Die Bezeichnung Smart Energy soll verschiedene Aspekte beleuchten: Einerseits die aktuellen Themen rund um das Thema Smart Grids, andererseits aber auch die drahtlose Energieübertragung und die Erzeugung von Kleinstenergien, bekannt als Energy Harvesting. Das Thema Smart Grids, die intelligenten Stromnetze, wird uns in den kommenden Jahren begleiten.

1. Smart Energy
Glossar
Smart Energy
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2. Index Smart Energy
AMI, advanced metering infrastructure
AMM, automated meter management
AMR, automatic meter reading
Drahtlose Energieübertragung
EIB, European installation bus
Energy Harvester
Energy Harvesting
MDM, meter data management
Powerline
Powerline-Netz
Powerline-Übertragung
Smart-Grid
Smart Lighting
Smart Meter
Smart Metering
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3. Smart Energy
AMI, advanced metering Unter Advanced Metering Infrastructure (AMI) versteht man fortschrittliche
infrastructure Verbrauchsmesssysteme. AMI-Systeme messen, speichern und analysieren die von Smart
Metern gelieferten Werte und übertragen sie auf Anfrage an die Versorgungsunternehmen. Ein
AMI-System besteht aus der Hardware mit dem Smart Meter und dem Automated Meter
Management (AMM), der Software für die Statistiken und Analysen der Verbrauchswerte, und
der Kommunikationstechnik mit der die Werte an die Versorgungsunternehmen gesendet oder
von diesen empfangen werden.
AMI-Systeme liefern ihre Daten an das zentrale Meter Data Management (MDM), auf die
anderen Datenquellen von Fremdanwendungen, Messdienstleistern und anderen
Marktteilnehmern zugreifen und ihre Daten übermitteln. Die Übertragungstechnik selbst kann
drahtgebunden über Netzwerke erfolgen, aber ebenso drahtlos über Funknetze. Die
übertragenen Daten dienen dem Verbraucher zur Änderung seines Verbrauchsverhaltens und
dem Versorgungsunternehmen für deren Kapazitätsplanung.
Generell werden AMI-Systeme für alle Verbrauchswerte eingesetzt, die von Gas, Elektrizität
und Wasser.
AMM, automated meter Automated Meter Management (AMM) ist ein Technologie für die effizientere Nutzung des
management Energieverbrauchs. Das AMM-Konzept unterstützt intelligente Stromzähler, die Smart Meter,
und erhöht die Effizienz der gesamten Wertschöpfungskette von der Energieerzeugung über
die Energiespeicherung bis hin zum Energieverbrauch.
Das Automated Meter Management bietet über das Smart Metering Echtzeit- und
Detailinformationen über den Verbrauch eines jeden Kunden. Das intelligente Stromnetz, das
Smart Grid, kann auf den entsprechenden Mehrbedarf oder eine Bedarfsminderung unmittelbar
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4. Smart Energy
reagieren. Der
Verbraucher hat
durch das AMM-
Konzept den
Vorteil, dass er
Tages- und
zeitabhängige
Tarife und
spezielle
Angebote durch
Steuerung seiner
Verbrauchs-
geräte optimal
ausnutzen kann.
Funktionen des Automated Meter Management (AMM)
AMR, automatic meter Die automatische Zählerablesung (AMR) ist ein Beispiel für M2M-Kommunikation bei der von
reading Sensoren erfasste Verbrauchswerte über Strom-, Telefon- oder Funknetze zu einer zentralen
Automatische Erfassungseinrichtung übertragen werden. Es kann sich dabei um Verbrauchsdaten von
Zählerablesung Heizkörpern, von Füll- oder Zählerständen handeln, die mittels Bluetooth oder ZigBee an
einen Funkknoten und von dort weiter an die Erfassungseinrichtung übertragen werden.
Unter vielen anderen Anwendungen nutzt die Energiewirtschaft die AMR-Technik und das Smart
Metering indem sie die Zählerstände von Stromzählern ausliest und diese über die von der
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5. Smart Energy
CENELEC definierten
Frequenzbänder mittels
Powerline-Übertragung
mit der äußerst geringen
Datenrate von 75 bit/s
überträgt.
Andere Konzepte
benutzen für die
CENELEC-Frequenzbänder nach EN 50065-1 für das Stromnetz
Übertragung der
Zählerstände Funktechniken wie das dafür nutzbare Frequenzband von 868 MHz oder die
bestehenden Mobilfunknetze mit GPRS oder UMTS.
