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Beeinflussung des Stromverbrauchs durch variable Angebotspreise
Für den Stromversorger ist es betriebswirtschaftlich vorteilhaft, den Verbrauch von Elektroenergie beim Endkunden durch Preissignale zu beeinflussen. Sind die verfügbaren Kraftwerksleistungen nicht voll ausgelastet, reizt eine Strompreissenkung zum Mehrverbrauch an. Droht hingegen der Stromverbrauch, die vorhandenen Kapazitäten zu übersteigen, kann durch Erhöhung des Angebotspreises eine Verbrauchsminderung stimuliert werden. Im Ergebnis daraus kann ein kostenverminderter Kraftwerksbetrieb erzielt werden, der zur erhöhten Wettbewerbsfähigkeit und dadurch zur Preisnächlässen beim Endkunden führt.
Die Bedingungen von Versorgung und Verbrauch hängten von mehreren unterschiedlichen Einflussfaktoren wie der Tageszeit, den Witterungsverhältnissen und dem Wochentag ab. Die zur Verbrauchsbeeinflussung erforderlichen Preissignale müssen deshalb in ausreichend kurzen Abständen übermittelt werden, um diesen veränderbaren Bedingungen zu folgen.
Die Wirksamkeit dieses Verfahrens erfordert die Erfüllungen mehrerer Voraussetzungen.
Die Übertragung zeitaktueller Preissignale vom Versorger zu den einzelnen Kunden macht eine ständige Datenverbindung unerlässlich, welche gewöhnlich über eine DSL-Leitung (Digital Subscriber Line, digitaler Teilnehmeranschluss) hergestellt wird. Hierzu ist eine Zusatzverbindung zwischen der Telefonsteckdose und dem Stromzähler erforderlich, damit der gültige Strompreis mit dem momentanen Stromverbrauch multiplizert werden kann, um daraus die erzielte Kostenlenkung abzuleiten. Befindet sich der Stromzähler außerhalb des Aufenthaltsrbereichs des Kunden, so wird diese räumliche Trennung gewöhnlich durch eine digitale Funkstrecke überwunden.
Der Kunde muss entscheiden können, in welchem Umfang er seinen Stromverbrauch beeinflussen will. Hierzu ist eine Echtzeitanzeige an einem Datensichtgerät (Displayeinheit) erforderlich, auf der entscheidungsrelevante Daten jederzeit verfügbar sind. Dazu gehören der zeitaktuelle Verbrauch in Watt, die laufenden und summierten Kosten in einem vorgegebenen Zeitabschnitt (z. B dem aktuellen Tag oder der betreffenden Woche) sowie die voraussichtlichen Kosteneinsparungen, die durch eine bestimmte Verbrauchsminderung erzielt werden könnten. Es bleibt dem Kunden überlassen, ob er die entsprechenden Einschnitte in das gewohnte Nutzungsverhalten hinnehmen will.
Da eine ständige Anwesenheit des Kunden am Datensichtgerät nicht zu erwarten ist, bietet eine automatisierte Schaltverbindung zwischen dem Stromzähler und einzelnen Verbrauchsgeräten wie z. B. einer Wärmepumpe verlässlich erzielbare Kosteneinsparungen zu Zeiten höchster Angebotspreise im regionalen Stromnetz.
Absenkung spezifischer Kosten durch Mehrfunktionalität
Eine elektronische Dateninfrastruktur für
Stromzähler kann den Anschluss drahtloser Sensoren und Wandlern
zur Realisierung eines flächendeckenden Umwelt- und
Sicherheitsnetzes ermöglichen mit:
Die Mehrfachnutzung der Dateninfrastruktur kann in vielen Fällen
für einen wirtschaftlich vertretbaren Einsatz der intelligenten
Stromzählertechnik entscheidend sein. Denn
trotz aller erzielbaren Effizienzsteigerungen schränken die
gesetzlichen Bestimmungen ein, dass die Nutzung fortschrittlier
Verbrauchszähler "kostenwirksam" sein muss. Der niedrige
Energieverbrauch vieler europäischer Haushalte bietet nur eine
begrenzte Aussicht auf die Erfüllung dieser Bedingung. Die
Kosten der erforderlichen technologischen Umsetzung können jedoch auf zusätzliche
einträgliche Dienstleistungen verteilt werden, deren Nutzwert
ein Vielfaches der eigentlichen Zählerkosten beträgt.
Unabhängig vom Gesamtverbrauch kann der
Endkunde über jeden außergewöhnlich hohen
Ressourcenverbrauch informiert werden, welcher z. B. durch einen
unachtsamen Betrieb oder einen Gerätedefekt entstehen könnte.
Ein fortschrittlicher Stromzähler wird deshalb mit unterschiedlichen
Warnfunktionen ausgestattet, die sowohl über visuelle oder
akustische Signale für den Wohnbereich als auch über eine
Benachrichtigung per Email, Handy oder Festnetz angezeigt werden.
