem Eingabegerät (Bsp. PC, Smartphone oder Tablet) können die Endgeräte auch auf ihre ordnungsmäßige Funktion überprüft werden. Auf diese Weise wird die Schnittstelle zwischen Benutzer und Smart Home gebildet.
• Vernetzung: Es ist essenziell für die Kommunikation der Geräte mit dem Gateway, dass diese miteinander vernetzt sind. Eine Vernetzung kann per Funk oder per Kabel erfolgen.
• Endgeräte: Die Endgeräte sollen in das Smart Home integriert und intelligent gesteuert werden. Es kann sich dabei um Lampen, Heizungen, Fenster, Waschmaschinen und sonstige Geräte handeln, die hierfür kompatibel sind.

Ein Smart Home kann für Verbraucher von Interesse sein, da es die Möglichkeit bietet, Mehrwerte (z.B. Energie- und damit auch Kosteneinsparungen, eine Komforterhöhung oder eine verbesserte Sicherheit) zu schaffen. Dennoch ist auch hier zu bedenken, dass ein Smart Home nur so gut ist wie „sein schwächstes Glied“ – seine Benutzer. Bei einer falschen Anwendung können Vorteile nicht ausgeschöpft oder gar ins Gegenteil umgekehrt werden (z.B. könnten Heizungen auf eine zu hohe Temperatur geregelt werden und daraus ein Mehrverbrauch resultieren).

Und was ist die Blockchain?

Bei der Blockchain handelt es sich um eine dezentrale Datenbank, die Informationen in Form von Transaktionen chronologisch, nachvollziehbar und unveränderlich aufzeichnet. Die technische Grundlage bildet ein Computernetzwerk, in dem alle teilnehmenden Computer untereinander verbunden sind und gleichberechtigt zusammenarbeiten. Die Informationen in der Blockchain sind transparent und für jeden einsehbar und nachvollziehbar. Zudem werden Daten (Informationen) vertrauenswürdig und manipulationssicher ausgetauscht und gespeichert. Eine besondere Eigenschaft der Blockchain ist, dass die Daten innerhalb des Computernetzwerkes ohne eine vermittelnde Person ausgetauscht werden.

Die Technologie selbst wird als das „World Wide Web“ 3.0 beschrieben und erfuhr im Jahr 2017 einen regelrechten Boom. Sie wird auch in den nächsten Jahren immer mehr an Stellenwert gewinnen und bietet durch ihre Eigenschaften die Chance, Bereiche der Energiewirtschaft transparenter, kostengünstiger und automatisierter zu gestalten wie zum Beispiel:

• den Energiehandel
• der Zertifizierung von erzeugten Strom
• der Ladeinfrastruktur von Elektromobilität
• der Bewirtschaftung der Netze

Für Verbraucher bieten diese Technologie und die direkte Kommunikation voneinander unbekannten Projektakteuren neue Möglichkeiten. So könnte sich in Zukunft die Vermarktung des Solarstroms von Verbrauchern, die gleichzeitig Erzeuger sind, verändern. Ein potenzielles Szenario wäre, dass der Solarstrom mit dem Nachbarn oder anderen unbekannten Akteuren durch „intelligente Verträge“ (Smart Contracts), die auf der Blockchain basieren, gehandelt wird. Diese „intelligenten Verträge“ führen dann eine Aktion aus, wenn bestimmte Kriterien erfüllt sind. Für Verbraucher, die sich aktiv in die Energieversorgung einbringen, ist es wichtig die technologische Entwicklung zu verstehen, um Chancen und Herausforderungen vorbereitet begegnen zu können.

Wer oder was ist künstliche Intelligenz?

Unter dem Begriff der „künstlichen Intelligenz“ (KI) wird die Anwendung von Methoden und speziellen Algorithmen für die Lösung definierter Probleme verstanden. Mit der zunehmenden Digitalisierung der Energiewirtschaft kann die KI in Zukunft viele Aufgaben selbstständig übernehmen, wie beispielsweise die Steuerung von Stromnetzen und der Analyse von Wetterprognosen und der daraus entstehenden Produktion von Wind- und Sonnenenergie, um diese Energie so effizient wie möglich nutzen zu können. Der Einsatz von künstlicher Intelligenz ist ein wichtiges Werkzeug, um die Transformation unseres Energiesystems hin zu klimafreundlichen Technologien zu unterstützen und die Komplexität zu beherrschen.
Zu den KI-Anwendungsfeldern für die Energiewirtschaft zählen:

• Anlagenplanung
• Instandhaltung, Wartung und Anlagenmanagement
• Netz- und Anlagenbetrieb
• Handel, Vertrieb und Kundenschnittstelle