Intelligenta mätsystem | Tyskland halkar inte efter: Varför våra smarta mätare är en internationell förebild

Smarta mätsystem: Tysklands strategiska fördel inom digital elförsörjning

Tyskland står inför en omfattande omvandling av sin energiförsörjning. Kärnan i denna digitala revolution är den landsomfattande utrullningen av intelligenta mätsystem, allmänt kända som smarta mätare. Dessa system förebådar en era där el inte längre bara förbrukas passivt, utan intelligent styrs och optimeras. Under lång tid kritiserades Tyskland för sin förmodat tveksamma inställning till implementering av smarta mätare, medan andra europeiska länder som Sverige, Danmark och Italien har förlitat sig på denna teknik i åratal. Men vad som vid första anblicken verkar vara en nackdel visar sig vid närmare granskning vara en strategisk fördel som skulle kunna katapultera Tyskland till framkanten av en ny generation av smarta elnät.

Experter betonar att den tyska metoden, även om den lanserades senare, erbjuder avgörande funktioner och flexibilitet som många tidiga system saknar. Ett smart mätsystem är mycket mer än bara en digital elmätare. Det är kärnan i en mycket säker, dubbelriktad kommunikationsinfrastruktur som förbinder konsumenter, producenter och nätoperatörer. De högsta säkerhetsstandarderna, certifierade av Federal Office for Information Security (BSI), spelar en central roll för att säkerställa dataintegritet och integritet. Denna teknik banar väg för dynamiska eltariffer, optimerar energihanteringen i hem och företag och möjliggör framtidsinriktade tillämpningar som dubbelriktad laddning av elfordon, där din elbil blir en mobil energilagringsenhet.

Med en tydlig utrullningsplan, som kommer att bli obligatorisk för många hushåll och anläggningar från och med 2025, och ett intelligent kostnadsfördelningssystem förbereder sig Tyskland för en djupgående omvandling av energimarknaden. Detta inkluderar allt från de tekniska grunderna och kommunikationskanalerna till potentialen för en motståndskraftig och klimatneutral energiförsörjning.

Lämplig för detta:

• Smart mätare, smarta pengar: Marknadsmodellen med direkt solcellsmarknadsföring förklarad enkelt (för smarta husägare)

En försenad start med en strategisk fördel

Medan andra europeiska länder har använt smarta mätare i åratal, halkade Tyskland långt efter. I Sverige, Danmark och Italien är nästan alla hushåll utrustade med en smart mätare, medan i Tyskland för närvarande mindre än fem procent av alla hushåll har denna teknik. Denna försening var dock inte ett misstag, utan en del av en noggrant övervägd plan.

Ingo Schönberg, vice ordförande för Forum Network Technology/Network Operation (FNN) inom VDE (Association for Electrical, Electronic & Information Technologies), sammanfattar det perfekt: Tyskland må vara sent ute med utvecklingen, men de har kommit med rätt lösningar. Medan andra länder har kunnat övervaka förbrukningen ett tag saknar de den flexibilitet och kontrollerbarhet som det tyska systemet erbjuder.

Den tekniska grunden: Mer än bara en elmätare

Ett intelligent mätsystem består av betydligt mer än en konventionell digital elmätare. Kärnan är den smarta mätargatewayen, en mycket säker kommunikationsenhet som kopplar mätaren till olika system. Denna kombination av modern mätutrustning och gateway möjliggör dubbelriktad kommunikation mellan konsumenter, producenter och nätoperatörer.

Det federala kontoret för informationssäkerhet (BSI) spelar en central roll i denna process. Det certifierar inte bara smarta mätargateways enligt de högsta säkerhetsstandarderna, utan utvecklar också kontinuerligt de tekniska kraven. För närvarande innehar fem oberoende tillverkare alla nödvändiga certifieringar för utrullningen av smarta mätare.

Av särskild betydelse är de så kallade styrboxarna eller CLS-modulerna (Controllable Local Systems), som möjliggör exakt styrning av energiproduktionsanläggningar och förbrukningsenheter. Dessa komponenter har nyligen certifierats av flera tillverkare och möjliggör både stegvis styrning via reläer och steglös styrning via EEBus-standarden.

Kommunikation via olika kanaler

Dataöverföring sker via flera kommunikationskanaler. Stamnätet är ett dedikerat fiberoptiskt nätverk som förbinder alla nätverksanslutningspunkter. Två huvudalternativ finns tillgängliga för smarta mätare i hushåll: mobilnät och 450 MHz-frekvensbandet, som är specifikt reserverat för energisektorn.

