Smart Meter Rollout in Deutschland und Europa - Severin Sylla Stand: Januar 2023
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Smart Meter Rollout in Deutschland und Europa
Severin Sylla
Stand: Januar 2023
FZK: 01MV21UN11
26.01.2023
Agenda 1 Smart Meter Rollout – Rechtlicher Stand 2 BSI Stufenmodell zur Weiterentwicklung der Standards für die Digitalisierung der Energiewende 3 iMSys in der Praxis in Deutschland und Europa 2 27.01.2023
Smart Meter Rollout Rechtlicher Stand in Deutschland
Infografik: Neustart der Digitalisierung der Energiewende
Rechtssicherheit & Entbürokratisierung Rollout-Beschleunigung
Die Ausstattung von Stromerzeugungsanlagen und Verbrauchern mit intelligenten Messsystemen und damit Zieljahr 2030, „um grundsätzlich bis zu diesem Datum die erforderliche digitale Infrastruktur für ein
Smart Meter Gateways (SMGW) ist ein zentraler Baustein für ein klimaneutrales Energiesystem. Das SMGW-Rollout weitgehend klimaneutrales Energiesystem bereitzustellen“
ist bisher langsam vorangeschritten. Am 11.1.2023 beschloss das Bundeskabinett daher einen Entwurf eines
Gesetzes zum Neustart der Digitalisierung der Energiewende (GNDEW), das einige Änderungen des Agiler Rollout sofort mit bereits zertifizierten Geräten, Sukzessive Erweiterung um neue Funktionen
Messstellenbetriebsgesetzes (MsbG) mit sich bringt. Die Verabschiedung des Gesetzes steht derzeit noch aus. durch Updates
BSI Wirtschaft 1:n-Metering: weniger zu verbauende Geräte durch Anbindung mehrerer Messeinrichtungen an ein SMGW
Marktanalyse und Markterklärung entfallen Drei-Hersteller-Regel entfällt: Innovativster
Angepasste Kostenverteilung
Hersteller bestimmt das Tempo
Standardisierung durch BSI im Auftrag des BMWK
Kurier- Express- oder Paketversand von Verbraucher Netzbetreiber
SMGW zur Vereinfachung der Lieferkette
Fokus für BSI auf SMGW-Standardisierung Messentgelte max. 20€/Jahr für Verbraucher und Höhere Kostenbeteiligung,
Standardisierung von Steuereinrichtungen, Kleinanlagenbetreiber
Standardisierungspartnerschaften des BSI mit: dafür erweiterte Datenkommunikation:
Ladeeinrichtungen, Wärmepumpen und
• Normungsorganisationen (VDE, DKE, FNN, DVGW) energiewirtschaftlichen Prozessen • Viertelstundenscharfe Bilanzierung
Spätestens ab 2025 müssen alle Lieferanten ihren
• Forschungsprojekten von intelligenten Messsystemen
Letztverbrauchern dynamische Stromtarife anbieten
• Standardmäßiger Erhalt von
Netzzustandsdaten
Markierende Ereignisse
02/2020 Beginn Pflichtrollout 05/2022 Stopp des Pflichtrollouts
05/2022 Freiwillige Rollout-Fortsetzung durch
durch Markterklärung und durch Rücknahme der BSI-
neue Allgemeinverfügung BSI
Allgemeinverfügung BSI Allgemeinverfügung
08/2016 Gesetz zur Digitalisierung der 03/2021 Zertifizierung der iMSys 01/2023 Entwurf: Gesetz zum
07/2021 Bestandsschutzregelung durch