Drahtlose Bisher wird elektrische Energie über Kabel und Leiter übertragen. Es gibt allerdings einige
Energieübertragung Entwicklungen, die sich mit der drahtlosen und kabellosen Energieübertragung beschäftigen,
Drahtlose Energieübertragungsverfahren
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6. Smart Energy
von denen einige vielversprechend sind.
Ein Konzept der drahtlosen
Energieübertragung basiert auf Induktion,
ein weiteres nutzt Funktechniken und ein
drittes die Lasertechnik. Beim
erstgenannten Konzept wird die Energie
mittels induktiver Kopplung vom
Energiesender zum Energieempfänger
übertragen. Bekannte Beispiele hierfür sind
elektrische Zahnbürsten und RFID. Neuere
Entwicklungen nutzen die
Induktionstechnik für das Aufladen der
Akkus in Mobilgeräten, in iPods, iPhones,
Smartphones, Handys. Diese Techniken
benutzen Ladematten auf die die Geräte
Experimenteller Aufbau einer Energieübertragung nach dem gelegt werden und sind bekannt als
Resonanzprinzip, Foto: cnet.de
Powermat oder Power-Pad. Abweichende
Konzepte basieren auf dem Resonanzprinzip. Hierfür sind als Beispiele WiTricity und Wireless
Resonant Energy Link (WREL) von Intel zu nennen.
Die funktechnischen Konzepte arbeiten mit elektromagnetischen Wellen, die von den
Energieempfängern empfangen und umgesetzt werden. Airnergy ist ein solches funkbasiertes
Konzept, das allerdings wie alle Übertragungstechniken physikalischen Gesetzmäßigkeiten
unterliegt. Diese schränken die Ausdehnung insofern ein, als dass die Feldstärke linear mit
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7. Smart Energy
der Entfernung zwischen Energiesender und Energieempfänger abnimmt, und die
Leistungsdichte sogar quadratisch.
Das dritte Laser-basierte Konzept, das bekannt ist als PowerBeam und dessen Technologie
WiTrichy heißt, beamt Energie mittels Laser zum Energieempfänger, der die Wärme des
Laserstrahls in eine Solarzelle in Energie umwandelt.
Ganz so neu ist die drahtlose Energieübertragung auf Funkbasis allerdings nicht. Bereits Mitte
des letzten Jahrhunderts gab es das Phänomen, dass in Häusern in der Nähe von
Langwellensendern Glühlampen leuchteten, ohne dass der Strom eingeschaltet war. Dieses
Phänomen basierte darauf, dass die elektrische Verkabelung eine Langwellenantenne bildete
und die hohe Sendeleistung, die mehrere hundert Kilowatt betrug, umsetzte. In anderen
Fällen nutzten Findige den Gartenzaun als Antenne. Heute geht es dagegen um
Sendeleistungen von einigen wenigen Watt.
EIB, European Die europäische Union hat mit dem europäischen Installationsbus (EIB) einen Standard für die
installation bus Gebäudeautomation und das Gebäudemanagement festgelegt. Der Standard ist für Wohn- und
Europäischer Zweckbauten und soll die vorhandenen herstellereigenen Bussysteme ersetzen und einbinden.
Installationsbus Der EIB-Bus ist ein Bussystem, das alle Sensoren und Aktoren in Gebäuden miteinander
verbindet und über das die Steuersignale für diese Komponenten betrieben werden. Im
Einzelnen handelt es sich bei den Sensoren um Bewegungsmelder, Temperaturfühler,
Brandmelder, Windstärkemesser, Lichtmesser usw., bei den Aktoren primär um Motoren und
Schalter.
Das EIB-Konzept nutzt für die Sensor- und Steuersignale ein separates UTP-Kabel der
Kategorie 5 und ein spezielles Protokoll. Die Steuerspannung für die Sensoren und Aktoren
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8. Smart Energy
läuft über das UTP-Kabel. Lassen die bautechnischen Voraussetzungen eine separate
Verkabelung nicht mehr zu, bieten sich als Alternativen Powerline an, sowie eine Funk- oder
Infrarot-Verbindung.
Die Struktur der EIB-Verkabelung kann in Bus-, Stern-, Linien- oder Baumtopologie erfolgen.