450 MHz-nätet erbjuder särskilda fördelar tack vare sin långa räckvidd och goda täckning i byggnader. Detta gör det möjligt att pålitligt nå smarta mätare även i källare eller svåråtkomliga platser. Federala nätverksmyndigheten (Federala nätverksmyndigheten) har tilldelat dessa frekvenser till 450connect GmbH fram till 2040, som har drivit utvecklingen av det rikstäckande nätverket sedan 2021. 450 MHz-radionätet förväntas vara tillgängligt över hela landet från och med 2025.

Utrullningsfärdplanen: Strukturerad introduktion senast 2030

Det rättsliga ramverket för utrullningen av smarta mätare fastställdes med lagen om omstart av digitaliseringen av energiomställningen. Från och med januari 2025 är konsumenter med en årlig förbrukning på minst 6 000 kilowattimmar skyldiga att installera ett smart mätarsystem. Detsamma gäller för operatörer av kraftverk med en installerad kapacitet på sju kilowatt eller mer, samt för kontrollerbara förbrukningsenheter.

Utrullningsprogrammet följer en ambitiös tidslinje: I slutet av 2025 bör 20 procent av de kunder som omfattas av obligatoriska installationskrav redan vara utrustade med smarta mätarsystem, vilket motsvarar över 2,5 miljoner enheter. År 2030 bör utrullningen vara slutförd i minst 95 procent av fallen. Aktuella siffror från Federal Network Agency visar att i slutet av 2024 hade 13,91 procent av de kunder som omfattas av obligatoriska installationskrav redan varit utrustade med ett smart mätarsystem.

Dessutom har alla konsumenter sedan 2025 rätt att frivilligt begära ett smart mätarsystem, oavsett deras förbrukning. Mätpunktsoperatören måste uppfylla denna begäran inom fyra månader.

Kostnadstransparens och rättvis fördelning

Sedan 2024 har kostnaderna för smarta mätsystem delats mellan konsumenter och nätoperatörer. För de flesta hushåll uppgår detta till en årlig kostnad på 20 euro (brutto), medan kostnaden för styrbara apparater som väggboxar eller värmepumpar är 50 euro per år. Eventuella kostnader som överstiger detta belopp bärs av nätoperatören, som drar nytta av förbättrad information om nätstatus genom de smarta mätsystemen och kan optimera sin nätdrift.

Det federala ministeriet för ekonomi och klimatåtgärder planerar dock kostnadsökningar för frivilliga installationer. Engångskostnaderna för installationer kommer att öka från 30 euro till 100 euro, och de årliga driftskostnaderna med ytterligare 30 euro. Denna ökning har kritiserats av konsumentskyddsgrupper, eftersom den skulle kunna göra deltagande i energiomställningen mindre attraktivt.

Mer om detta här:

• PV-lösning för att minska ansträngning och kostnader

Flexibilitet genom intelligent styrning

En viktig fördel med den nya tekniken ligger i dess flexibilitet. Istället för direkta ingrepp i enskilda system förlitar sig systemet på att definiera korridorer vid nätanslutningspunkten. Inom dessa övre och nedre gränser kan slutkonsumenter använda eller mata in sin el enligt sina egna behov. Kontrollingrepp sker endast om dessa gränser överskrids.

Denna metod undviker behovet av att direkt koppla in privata solcellssystem eller väggboxar. Istället säkerställer paketering av större nätverk lokal balansering innan ingripanden sker på mellan- och högspänningsnivåerna. När 80 procent av förbrukningspunkterna har uppnåtts kan de återstående fluktuationerna balanseras.

Modern styrteknik möjliggör också justering av produktionsanläggningarnas effekt istället för att stänga av dem helt. Styrgränsen för kraftverk höjdes från de ursprungliga två till sju kilowatt för att minska belastningen på mindre bostadssystem.

Dubbelriktad laddning och fordon-till-elnätet

En särskilt banbrytande utveckling är dubbelriktad laddning av elfordon. Denna teknik, även känd som Vehicle-to-Grid (V2G), gör det möjligt för elbilar att inte bara ladda utan också mata tillbaka el till elnätet vid behov. Detta omvandlar fordonsbatterierna till mobila energilagringsenheter som kan stabilisera elnätet.

Dubbelriktad laddning kan absorbera överskottsenergi från förnybara källor och frigöra den igen vid behov. Detta bidrar till elnätets stabilitet och kan minska kostnaderna för elektrisk mobilitet. Även om tekniken redan är tillgänglig är det för närvarande främst asiatiska fordon med CHAdeMO-kontakter som är utrustade för den.