Energiewende (GDEW), durch BSI für ungültig erklärt durch Neustart der Digitalisierung der
Anpassung § 19 Abs. 6 MsbG
Messstellenbetriebsgesetz (MsbG) Gerichtsurteil OVG NRW Energiewende (GNDEW)
2016 … 2020 … 2021 2022 2023
Durch GNDEW Entwurf
Hinzukommende Regelung Entfallene Regelung Severin Sylla ssylla@ffe.de
Elisabeth Springmann espringmann@ffe.de BSI: Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, BMWK: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, SMGW: Smart Meter Gateway
BSI Stufenmodell Weiterentwicklung der Standards für die Digitalisierung der Energiewende
Weiterentwicklung der Standards für die
Digitalisierung der Energiewende
§ 27 MsbG: Erarbeitung neuer
Schutzprofile und technischer Schutzprofile
Richtlinien
Technische
BSI BNetzA PTB Richtlinien
Anhörung
Beratung
Ausschuss Gateway-
Standardisierung
Letztverbraucher Hersteller
BMWK Interessenverbände Vom BMWK bestimmt
Anwender
BNetzA BSI PTB
Task-Forces AG Gateway-Standardisierung
Stufenmodell
6 27.01.2023BSI Stufenmodell
Zur Weiterentwicklung der Standards für die Digitalisierung der
Energiewende
• Konzeption der weiteren Entwicklungsstufen der iMSys
Zweck
• Dialog- und Abstimmungsprozess mit der Branche
• SMGW-Architekturbeschreibungen als Basis für Schutzprofile und technische
Inhalt
Richtlinien
• Smart-Grid
Task-Forces • Smart-/Sub-Metering
(BSI, BMWK, Branche) • Smart-Mobility
7 27.01.2023BSI Stufenmodell
Zur Weiterentwicklung der Standards für die Digitalisierung der
Energiewende
…?
Version 3.0
2021
Voraussichtlich
2020 Version 2.0 priorisiert:
• Überarbeitetes • Fernsteuerung
Version 1.0 Stufenmodell • Metering
• Vorläufiges • Enthält bereits Use- • WAN-Anbindung
Stufenmodell Cases für Stufe 3 • Submetering
Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3 …
8 27.01.2023 [1]Struktur der Anwendungsfälle
Energiewirtschaftliche Anwendungsfälle (EAF)
• Zielbild für Energiesystemrelevante
Leistung
Detailbeschreibung der
Abläufe
Systemanwendungsfälle (SAF)
• Technische Weiterentwicklung der iMSys
Technische Umsetzung • Benennung Akteure und Systemeinheiten
Funktionsbausteine (FB)
• Funktionen einer Systemeinheit
• Informationsflüsse
9 27.01.2023 [1]Energiewirtschaftliche Anwendungsfälle (EAF)
EAF 0.1 – 8 und zugeordnete TAF / SAF
EAF Beschreibung TAF SAF
0.1 Erhebung von abrechnungsrelevanten Daten zur Elektrizität am Netzanschlusspunkt 1, 2, 6, 7 1.3, 1.4, 2.1
0.2 Erhebung von nicht abrechnungsrelevanten Daten zur Elektrizität am Netzanschlusspunkt 9, 10 2.2, 2.3
1 Steuerung Verbrauchseinrichtungen in Niederspannung (§ 14a EnWG) 1.2, 1.4, 2.2, 3.1, 3.3
2 Energiemanagement von regelbaren Erzeugungs- und Verbrauchseinrichtungen 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 3.1, 3.3
3 Erhebung erweiterter Netzzustandsdaten Elektrizität 9, 10 2.2, 2.3, (3.3)
