mini|Intelligenter Stromzähler (2024) mit BSI-zertifiziertem PLC-Kommunikationsmodul. mini |Eine moderne Messeinrichtung, die mit einem stromlieferantenspezifischen Gateway (schwarzer IR-Lesekopf und Sender) zum Smart Meter erweitert wurde (2023)
Ein intelligentes Messsystem (abgekürzt: iMSys), intelligenter Zähler oder Smart Meter () ist ein Gas-, Wasser- oder Stromzähler, der digital Daten sendet und empfängt und dazu in ein Kommunikationsnetz (zur Fernübertragung) eingebunden ist. Es besteht aus einer modernen Messeinrichtung (mME), die den Energie- bzw. Stofffluss digital zählt und speichert, und einer Kommunikationseinheit, dem Smart-Meter-Gateway (SMGW), das die Daten zwischen Verbraucher, Netzbetreiber und Lieferant überträgt. Gesendete Daten sind z. B. die Menge der durchgeleiteten elektrischen Energie, empfangene Daten sind z. B. Steuerbefehle für eine Laststeuerung.
Intelligente Stromzähler sind im Verbund mit automatischem Last- und Ressourcenmanagement Bestandteil von intelligenten Stromnetzen (). In leitungsgebundenen Energieversorgungnetzen sollen intelligente Zähler in Verbindung mit Smart Meter Gateways auch zur Reduzierung von Netzengpässen, zur Optimierung des Netzausbaus und des Netzbetriebs verwendet werden. Darüber hinaus sind sie im Rahmen der bereits 1996 mit einer EU-Richtlinie eingeleiteten Liberalisierung des Energiemarkts – Gemeinsame Vorschriften für den Elektrizitätsbinnenmarkt notwendig, um für alle Marktteilnehmer insbesondere für die Letztverbraucher Kostentransparenz zu gewährleisten. Mit intelligenten Messsystemen bzw. modernen Messeinrichtungen kann der Kunde weitergehende aktuelle und protokollierte Verbrauchswerte betrachten, auslesen und für variable Tarife nutzen.
Intelligente Stromzähler sind schon seit den 1990er Jahren vor allem für Großkunden im Einsatz. Seit ungefähr 2010 werden sie auch für variable Tarife Privathaushalten angeboten. Modellabhängig können intelligente Zähler Daten auch im schnellen Rhythmus an das Energieversorgungsunternehmen übertragen, was diesem eine bessere Netz- und Ressourcensteuerung ermöglichen soll. Neben Stromzählern werden im weiteren Sinne auch zur Fernübertragung ausgerüstete Zähler für den Gas-, Wasser- und Fernwärmeverbrauch als intelligente Zähler bezeichnet.
Im Gegensatz zu vielen anderen europäischen Ländern sind intelligente Messsysteme in Deutschland wenig verbreitet. In einer repräsentativen YouGov-Umfrage von September 2024 gaben 60 Prozent der deutschen Bevölkerung über 18 Jahren an, nicht zu wissen, was Smart Meter sind.
Terminologie Das deutsche Messstellenbetriebsgesetz vom September 2016 sieht folgende Begriffsbestimmungen vor: Eine moderne Messeinrichtung ist eine Messeinrichtung, die den tatsächlichen Elektrizitätsverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit widerspiegelt und über ein Smart-Meter-Gateway sicher in ein Kommunikationsnetz eingebunden werden kann (§ 2 Nr. 15 MsbG), ein Smart-Meter-Gateway ist die Kommunikationseinheit eines intelligenten Messsystems, die ein oder mehrere moderne Messeinrichtungen und weitere technische Einrichtungen in ein Kommunikationsnetz einbinden kann und über Funktionalitäten zur Erfassung, Verarbeitung und Versendung von Daten verfügt (§ 2 Nr. 19 MsbG), ein intelligentes Messsystem ist eine über ein Smart-Meter-Gateway in ein Kommunikationsnetz eingebundene moderne Messeinrichtung zur Erfassung elektrischer Energie, das den tatsächlichen Energieverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit widerspiegelt ( Nr. 7 MsbG), eine Messstelle ist die Gesamtheit aller Mess-, Steuerungs- und Kommunikationseinrichtungen an Zählpunkten eines Anschlussnutzers (§ 2 Nr. 11 MsbG), der Messstellenbetreiber ist der grundzuständige Messstellenbetreiber oder ein Dritter, sogenannter wettbewerblicher Messstellenbetreiber, der die Aufgabe des Messstellenbetriebs durch Vertrag nach MsbG wahrnimmt (§ 2 Nr. 12 MsbG).
Ein intelligentes Messsystem besteht somit aus einer modernen Messeinrichtung, die den Energiefluss digital zählt, und der als Smart-Meter-Gateway bezeichneten Schnittstelle, welche die Zählerwerte speichert, Daten verarbeitet und mit einem Netzwerk kommunizieren kann.
Wird nur eine moderne Messeinrichtung im Haus verbaut, dann wird diese nicht in ein Kommunikationsnetzwerk – etwa das Internet – eingebunden. Sie kann aber in den meisten Fällen mit einem separaten Smart-Meter-Gateway zu einem intelligenten Messsystem aufgerüstet werden. Beide Einheiten können sich in einem Gerät befinden.
Die Verbreitung der intelligenten Messsysteme nimmt erst seit 2020 langsam zu, da es zuvor kaum Zählsysteme gab, die den Sicherheitsanforderungen der vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik neu entwickelten Architektur entsprachen.
Der Messstellenbetreiber (MSB) ist regelmäßig der lokale Gas- oder Stromverteilnetzbetreiber (abgekürzt VNB oder NB für Netzbetreiber) bzw. der Wasserversorger. Der Kunde kann jedoch nach Wunsch zu einem unabhängigen Messstellenbetreiber wechseln, der die Messeinrichtungen unabhängig vom Netzbetreiber zur Verfügung stellt. Freie Messstellenbetreiber sind noch nicht in allen Regionen Deutschlands vertreten.Smart Meter: Was Sie über die neuen Stromzähler wissen müssen. In: Verbraucherzentrale.de, Stand 24. März 2022.
Veraltet sind die Begriffe Moderner Zähler oder EDL21/EDL40-Zähler, die vor 2016 digitale Stromzähler mit oder ohne Kommunikationsmodul bezeichneten.
Anwendungsbereiche Durch den Einsatz von Smart Metern können Energieversorger die Energie-Bereitstellung dem Verbrauch besser anpassen. Fernauslesbare Zähler machen auch die jährliche Ablesung vor Ort überflüssig, da die Zählerdaten elektronisch vom Anbieter ausgelesen werden. Außerdem können die Ablesungen und auch die Abrechnungen mehrerer Versorgungsnetze kombiniert werden.
Als Kundenservice ist das Angebot variabler Tarife – zum Beispiel stundenweise oder lastvariable Abrechnung – möglich bzw. gesetzliche Pflicht. Diese Tarifsysteme sorgen für bessere Preis-, Verbrauchs- und Kostentransparenz, da dem Verbraucher über eine Schnittstelle ständig aktuelle Daten bereitgestellt werden, die er etwa via Smart-TV, Personal Computer oder Smartphone einsehen kann. Das ermöglicht Verbrauchsoptimierungen, sowohl durch Änderung des Nutzungsverhaltens wie auch durch Erkennen von Geräten mit besonders hohem Verbrauch.
Intelligente Zähler sind für Versorger und Verbraucher wirtschaftlich uninteressant (siehe Abschnitt Kritik). Der Einbau wird daher mit einer gesetzliche Verpflichtung erzwungen. In der Regel wird der Einbau bei Neubau, Renovierungen sowie beim routinemäßigen Austausch alter Zähler vorgenommen.
Elektrische Energie Digitale Stromzähler können die aktuelle Leistung sowie den Verbrauch der letzten 24 Stunden, Woche, des letzten Monats oder Jahres anzeigen. Werden sie mit einem Kommunikationsmodul ausgestattet, handelt es sich um ein intelligentes Messsystem (iMSys).Positionspapier zu den Anforderungen an Messeinrichtungen nach § 21b Abs. 3a und 3b EnWG. BNetzA, 23. Juni 2010 (PDF; 38 kB) Über dieses Modul kann dem Versorger der Zählerstand in verschiedenen Zeitrastern übermittelt werden und dem Kunden über ein Webportal visualisiert werden.
In Deutschland muss zwischen „digitalen Zählern“, den sogenannten „modernen Messeinrichtungen“, und „intelligenten Smart Metern“ unterschieden werden. Bei „digitalen Zählern“ müssen Zählerstände jährlich manuell abgelesen werden und an den Stromlieferanten übermittelt werden. Digitale Zähler werden häufiger als Smart Meter als Austauschgeräte für herkömmliche elektromechanische Zähler verbaut und benötigen ein zusätzliches Kommunikations-Gateway, um flexible Stromtarife nutzbar zu machen. Ein nachgerüstetes Gateway kann dazu auch die Infrarot-Schnittstelle des Zählers nutzen. Die jährliche Zählergebühr ist auf 20 € gedeckelt. Es gibt Anbieter, welche die Daten gegen Gebühr auf einer Webplattform visualisieren. Computerversierte können die Daten selbst lokal aufbereiten und z. B. für die Hausautomation nutzen.
„Intelligente Messsysteme“ dagegen sind ohne Weiteres für flexible Stromtarife geeignet und verfügen über eine Datenübertragung zum Strom-Lieferanten. In Deutschland gab es im Jahr 2023 nur sehr wenige Anbieter solcher Tarife. Ab dem Jahr 2024 mussten alle Strom-Lieferanten mit mehr als 100.000 Kunden zeitvariable oder dynamische Tarife Kunden mit intelligenten Messsystemen (imSys) anbieten. Seit dem Jahr 2025 sind diese Tarife für alle Strom-Lieferanten verpflichtend.Messeinrichtungen / Intelligente Messsysteme, auf bundesnetzagentur.de
Erdgas Für den Erdgasbereich sind ähnliche Varianten wie für die Stromzähler möglich. Damit kann der aktuelle Gasverbrauch durch Versorger wie Kunden ausgelesen werden. In: Wiener Netz. Abgerufen am 15. Juli 2016.
Ebenfalls angedacht ist die Einführung von Zählern, die statt der üblichen Kubikmeter direkt den Verbrauch in Kilowattstunden angeben. Hierfür ist jedoch eine bidirektionale Kommunikation nötig, da sich die Gaszusammensetzung (Brennwert) ändern kann und dieser Wert in Echtzeit im Zähler (bzw. der Umrechnungselektronik) nachgepflegt werden müsste.
In Deutschland oft verbaute mechanische Zähler verfügen über die Möglichkeit, einen Reedkontakt anzubringen. Um diese „smart“ zu machen, müsste ein Steuergerät die Daten weiter verarbeiten.
Fernwärme Fernwärme ist ein weiteres Einsatzgebiet für intelligente Zähler.
Wasser Es gibt auch Smart Meter für Nutz- und Trinkwasser. Diese zeigen den aktuellen Verbrauch, was bei Wasser – im Unterschied zu anderen Netzen – primär dazu dient, Wasserrohrbrüche oder nicht abgedrehte Wasserhähne schnell ausfindig machen zu können, also der Fehlfunktionsüberwachung. Stadtwerke Gleisdor. In: feistritzwerke.at, abgerufen am 15. Juli 2016. Mittlerweile gibt es konventionelle Nasszähler mit Reedkontakt (oder nachrüstbar). Daran lassen sich intelligente Zähler anschließen. Üblicherweise werden dabei 0,01 m³ = 10 Liter gezählt. Ein anderer Weg ist es, den konventionellen Nasszähler mit einer Kamera periodisch zu fotografieren und mittels Bilderkennung die Ziffern auszulesen. Dies kann dann weiter über WLAN übertragen und ausgewertet werden.
Tarifanwendungsfälle Mit den Tarifanwendungsfällen werden die Daten übertragen, die benötigt werden um den für die gemessenen Werte (Beispiele: Energie, Leistung, Volumen) zu zahlende Preis zu berechnen. Die Tarifanwendungsfälle sind in der Technischen Richtlinie BSI TR-03109-1 beschriebenTechnische Richtlinie BSI TR-03109-1 .
TAF Titel Beschreibung TAF1 Datensparsamer Tarif Zum Ende von jedem Abrechnungszeitraum wird der Zählerstand übertragen. Beispiel: Zählerstand zu jedem Monatswechsel TAF2 Zeitvariabler Tarif Im SMGW werden die Daten für 2 Tarife hinterlegt. Die Daten für die 2 Tarife können aus Uhrzeiten oder eine Liste von Saison / Woche / Tag / Uhrzeit gebildet werden. Die Messwerte werden den beiden Tarifen zugeordnet und zum Ende von jedem Abrechnungszeitraum übertragen. TAF6 Abruf von Messwerten im Bedarfsfall Der Gatewayadmin fordert Messwerte an TAF7 Zählerstandsgangmessung Die Zählerstande werden zu jeder Registierungsperiode (15 Minuten oder 60 Minuten) übertragen. TAF8 Lastgangbildung mit Maximalwerten Die Zählerstande und mittlere Leistung werden zu jeder Registierungsperiode (5 Minuten, 15 Minuten oder 60 Minuten) übertragen. TAF15 Verarbeitung von Messwerten aus registrierenden Messeinrichtungen
Technische Realisierung Stromzähler sind per se elektrische Messgeräte. Gas-, Fernwärme- oder Wasserzähler kann man mit verschiedenen Methoden fernauslesbar gestalten. Mechanische Balgengaszähler oder Flügelradzähler für Wasser kann man genauso wie elektromechanische Ferraris-Zähler leicht mit elektronischer Schnittstelle und integrierter Fernübertragungseinrichtung ausstatten. Rein mechanische Messgeräte oder ältere Zählwerke kann man mit einem digitalen Auslesegerät nachrüsten, das mit einer optischen Texterkennung den Zählerstand ermittelt.