Die einzelnen Linien werden über Linienkoppler, die sich in den Verteilerkästen befinden, mit
einander verbunden. An einer Linie sind Sensoren und Aktoren gleichermaßen angeschlossen,
die über das IP-Protokoll mit so genannten Telegrammen, das sind die von der
Datenkommunikation her bekannten Datagramme, versorgt werden. Die Telegramme enthalten
eine Nutzdateninformation von 8 Bit. Insgesamt kann eine solche Konstellation aus 15
Bereichen und 15 Linien mit jeweils 256 Stationen bestehen. Dementsprechend benutzen die
Stationen für die Adressierung die Dotted Decimal: Notation Bereich.Linie.Station, Beispiel:
12.4.122. Bereich 12, Linie 4, Station 122.
Die Datenrate beträgt bei der Übertragung über UTP-Kabel 9,6 kbit/s. Die Öffnung nach außen
erfolgt über das IP-Protokoll, damit das Gebäude- und Facility-Management auch von
ausgelagerten Standorten aus über Festnetze und Mobilfunknetze erfolgen kann. Alle
Diagnosevorgänge und Fehlermeldungen können von dann von einer Zentrale aus dezentral
gesteuert werden. Diese zentrale Leitstelle nimmt alle Störmeldungen, Warnhinweise und
Alarme entgegen und kann darauf entsprechend reagieren.
Energy Harvester Energy Harvester sind autarke Energiequellen, die kleinste physikalische Größen wie
energy harvester Temperaturdifferenzen, Magnetfeldänderungen, Vibrationen oder Licht in elektrische Energie
umsetzen und anstelle von Batterien eingesetzt werden können. Typische Energy Harvester
sind Fotozellen, Magnetfeldsensoren und Thermogeneratoren, die kleinste Energiemengen im
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9. Smart Energy
Milli- und Mikrowatt-Bereich generieren. Energy Harvester können für die Versorgung von
Funksensoren benutzt werden, die sich an entlegenen oder schwer zugänglichen Stellen
befinden.
Die von Energy Harvestern erzeugten Spannungen liegen im Millivolt-Bereich und müssen,
bevor sie für die Versorgung elektronischer Schaltungen eingesetzt werden, in eine höhere
Spannung umgesetzt und nach Möglichkeit auch gespeichert werden. Dafür gibt es
Gleichspannungswandler (DC/DC), die auf Eigenresonanz basieren und aus
Eingangsspannungen von einigen Millivolt Ausgangsspannungen von mehreren Volt erzeugen.
Energienutzungsmöglichkeiten beim Energy Harvesting
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10. Smart Energy
Damit die Versorgung auch dann gesichert ist, wenn das Energy Harvesting keine Energie
liefert, haben entsprechende DC/DC-Chips Ladekondensatoren, in der die Energie gespeichert
wird.
Energy Harvesting Energy Harvesting steht für Energieernte. Darunter versteht man die Energiegewinnung aus
energy harvesting ambienten Energiequellen, das können geringste Luftströmungen sein, die Änderung der
Umgebungstemperatur, eine Vibration oder ein Tastendruck. Das Harvesting bezieht sich auf
kleinste natürliche Energiequellen, deren Energie akkumuliert und gespeichert wird. Die
gespeicherte Energie kann dann in der Form abgerufen werden, die für die jeweilige
Versorgung benötigt wird.
Energy Harvesting nutzt Wandler, die nach bekannten Effekten arbeiten wie dem Piezo-Effekt,
Hall-Effekt oder dem Peltier-Effekt. Es kann sich um Thermogeneratoren handeln, um spezielle
Antennen, CCD-Sensoren, Heatpipes oder Solarzellen, die Temperaturdifferenzen,
Luftströmungen, Lichtunterschiede,
Magnetfeldänderungen, elektromagnetische
Strahlungen oder mechanische Kräfte in
elektrische Energie umzusetzen. Diese
Miniaturkraftwerke, auch als Energy Harvester
bezeichnet, erzeugen geringste elektrische
Leistungen, die im Mikro- und Milliwatt-Bereich
liegen. Die kleinen Energy-Harvesting-
Komponenten sind so konzipiert, dass sie
Thermogenerator, Foto: Fraunhofer Institut autonom arbeiten und anstelle von Batterien oder
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11. Smart Energy
Akkus eingesetzt werden können. Das bedeutet auch, dass diese Komponenten unter
Umständen auch autark und unkontrolliert arbeiten.
Die Technik des Energy Harvesting ist bereits von früheren Jahren her bekannt aus
Taschenrechnern mit kleinen Fotozellen oder Armbanduhren, in denen die kinetische Energie
aus der Armbewegung genutzt wird. Neuere Einsatzbereiche sind autarke Funksensoren, wie
sie beispielsweise in ZigBee, WirelessHART oder anderen Sensornetzwerken eingesetzt
werden. Das hat auch den Vorteil, dass die Funksensoren nicht von Batterien und deren
Lebensdauer abhängig sind und keine Wartung benötigen. Die derzeitigen Entwicklungen der
Energy-Harvesting-Komponenten zielen auf autonome Kleinstkomponenten, Micro Energy
Havestern, die überall energieautark eingesetzt werden können. Die Einsatzbereiche reichen
von der Medizintechnik über die Automotive- und Automatisierungstechnik bis hin zur
Gebäudeautomation in intelligenten Häusern.
Die mittels Energy Harvesting gewonnene Spannung kann mit Gleichspannungswandlern auf
eine höhere Spannung umgesetzt werden.
MDM, meter data Das Meter Data Management (DMD) ist das zentrale Datenmanagement des Smart Metering.
management Es stellt das Bindeglied zwischen der Prozessdatenverarbeitung und der unternehmensweiten
Informationsverarbeitung dar und stellt beiden Seiten entsprechende Funktionen zu
Verfügung. So verarbeitet es die Verbrauchsdaten von AMI-Systemen, in die die Analysewerte
einzelner Verbrauchstellen einfließen, des Weiteren die von anderen Marktteilnehmern, von
Fremdanwendern und Messdienstleistern.
Das Meter Data Management kann als Berechnungsautomat angesehen werden, der über
Kommunikationsnetze seine Ergebnisse anderen Anwendungen zur Verfügung stellt. So für die
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12. Smart Energy
Bearbeitung von Prognosedaten oder die Abrechnungsvorbereitung anhand der elektronisch
erfassten Verbrauchswerte.
Powerline Powerline Communication (PLC) ist eine Technik mit der Sprache, Daten und Video über das
PLC, powerline Stromnetz übertragen werden können. Diese Technik kann im Anschlussbereich zur
communication Überbrückung der Last Mile und in Home-Networks eingesetzt werden. Das Powerline-Netz
besteht aus dem Netz für den Anschlussbereich, das bis zur Trafostation für den
Niederspannungsbereich reicht, und dem Inhouse-Bereich bis zu den Steckdosen. Mit
Powerline kann ein interaktiver Zugang zu den Telekommunikationseinrichtungen geschaffen
werden.
Die Voraussetzungen für den Einsatz von Energieverteilnetzen für die Nachrichtentechnik setzt
die Kenntnis der übertragungstechnischen Parameter voraus. Dabei sind neben den
Parametern des Übertragungskanals wie der Eingangs-
und Ausgangsimpedanz, des Frequenzbereichs, die
Impedanzstoßstellen zu nennen in Form von
Gebäudeverteilern, Abzweigungen, Sicherungskästen und
Steckdosen, die einen nicht unerheblichen Einfluss auf
das Übertragungsverhalten haben. Darüber hinaus
beeinträchtigt das Störverhalten durch das Ein- und
Ausschalten von Geräten den Nachrichtentransport über
ein Energieverteilnetz maßgeblich. Aus den genannten
Gründen kann Powerline nur für Entfernungsbereiche von
Powerline-USB-Adapter von Zeus 300 Meter eingesetzt werden; mit Repeatern (PNR)
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13. Smart Energy
erhöht sich die Entfernung auf 500 m.
Untersuchungen haben gezeigt, dass Energieverteilnetze bis hin zu Grenzfrequenzen von 30
MHz nutzbar sind und je nach Sendeleistung Entfernungen von einigen hundert Metern auf der
Niederspannungsebene überbrückt werden können.
Da die Niederspannungsebene eine Baumtopologie aufweist, müssen sich alle aktiven Nutzer
die Bandbreite teilen. Geht man einmal von einigen hundert Haushalten aus, liegt die
tatsächlich erreichbare Geschwindigkeit im Bereich der Analogmodems und kommt damit für
die Nutzung als interaktiver Verteildienst nicht in Frage.
Die Datenraten für Powerline-Übertragungen liegen bei 14 Mbit/s, mit Breitband-Powerline
werden Datenraten von bis zu 200 Mbit/s im In-House-Bereich erzielt.
Übertragungstechnisch erfolgt die Powerline-Übertragung mit verschiedenen
Modulationsverfahren in von der CENELEC standardisierten Frequenzbändern.
IEEE hat sich ebenfalls des Themas Powerline angenommen und die Arbeitsgruppe IEEE P1901
beauftragt einen Standard zu erarbeiten. Die Standardisierungsarbeiten stehen unter der
Bezeichnung: Standard for Broadband over Power Line Networks. Darüber hinaus kümmern
sich HomePlug, CEPCA und OPERA sowie die global arbeitende Universal Powerline
Association (UPA) um Powerline-Standards in Heimnetzen.
Powerline-Netz Die Powerline-Technik kann sowohl auf Mittelspannungsleitungen (6,6 kV bis 20 kV) als auch
powerline network auf Niederspannungsleitungen eingesetzt werden. Im Niederspannungsbereich wird zusätzlich
zwischen Outdoor-Systemen (380 V) und Indoor-Systemen (230 V) unterschieden. Letztere,
die auch für Home-Networks genutzt werden können, werden mit PowerNET bezeichnet.
Bei Powerline speist man die Telekommunikationsdienste im Bereich einer Trafostation über
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14. Smart Energy
den Netzabschluss (PLT), auch bekannt
als Outdoor Access Point (AOP), und die
Powerline Network Unit (PNU) oder den
PLC-Master in das Niederspannungsnetz.
Der PLC-Master übernimmt die Versorgung
der Häuser mit den
Telekommunikationsdiensten über das
Niederspannungsnetz. Jedes Haus hat
einen PLC-Hauskoppler, über den die
Stromversorgung mit aufmodulierten
Powerline-Interface, Foto: Powerhouse
Kommunikationsdaten im Haus verteilt
wird.
An den Steckdosen sind Adapter angebracht, die den Kommunikationsstrom aus der
Netzspannung ausfiltern, der anschließend in einem Modem demoduliert wird. Die Powerline-
Technik kann sowohl auf Mittelspannungsleitungen (6,6 kV bis 20 kV) als auch auf
Niederspannungsleitungen eingesetzt werden. Im Niederspannungsbereich wird zusätzlich
zwischen Outdoor-Systemen (380 V) und Indoor-Systemen (230 V) unterschieden. Letztere,
die auch für Home-Networks genutzt werden können, werden mit PowerNET bezeichnet.
Bei Powerline speist man die Telekommunikationsdienste im Bereich einer Trafostation über
den Netzabschluss (PLT), auch bekannt als Outdoor Access Point (AOP), und die Powerline
Network Unit (PNU) oder den PLC-Master in das Niederspannungsnetz. Der PLC-Master
übernimmt die Versorgung der Häuser mit den Telekommunikationsdiensten über das
Niederspannungsnetz. Jedes Haus hat einen PLC-Hauskoppler, über den die Stromversorgung
mit aufmodulierten Kommunikationsdaten im Haus verteilt wird.
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15. Smart Energy
An den Steckdosen sind Adapter angebracht, die den Kommunikationsstrom aus der
Netzspannung ausfiltern, der anschließend in einem Modem demoduliert wird.
Powerline-Übertragung Die Übertragung in Powerline erfolgt mit verschiedenen Modulationsverfahren in
powerline transmission standardisierten Frequenzbändern. Die Service Provider verwenden zwei Verfahren:
Schmalband- und Breitband-Modulation. Die Schmalband-Übertragung stellt zwar nur eine
Übertragungsgeschwindigkeit von 100 kbit/s zur Verfügung, hat aber den Vorteil der
geringeren Störanfälligkeit. Als Modulationsverfahren werden dabei die Frequenzumtastung
(FSK) oder die Quadratur-Phasenmodulation (QPSK) verwendet. Daneben wird bei der
Breitbandübertragung OFDM eingesetzt. Dieses Verfahren lässt sich im Rahmen der
europäischen CENELEC-Norm nicht einsetzen.
Die CENELEC hat in der Norm EN 50065 fünf Kommunikationsbänder für Energieverteilnetze
mit unterschiedlichen Zugangsvoraussetzungen festgelegt, die so genannten CENELEC-
Bänder. Diese fünf Frequenzbänder werden mit den Buchstaben „A“, „B“, „C“ und „D“
bezeichnet, das
unterste Frequenzband
hat keine Bezeichnung.
Von den fünf genormten
Frequenzbändern im
Frequenzbereich von 3
kHz bis 148,5 kHz sind
drei Bänder für
CENELEC-Frequenzbänder nach EN 50065-1 für das Stromnetz
Kommunikationsdienste
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16. Smart Energy
innerhalb der Gebäude vorgesehen: Das unterste Frequenzband und das A-Band liegen
unterhalb von 95 kHz und werden für Datenanwendungen der Energieversorger genutzt. Das
B-Band von 95 kHz bis 125 kHz, das C-Band von 125 kHz bis 140 kHz und das D-Band von 140
kHz bis 148,5 kHz sind für private Nutzung innerhalb von Gebäuden vorgesehen.
Bei optimalen Bedingungen können Datenraten von bis zu 300 kbit/s erreicht werden. Für
höhere Übertragungsgeschwindigkeiten sind in Powerline Frequenzen zwischen 1,6 MHz und
30 MHz. Für den Indoor-Bereich ist der Frequenzbereich von 1,6 MHz bis 13 MHz vorgesehen,
für den Outdoor-Bereich der Frequenzbereich zwischen 15 MHz und 30 MHz.
Smart-Grid Mit Smart Grid oder Smart Power Grid werden intelligente Leitungsnetze für die
smart grid Stromversorgung bezeichnet, die die Energieversorgung der Energieeinspeisung und dem
Verbrauch anpassen. Bei diesen Energienetzen geht es um eine bedarfsgerechte und
effiziente Energieverteilung von zentral und dezentral eingespeister Energie und um die
Steuerung des Verbrauchsverhaltens. Neben dem Lastmanagement geht es auch um die
automatisierte Netzverwaltung und -wartung.
Smart Grids sollen die stark schwankenden Energieeinspeisungen von Solar-, Wind- und Bio-
Anlagen in die vorhandenen Energieversorgungsnetze ausgleichen und außerdem für eine
Effizienzerhöhung sorgen. Smard-Grid-Netze können dank ihrer Intelligenz Vorhersagen über
die Einspeisung und den Verbrauch erstellen, die Speicherung von überschüssiger Energie
steuern und die Stromverteilung an den Verbrauch anpassen. Sie können Einspeisungs- und
Verbrauchsprofile erstellen und danach das Energieangebot optimieren.
Vom Konzept her handelt es sich bei einem Smart Grid um ein komplexes Netzwerk, in dem
alle Datenströme für die Energieversorgung zusammenlaufen. An allen Einspeisepunkten und
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17. Smart Energy
Verbrauchsstellen werden die
Daten mittels Sensoren erfasst
und der Smart-Grid-Steuerung zur
Verfügung gestellt. Das Konzept
reicht bis hin zum Endverbraucher,
der mit intelligenten Stromzäh-
lern, den Smart Metern,
ausgestattet wird und mittels
Smart Metering sein eigenes
Verbrauchsverhalten erfasst und
dieses durch spezielle Tarife
beeinflussen kann.
Für die Kommunikations-
infrastruktur bieten sich sowohl
IP-Netze wie das Internet an, als
auch Mobilfunknetze.
Konzeptionelle Komponenten eines Smart Grid
Konzeptionell sollen langfristig
auch Elektrofahrzeugen in die
Energiespeicherung eingebunden werden. Und zwar sollen die Batterien der Elektrofahrzeuge
Energie speichern und bei Lastspitzen diese an das Smart Grid abgeben.
Smart Lighting Unter der Bezeichnung Smart Lighting gibt es zwei vollkommen unterschiedliche technische
smart lighting Ansätze. Während die Beleuchtungsindustrie darunter eine intelligente Lichtsteuerung
versteht, geht es im zweiten Fall um eine Bezeichnung für eine drahtlose Netzwerktechnik.
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18. Smart Energy
Smart Lighting, die automatische oder smarte Beleuchtungssteuerung, ist ein Konzept für die
Heimbeleuchtung bei dem mittels Fernbedienung die Helligkeit von Decken- und Wandlampen
nach den Wünschen und Vorstellungen des Benutzers gesteuert werden kann. Die Smart-
Lighting-Beleuchtung kann automatisch helligkeits- und zeitbezogen eingestellt werden.
Smart Meter Ganz allgemein ist ein Smart Meter ein intelligenter Zähler für Energie. In der Bezeichnung wir
Intelligenter Zähler kein Unterschied gemacht, ob es sich um einen intelligenten Strom-, Wassre- oder
Wärmezähler handelt.
Das Smart Meter erfasst den Energieverbrauch. Es arbeitet digital, ist mit eigener Intelligenz
ausgestattet und soll nicht nur den Energieverbrauch
speichern, sondern auch beim Energiesparen helfen. Da
zukünftig die Energiepreise während der Woche und während
des Tages nach Angebot und Nachfrage geregelt werden
sollen, kann das Smart Meter in Verbindung mit dem
Automated Meter Management (AMM) insofern einen Beitrag
zur Kostenreduzierung leisten, indem es Verbrauchergeräte
mit hohem Leistungsverbrauch nur bei günstigen
Energiepreisen einschaltet. Das bedeutet beispielsweise,
dass in einem Haushalt die Waschmaschine oder der
Trockner vorwiegend nachts betrieben werden. Dadurch kann
der Verbraucher Energie und Kosten sparen.
Zu diesem Zweck werden die Verbrauchsstellen über den M-
Smart Metering, Foto: Lerchwerke Bus mit dem Smart Meter verbunden. Dieses überwacht
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19. Smart Energy
nicht nur die Verbrauchsstellen, sondern dient funktional als Gateway zum Energieversorger
indem es auch den Energieverbrauch über die Energieverteilnetze, später über die Smart
Grids, zu den Zentralen der Energieversorger überträgt und damit die Funktion der
Fernablesung erfüllt. Diese Übertragung übernehmen drahtgebundene Systeme oder auf
Funktechnik basierende AMI-Systeme, das steht für Advanced Metering Infrastructure, über
die die gemessenen Verbrauchsdaten zu den Energieversorgern übertragen werden.
Smart Metering Smart Metering steht für intelligentes Messwesen. Es ist eine innovative Technologie, die
smart metering aufgrund des im
Deutschen Bundestag
in 2008
verabschiedeten
Energie- und
Klimaschutzpaketes
entwickelt wurde. Im
Rahmen des
Energiewirtschaftsgesetzes
(EnWG) von der
Bundesregierung ist
Smart Metering für
2010 zwingend in
Neubauten
Smart-Meter-Funktionen vorgeschrieben.
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20. Smart Energy
Smart Metering schafft in Kombination mit Smart Meter, den intelligenten Stromzählern, und
den Smart Grids, den intelligenten Stromnetzen, die Voraussetzungen um die Stromerzeugung
kurz- und mittelfristig besser auf den Strombedarf und das Verbrauchsverhalten anpassen zu
können. Die Energiemessung spielt dabei eine wesentliche Rolle für die Ermittlung des
Strombedarfs. Mit Smart Metering wird zeitabhängig der eigene Verbrauch erfasst. Die vom
Smart Meter ermittelten und an den Energieversorger weitergeleiteten Verbrauchswerte
fließen in das Kapazitätsmanagement der Smart Grids ein, können zur Verbesserung der
Tarifmodelle herangezogen werden und sollen für einen sparsameren Umgang mit Energie
sorgen. Die verbrauchsbezogenen Daten können auch für Prognosen und die
Bedarfsentwicklung herangezogen werden. Durch tageszeitabhängige Tarife können
Verbraucher leistungsstarke Verbrauchsgeräte immer dann betreiben, wenn die
tageszeitabhängige Tarifierung ihnen Vorteile bringt.
Es gibt verschiedene Konzepte für die Datenübertragung hin zum Energieversorger. Dies kann
über Web-Interfaces und das Internet erfolgen; die Messdaten können aber ebenso über
lizenzfreie Funkfrequenzen oder über Mobilfunknetze übertragen werden und auch über die
Stromnetze mittels Powerline und die darin vorgesehenen Cenelec-Frequenzbänder.
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21. Impressum Energy
Smart
Herausgeber
Klaus Lipinski
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84378 Dietersburg
ISBN: 978-3-89238-171-6 Impressum
Smart Energy
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