Fernauslesung von personenbeziehbaren und abrechnungsrelevanten Messdaten aus dem Submetering-System der
4 1.2, 3.4
Liegenschaft
Fernauslesung von personenbeziehbaren und abrechnungsrelevanten Messdaten aus der Hauptmessung verschiedener
5 1.5, (3.5)
Sparten (Mehrsparten-Metering)
6 Erhebung von Netzzustandsdaten anderer Sparten (Gas, Wasser, Wärme, Kälte)
7 Laden an öffentlich zugänglicher Ladeinfrastruktur 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 3.7
8 Teilnahme am Regelenergiemarkt aFRR
Umgesetzt Teilweise umgesetzt Nicht umgesetzt (3.x) Erweiterung in Stufe 3
10 27.01.2023 [1]Energiewirtschaftliche Anwendungsfälle (EAF)
EAF 9 – 18 und zugeordnete TAF / SAF
EAF Beschreibung TAF SAF
9 Teilnahme am Regelenergiemarkt mFRR
10 Dynamische Tarife für Elektrizität 1.4, 2.1, (3.8)
11 Messen und Steuern für Redispatch 2.0 1.2, 1.4, 2.3, 3.1, 3.3
12 Messen und Steuern für Direktvermarktung EEG/KWKG 1.2, 1.4, 2.3, 3.1
13 Lokale Realisierung von Prepaid-Tarifen
14 Bereitstellung von Daten für Energiemonitoring und für Mehrwertdienste Elektrizität 14 2.4
15 Bereitstellung von Daten für Energiemonitoring und für Mehrwertdienste Gas, Wasser, Wärme
16 Laden an nicht öffentlich zugänglicher Ladeinfrastruktur mit separater Erfassung des Energieverbrauchs 1.3, 1.4, 2.1, (3.7)
17 Fernauslesung RLM Elektrizität 1.4, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, (3.8)
18 Fernauslesung RLM Gas
Umgesetzt Teilweise umgesetzt Nicht umgesetzt (3.x) Erweiterung in Stufe 3
11 27.01.2023 [1]Struktur der Anwendungsfälle
BSI TR 03109-1 (Version 1.1)
Normative TAF 1, 2, 6, 7, 9, 10, 14 Optionale TAF 3, 4, 5, 8, 11, 12, 13
Neu Strukturiert Ersetzt
Stufenmodell (Version 2.0)
EAF 0.1, 0.2, 3, 14 EAF 1, 2, 4 – 13, 15 – 18
12 27.01.2023Systemanwendungsfälle (SAF)
Stufe 1 – 3
SAF
Beschreibung
Stufe 1
1.1 Aktualisierung des iMSys
1.2 Kommunikation aEMT mit CLS
Bereitstellung von Messwerten elektrischer Energie zur
1.3
monatlichen Abrechnung SAF
Beschreibung
Stufe 3
Bereitstellung von Messwerten elektrischer Energie als
1.4
Zählerstandsgang 3.1 Steuerung von Verbrauchs- oder Erzeugungseinrichtungen
Bereitstellung von Messwerten zum bezogenen Gasvolumen zur 3.3 Weitere Netzzustandsdaten für Elektrizität an EMT bereitstellen
1.5
SLP-Abrechnung
3.4 Submeter-Daten über den CLS-Proxy des SMGW versenden
Mehrsparten-Metering für Gas, Wasser und thermische Energie
3.5
(Wärme/Kälte)
SAF Messung und Steuerung am Netzanschlusspunkt einer
Beschreibung 3.7
Stufe 2 Ladeinfrastruktur
Bereitstellung von Messwerten elektrischer Energie für zeitvariable Zählerstandsgänge Elektrizität für zentrale Tarifierung und
2.1 3.8
Tarife Mehrwertdienste im Backend bereitstellen
2.2 Netzzustandsdaten für Elektrizität an EMT bereitstellen 3.11 Sichere Anbindung von Technischen Einrichtungen
2.3 Ist-Einspeiseleistung für Elektrizität an EMT bereitstellen