Lämplig för detta:

• Dubbelriktad laddning för energioberoende byggnader och hallar – Framtiden för elfordon och energilagring

Dynamiska eltariffer: Priserna följer utbudet

Med införandet av smarta mätsystem blir även dynamiska eltariffer verklighet. Sedan 2025 är alla energileverantörer skyldiga att erbjuda sådana rörliga tariffer. Dessa anpassas timvis till priserna på elbörsen och gör det möjligt för konsumenter att dra nytta av perioder med lägre priser.

Dynamiska tariffer fungerar särskilt bra i kombination med smarta mätsystem, eftersom dessa möjliggör snabb registrering och fakturering av förbrukning. Konsumenter kan strategiskt flytta sin elförbrukning till tider med lägre priser, till exempel vid laddning av elbilar eller drift av energiintensiva apparater.

Priserna varierar avsevärt beroende på utbud och efterfrågan. På soliga och blåsiga dagar med hög produktion av förnybar energi kan priserna vara mycket låga eller till och med negativa, medan de stiger avsevärt när efterfrågan är hög. Dessa prissignaler bidrar till att bättre anpassa förbrukning och produktion.

Säkerhet och dataskydd är viktiga prioriteringar

Tyskland lägger särskild vikt vid säkerheten i smarta mätarsystem. BSI (Federal Office for Information Security) har utvecklat omfattande tekniska riktlinjer och certifierar alla komponenter enligt de högsta cybersäkerhetsstandarderna. De smarta mätargatewayerna har standardiserade, integrerade säkerhetsmoduler som säkerställer tillförlitlig kommunikation.

En viktig aspekt är att det inte finns någon koppling till det lokala IT-systemet. Kommunikation sker via separata, säkra kanaler för att skydda användarnas integritet. Systemet är utformat så att olika organisationer är involverade i dess utveckling och säkerhet.

Smart Grid och mellanspänningsnivå

Styrningen av det smarta elnätet sker huvudsakligen på mellan- och högspänningsnivåerna. Modern sensorteknik gör det möjligt att intelligent övervaka och styra även dessa nätnivåer. Innovativa lösningar som integrerade ström- och spänningssensorer för mellanspänning kan enkelt eftermonteras i befintliga lokala nätstationer.

Dessa sensorer registrerar kontinuerligt nätverksparametrar och möjliggör automatiserad nätverksövervakning. De utgör en viktig byggsten för framtida smarta elnät, som kännetecknas av intelligenta system för registrering, analys, styrning, lagring och säker överföring av elektricitet.

Lämplig för detta:

• Smart Grid: Den konstgjorda intelligensen inom området förnybara energier

Motståndskraft mot strömavbrott och krismotståndskraft

Särskilt fokus läggs på systemets motståndskraft mot strömavbrott. Lagen om drift av mätpunkten föreskriver att mätpunktsoperatörer kan åläggas att använda en oavbruten, strömavbrottssäker telekommunikationsförbindelse. Detta är avgörande för systemstabiliteten, eftersom det smarta mätarsystemet i allt högre grad ansvarar för att styra decentraliserade system.

Konceptet skiljer mellan strömavbrottsmotstånd och strömavbrottsrobusthet. Medan strömavbrottssäkra system fortsätter att fungera även under ett strömavbrott, kan strömavbrottsrobusta system styras igen några minuter efter att nätspänningen har återställts. För de flesta kundinstallationer anses en strömavbrottsrobust design tillräcklig, eftersom den är betydligt mer kostnadseffektiv.

Internationell förebild

Även om Tyskland började sent, håller deras smarta mätarsystem på att bli en internationell modell. Nederländerna kommer att implementera ett nästan identiskt system från 2027. Medan de fasar ut sitt befintliga nettomätningssystem baserar de sin strategi på den tyska lösningen för intelligenta mätsystem.

En jämförelse i Europa visar att olika länder har valt olika tillvägagångssätt. Italien var en pionjär och införde smarta mätare redan 2001. Sverige uppnådde också nästan fullständig täckning. Dessa tidiga system fokuserade dock främst på förbrukningsövervakning och erbjöd inte de heltäckande kontrollmöjligheter som det tyska systemet erbjuder.

Energihantering för hushåll och företag

Smarta mätsystem möjliggör en helt ny metod för energihantering för privata hushåll och företag. Genom att registrera elförbrukningen i detalj kan användare optimera sina förbrukningsmönster och spara kostnader. Systemen visar inte bara aktuell förbrukning utan ger också en uppdelning över olika tidsperioder.