Sobald diese Warnfunktion vorhanden ist, kann sie auf zusätzliche
Dringlichkeitsaufgaben wie etwa Einbruchsicherung, Brand- und
Rauchmeldung, Zentralverriegelung, medizinische Notrufe und
öffentliche Bereitschaftsdienste ausgeweitet werden. Der
Wasserverbrauch sowie die genutzte Heizenergie werden in kurzen
Zeitabständen für die reguläre Abrechnung sowie zur
Erkennung von Rohrbruchschäden gemessen. Die Steuerung von
intelligenten Haushaltsgeräten erfolgt mit dem gleichen elektronischen
Maschennetzwerk, das für die Alarmfunktionen eingesetzt wird.
Der Zähler kann zusätzlich
einen Chipkartenleser beinhalten, um eine Vorauszahlung von
Versorgungsdienstleistungen zu ermöglichen. Die Karten lassen
sich mit Energiegutschriften an einem Geldautomaten aufladen. Wegen
der gegenseitigen Kommunikation mit dem Stromversorger und dem
Internet kann aber der Zähler den Rechnungsbetrag auch direkt
von einer Kreditkarte abbuchen. Diese Vorkassenfunktion führt zu
Kosteneinsparungen für das Versorgungsunternehmen durch die
Verringerung der Zahl zahlungssäumiger Kunden. In Großbritannien
ist von einem Rückgang der entsprechenden Zwangsabschaltungen
von fast 13.000 im Jahre 1992/93 auf 1.084 Fälle 1994/95
berichtet worden.
Weitere Kostenvorteile für den Versorger
resultieren aus der gleichzeitig ermöglichten Rückmeldung
von Störungs- und Wiederherstellungsfällen, Stromverlusten
infolge von Schäden oder Diebstahl, Über- und
Unterspannungszuständen sowie unerwarteten Lastveränderungen.
Die Ab- und Zuschaltung eines Stromzählers beim Wohnungswechsel
oder im Notfall kann ebenfalls ferngesteuert werden.
Die elektronische Vernetzung von
Haushaltsgeräten und -anlagen untereinander erfolgt über
einen elektronischen Stromzähler wahlweise mit drahtlosen
Sende-/Empfangsmodulen z. B. nach dem ZigBee-Standard, über
Kabelverbindungen oder per Stromleitungsübertragung (Powerline).
Die finanziellen Mehrbelastungen werden über die zusätzlichen
Funktionen rasch amortisiert, während der Stromzähler die
Aufgabe einer hauseigenen Kommunikationsschnittstelle (Home
Gateway) übernimmt.
Nutzung eines Stromzählers mit
Photovoltaikanlagen Beim Betrieb einer Photovoltaikanlage fordert
das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) einen getrennten Stromzähler
zur Abrechnung der in das Netz eingespeisten Elektroenergie. Ein
intelligenter Zähler mit integrierter UCI-Schnittstelle kann
über das Internet mit weiteren Solarzählern kommunizieren.
Diese datentechnische Zusammenschaltung stellt ein dezentral
angelegtes Solarkraftwerk dar, dessen zeitaktueller Beitrag zur
Netzversorgung mit rechentechnischer Präzision ermittelt wird.
Die Stromeinspeisung trägt an sonnenreichen Sommertagen dazu
bei, die Leistungsminderung wassergekühlter Großkraftwerke
wieder auszugleichen. Die Nähe einer Solaranlage zum Verbraucher
vermeidet weitestgehend elektrische Leitungsverluste, die bei
erhöhter Lufttemperatur ebenfalls zunehmen.
Privathandel mit CO2-Emissionszertifikaten Ein Stromzähler mit Vorkassefunktion
eignet sich auch für die Abrechnung von Kohlenstoffemissionen,
bei der CO2-Berechtigungen über einen
angeschlossenen Heimcomputer oder Kartenleser erworben und verkauft
werden können.
Nach Artikel 12 der Richtlinie 2003/87/EC über
den Handel mit Treibhausgasemissionen können
EU-Emissionszertifikate (EU Allowances EUA) zwischen allen Personen
innerhalb der Europäischen Gemeinschaft übertragen werden.
Obwohl die hierzu erforderlichen Handelslizenzen die meisten
Privatpersonen von einer direkten Teilnahme abhalten, können
eingetragene Agenturen die Emissionszertifikate an Dritte verkaufen
oder sie von ihnen wieder zurückkaufen. Artikel 19 sieht vor,
dass jede Person "Inhaber von Zertifikaten" sein kann. Der
Emissionshandel bewirkt eine Verringerung der fossilen
Brennstoffnutzung, sobald die Anzahl der verfügbaren Zertifikate
reduziert wird. Die Stilllegung von CO2-Emissionszertifikaten
über eine Vielzahl von Stromzählern könnte einen
ständigen und möglicherweise auch erheblichen Einfluss auf
die klimabezogene Preisgestaltung von Elektroenergie ausüben.
Die kommerziellen Risiken bei Bau und Betrieb von Kraftwerken für
fossile Brennstoffe würden entsprechend zunehmen. Investitionen
in erneuerbaren Energien wären hingegen sicherer, während
auch der Bedarf nach Subventionen oder Einspeisungsvergütungen
für CO2-freie Technik geringer ausfiele.