Messwerte für Elektrizität hochfrequent für Energiemonitoring und
2.4
Mehrwertdienste
13 27.01.2023 [1]Funktionsbausteine (FB)
Stufe 1 – 3
FB Stufe 1 Stufe 2 Stufe 3
SMGW FB-SMGW-1.x FB-SMGW-2.x FB-SMGW-3.x
Elektrizität FB-MTR_E-1.x
Gas FB_MTR_Gas_SLP-1.x
Wasser FB-MTR_W-3.x
Wärme FB-MTR_H-3.x
HAN FB-HKE-3.x
Steuereinheit FB-SE-3.1
Submetering FB-SME-3.1
14 27.01.2023 [1]Funktionsbausteine
Beschreibung von Anforderungen, Technischen Richtlinien und Schutzprofilen
Anforderungen, Technische Richtlinien, Schutzprofile
• BSI TR 03109-1
• BSI-CC-PP-0073
• PTB A50.8
Neue Funktionsbausteine für Stufe 3
Neu Strukturiert
• FB-SMGW-3.3 bis 3.6
• FB-MTR_W-3.1 und 3.2
• FB-MTR_H-3.1 und 3.2
Funktionsbausteine für Stufen 1 & 2
• FB-MTR_HKE-3.1 bis 3.3
• FB-MTR_E-1.1 bis 1.3 • FB-SMGW-1.0 bis 1.21 • FB-SE-3.1
• FB-MTR_Gas_SLP-1.1 und 1.2 • FB-SMGW-2.1 bis 2.10 • FB-SME-3.1
15 27.01.2023 [1]Intelligente Messsysteme (iMSys) In der Praxis in Deutschland und Europa
Anzahl an iMSys in Deutschland
Nach Verbrauchern 2018 – 2021
60.000
2018
50.000 2019
Anzahl verbauter iMSys
2020
40.000
2021
30.000
20.000
10.000
0
17 27.01.2023 DER IMSYS-ROLLOUT HAT BEGONNEN UND IST BIS 2021 WENIG VORANGESCHRIT TEN. [2], [3], [4], [5]Anzahl an iMSys und mME in Deutschland
Nach Verbrauchern 2021
25.000.000
Gesamt
Anzahl Messlokationen
20.000.000 mMe
iMSys
15.000.000
10.000.000
5.000.000
0
18 27.01.2023 2021 WAREN KAUM IMSYS IM EINSATZ. [5]Anzahl an iMSys in Deutschland
Nach Erzeugern 2018 – 2021
3500
2018
3000
Anzahl verbauter iMSys
2019
2500
2000 2020
1500 2021
1000
500
0
19 27.01.2023 DER IMSYS-ROLLOUT HAT BEGONNEN UND IST BIS 2021 WENIG VORANGESCHRIT TEN. [2], [3], [4], [5]Anzahl an iMSys und mME in Deutschland
Nach Erzeugern 2021
Gesamt
900.000
800.000 mMe
Anzahl Messlokationen
700.000 iMSys
600.000
500.000
400.000
300.000
200.000
100.000
0
20 27.01.2023 2021 WAREN KAUM IMSYS IM EINSATZ. [5]Eingesetzte Technologien
Im SLP-Kundenberereich 2017 – 2021
45000000 2017
Anzahl an Messeinrichtungen
40000000
2018
35000000
30000000 2019
25000000 2020
20000000 2021
15000000
10000000
5000000
0
elektromechanische elektronische moderne Messsysteme (nicht iMSys
Zähler Messeinrichtung Messeinrichtung iMSys)
21 27.01.2023 DIE MEISTEN ZÄHLER SIND NICHT DIGITALISIERT. [2], [3], [4], [5], [6]Eingesetzte Technologien
Im RLM-Kundenbereich 2017 – 2021
450.000 2019
Anzahl an Messeinrichtungen
400.000 2020
350.000 2021
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0
Zähl- und Messsysteme (nicht iMSys Sonstige
Messeinrichtungen iMSys)
(>100.000 kWh/Jahr)
22 27.01.2023 DIE MEISTEN ZÄHLER SIND NICHT DIGITALISIERT. [3], [4], [5]Rollout-Pläne in den EU-Ländern
Selektiver Rollout
Deutschland Slowakei Belgien
• Flandern: iMSys-Pflicht bei Neugeräten,
• Verbraucher über 6000 kW Renovierung und Prosumern
• Pflicht-Rollout über 4000 kWh p.a.
• Anlagenbetreiber über 7 kW • Wallonie: Pflichtrollout über 6000 kWh,
Prosumer ab 5 kW und öffentliche
Ladepunkte
[9] [8]
Derzeit kein Rollout Voll-Rollout
• Bulgarien
• Tschechische Republik • Restliche EU-Länder
• Ungarn
[7], [8] [7], [8]
23 27.01.2023Stand des Rollouts 2021
In ausgewählten Ländern
100
90
Mit iMSys ausgestattete Haushalte in %
80
70
60
50
40
30
20
10
0
DK SE FI EE ES NO IT LU MT LV FR SI LT NL PT GB AT IE RO PL HU GR BE BG CY CZ DE HR SK
24 27.01.2023 DEUTSCHL AND GEHÖRT BEIM ROLLOUT ZU DEN SCHLUSSLICHTERN EUROPAS. [10]Verfügbare Funktionalitäten der Smart Meter
In Deutschland und Europa
18
2017
2021
16
Neu hinzu-
14 AT gekommen
BE seit 2017
CY
12 DE 2021 nicht
mehr
AT DK AT
aufgeführt
10 DE ES DE
DK FR DK
8 ES GB EE
FI IT ES
FR LT AT FI
6 GB LV DK FR
GR NL FI GB
4 IT PL IT LV DK AT
LT PT LV NL FR DE
NL RO NL NO LV DE FR
2
RO SI NO SE NO FI NO
SI SK SE SK FR SI SE SE
0
Time-of-Use Echtzeit-/Stunden- Kritische Fernsteuerbarkeit
Energiepreis Energiepreis Lastspitzen-Preise
25 27.01.2023 ZUSATZINFO [10], [11]Literatur
Ref. Nr. Quelle
[1] Stufenmodell zur Weiterentwicklung der Standards für die Digitalisierung der Energiewende (Version: 2.1). Berlin, Bonn: BMWK, BSI 2021.
[2] Monitoringbericht 2019. Bonn: Bundesnetzagentur, 2019.
[3] Monitoringbericht 2020. Bonn: Bundesnetzagentur, 2020.
[4] Monitoringbericht 2021. Bonn: Bundesnetzagentur, 2022.
[5] Monitoringbericht 2022. Bonn: Bundesnetzagentur, 2022.
[6] Monitoringbericht 2018. Bonn: Bundesnetzagentur, 2018.
[7] Vitiello, Silvia et al.: Smart Metering Roll-Out in Europe: Where Do We Stand? Cost Benefit Analyses in the Clean Energy Package and Research
Trends in the Green Deal. Energies 2022, 15, 2340. Ispra: European Commission, 2022. DOI: 10.3390/en15072340.
[8] Tounquet, Frédéric et al.: Benchmarking smart metering deployment in the EU-28 - Final report - Study. Brussels: European Commission, 2020.
[9] Prettico, G. et al.: Distribution System Operators observatory 2018 - Overview of the electricity distribution system in Europe. Luxembourg:
Publications Office of the European Union, 2019. DOI: 10.2760/104777.
[10] Shortall, Una; Esser, Charles: Annual Report on the Results of Monitoring the Internal Electricity and Natural Gas Markets in 2021. Ljubljana,
Brussels: ACER, CEER 2022.
[11] Merino, David; Ebrill, Andrew: Annual Report on the Results of Monitoring the Internal Electricity and Natural Gas Markets in 2017 - Consumer
Empowerment Volume. Ljubljana, Brussels: ACER, CEER , 2018.
26 27.01.2023 ZUSATZINFOKontakt
SEVERIN SYLLA
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
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SSYLLA@FFE.DE
FfE
Am Blütenanger 71
ELISABETH SPRINGMANN
Fotos: Enno Kapitza
80995 München
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