Det blir särskilt intressant när det kombineras med decentraliserade produktionssystem som solcellssystem. Hushållen blir så kallade "prosumers" som både konsumerar och producerar el. Det smarta mätarsystemet koordinerar automatiskt produktion och förbrukning och optimerar inmatningen till elnätet.

Fiberoptisk infrastrukturs roll

Fiberoptisk infrastruktur spelar en avgörande roll i smart mätning. Högpresterande fiberoptiska nätverk ger den bandbredd och överföringshastighet som krävs för realtidskommunikation i intelligenta mätsystem. Med högsta kapacitet, lägsta latens och praktiskt taget fullständig immunitet mot elektromagnetisk störning är fiberoptik den ideala överföringstekniken.

Vissa energileverantörer använder redan sina egna fiberoptiska nätverk för anslutning av smarta mätare. Detta möjliggör toppmodern, dubbelriktad dataöverföring utan ytterligare investeringar i kommunikationsinfrastrukturen. Deutsche GigaNetz investerar till exempel 1,5 miljoner euro i att utrusta sina distributionspunkter med smarta mätare och solpaneler.

Framtidsutsikter och potential

Smarta elnät anses vara en av nyckelteknikerna för Tysklands energiomställning. Det möjliggör optimal integration av förnybara energikällor, som redan täcker 56 procent av Tysklands elbehov. Det intelligenta elnätet kan reagera på den väderrelaterade volatiliteten hos sol- och vindenergi och utnyttja den mer effektivt.

Systemets flexibilitet möjliggör nya affärsmodeller. Energiföretag kan erbjuda innovativa tjänster, och hushåll med egen elproduktion kan delta direkt på energimarknaden. Energihantering för företag revolutioneras också, då intelligenta styrsystem hjälper till att spara energi och kontrollera kostnader.

Den tyska regeringen främjar massivt utbyggnaden av smarta elnät. Målet är att öka andelen förnybar energi i elförbrukningen till minst 80 procent till 2030 och att uppnå fullständig klimatneutralitet till 2045. Det smarta elnätet är en viktig komponent för att uppnå dessa ambitiösa mål.

En väl genomtänkt väg mot framtidens energi

Tyskland må ha påbörjat utrullningen av smarta mätsystem senare än andra länder, men denna uppenbara nackdel visar sig vara en strategisk fördel. Det tyska systemet erbjuder inte bara förbrukningsövervakning utan även omfattande kontrollalternativ som möjliggör en flexibel och effektiv energisektor. Med de högsta säkerhetsstandarderna, sofistikerad teknik och en tydlig utrullningsplan är Tyskland redo att ta steget in i en digital energiframtid som lockar internationell uppmärksamhet och redan inspirerar imitatörer.

Smarta mätsystem är mer än bara moderna elmätare – de utgör grunden för ett helt nytt energisystem som flexibelt kan reagera på utmaningarna med energiomställningen. Från dynamiska eltariffer och dubbelriktad avgiftsbeläggning till integration av decentraliserade kraftverk – det smarta elnätet gör Tyskland redo för en hållbar energiframtid.

☑ Konstruktion och råd från Photovoltaics Open Space Systems

☑ Solarpark Planning ☑ Agri-Photovoltaic Implementations

☑ S️olära utomhussystem med lösningar med dubbla användningar

 

Xpert.Solar är din idealiska partner för planering, råd och konstruktion av implementering av fotovoltaiska öppna rymdsystem samt Agri-Photovoltaic-projekt på grund av våra många års erfarenhet och expertis inom solenergiindustrin. Xpert.Solar har ett erfaret team av experter som erbjuder jordbrukare och investerare skräddarsydda lösningar. Från platsanalys till ekonomisk och juridisk rådgivning till teknisk implementering och övervakning följer Xpert.Solar sina kunder professionellt och pålitligt för att säkerställa en framgångsrik och hållbar implementering.

Jag hjälper dig gärna som personlig konsult.

Du kan kontakta mig genom att fylla i kontaktformuläret nedan eller helt enkelt ringa mig på +49 89 674 804 (München) .

Jag ser fram emot vårt gemensamma projekt.

 

 

Xpert.Digital är ett nav för bransch med fokus, digitalisering, maskinteknik, logistik/intralogistik och fotovoltaik.

Med vår 360 ° affärsutvecklingslösning stöder vi välkända företag från ny verksamhet till efter försäljning.

Marknadsintelligens, smarketing, marknadsföringsautomation, innehållsutveckling, PR, postkampanjer, personliga sociala medier och blyomsorg är en del av våra digitala verktyg.

Du kan hitta mer på: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus