Smart Meter Gateways: Wie der Neustart besser gelingen kann
Am 11.01.2023 hat die Bundesregierung das „Gesetz zum Neustart der Digitalisierung der Energiewende“ (GNDEW) offiziell vorgestellt und den Bundestag gebeten, es rasch zu beschließen. Das Gesetz soll in Deutschland die Verbreitung intelligenter digitaler Messsysteme in Privathaushalten als Basis für in Echtzeit besser steuerbare Energienetze beschleunigen. Dieser Artikel informiert über wichtige Regelungen des Regierungsvorschlags und schlägt Verbesserungen vor.
Der russische Angriff auf die Ukraine hat seit Februar 2022 weltweit zu drastischen Erhöhungen der Preise für Gas geführt und Ängste vor einer Gasknappheit geschürt. In dieser Situation befassen sich viele Menschen verstärkt nicht nur damit, wie sie in ihrem Haushalt gasbasierte Heizkosten, sondern auch wie sie ihren Stromverbrauch reduzieren können. Ein Instrument, das Elektrizitätseinsparungen in Privathaushalten unterstützen kann, sind „intelligente Messsysteme“ (iMSys), die oft ungenau als „intelligente Stromzähler“ oder „Smart Meter“ angesprochen werden.
Solche Systeme umfassen zwei Komponenten: Erstens eine moderne digitale Strommesseinrichtung, die den Energieverbrauch, die Nutzungszeit sowie Netzzustandsdaten erfasst (eigentlicher Zähler). Zweitens eine Kopplungseinheit (Smart Meter Gateway [SMGW]), die diesen digitalen Zähler und steuerbare Anlagen im hausinternen Netz (Home Area Network) sicher einbindet. Dieses Gateway kann über ein externes Weitverkehrsnetz (Wide Area Network) Daten versenden bzw. empfangen. Zu solchen Daten zählen „dynamische“ Tarife, die Stromversorger in Abhängigkeit von der Nachfrage- und Angebotssituation festlegen. Weiter sind iMSys erforderlich, um Betreibern regionaler Verteilnetze und Dienstleistern eine (Fern-)Steuerung von Stromverbrauchern und -speichern vor allem in privaten Haushalten (z. B. Ladeeinrichtungen für und Akkus von E-Autos, Wärmepumpen) zur Vermeidung eines Ungleichgewichts von Stromangebot und Nachfrage zu ermöglichen oder um Sollwertvorgaben an Energiemanagementsysteme weiterzuleiten. Schließlich sind iMSys eine Voraussetzung dafür, um über Online-Portale Endnutzern Verbrauchsdaten und Lastgänge zu visualisieren.
Messstellenbetreiber
Smart Meter sind seit 10 Jahren im Gespräch. Die Verbreitung dauert und wirft viele Fragen auf.
Bild: Picture Alliance / dpa
In Deutschland werden SMGW von Messstellenbetreibern eingebaut und unterhalten. Die Rolle des Messstellenbetreibers ist einmal von den gesetzlich zum Einbau verpflichteten grundzuständigen Stromverteilnetzbetreibern zu übernehmen, die über die „letzte Meile“/das Anschlussnetz Strom an Endkunden liefern und sich oft als „Stadtwerke“ in kommunalem Eigentum befinden. Endkunden dürfen allerdings auch andere Unternehmen, die auf eigene Rechnung agieren, mit dem SMGW-Betrieb beauftragen. Letztere werden als wettbewerbliche Messstellenbetreiber bezeichnet. Eine solche Trennung der Rollen von Anschlussnetz- und Messstellenbetreiber gibt es in anderen EU-Staaten nicht. Von ihr erhofft man sich eine Erhöhung der Intensität des Wettbewerbs beim Messstellenbetrieb und in der Folge eine verbesserte Endkundenversorgung.
Novelle des Messstellenbetriebsgesetzes von 2016
Die Installation intelligenter Messsysteme wurde in Deutschland durch das am 02.09.2016 in Kraft getretene Messstellenbetriebsgesetz (MsbG) geregelt. Es zielte auf die Systemausstattung aller ortsfesten Messpunkte von Anschlussnutzern mit einem digitalen Zähler ab. Darüber hinaus sah es für Verbraucher mit einem Jahresverbrauch von mindestens 6.000 Kilowattstunden (kWh), für Anlagen zur Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen (typischerweise mittels Kraft-Wärme-Kopplung [KWK]) und für steuerbare Verbraucher zwingend den Einbau von SMGW vor. Allerdings kam der Rollout digitaler SMGW hierzulande nicht wie erhofft voran: Bis Ende 2022 wurden nur etwa 0,4 Mio. SMGW installiert, was einem Anteil von 0,9 Prozent aller in Deutschland vorhandenen (Strom-)Messstellen entspricht.
Vor diesem Hintergrund verabschiedete die Bundesregierung am 11.01.2023 den Vorschlag eines unter Federführung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) erarbeiteten „Gesetzes zum Neustart der Digitalisierung der Energiewende“ (GNDEW). Das Artikelgesetz soll „den Rollout [von SMGW] .. beschleunigen und .. entbürokratisieren“. Kern des GNDEW ist eine Reform des MsbG. Im Folgenden werden sechs zentrale Modifikationen des etablierten Regulierungsrahmens für digitale intelligente Messsysteme durch das GNDEW umrissen und Verbesserungsvorschläge entwickelt.
Verringerung der Kosten für Anschlussnutzer
Univ.-Prof. Dr. Torsten J. Gerpott
Foto: Univ.-Prof. Dr. Torsten J. Gerpott
Ein wesentlicher Grund dafür, dass vor allem in Mietwohnungen lebende Privathaushalte mit durchschnittlichem Stromverbrauch oder private Betreiber von Erzeugungsanlagen nach Inkrafttreten des MsbG nicht vehement auf den Einsatz von SMGW-Systemen drängten, bestand darin, dass ihnen nach dem MsbG erhebliche Gebühren pro Zählpunkt auferlegt werden durften. Sie bewegten sich in Abhängigkeit von der Verbrauchshöhe bzw. erzeugten KWK-Leistung zwischen 23 und 100 Euro (inkl. MwSt) pro Jahr, sofern der Kunde nicht mehr als 10.000 kWh verbrauchte bzw. eine Leistung von nicht mehr als 15 kW installiert hatte.
Die neue Fassung des MsbG (§ 30) erlaubt es in den Betreibern intelligenter Messsysteme zwar die seit 2016 gültigen Preisobergrenzen (POG) weiter bei der Abrechnung anzusetzen. Sie zwingt aber die Betreiber, die Rechnung so zwischen Anschlussnutzer (= privater Endkunde) und Anschlussbetreiber aufzuteilen, dass ein Nutzer mit einem jährlichen Stromkonsum von weniger als 10.000 kWh nicht mehr als 20 Euro pro Jahr für einen digitalen Zähler und das SMGW zu zahlen hat. Für Nutzer mit mehr als 10.000 kWh Stromverbrauch verringern sich die Gebühren für SMGW i.d.R. ebenfalls um 80 Euro pro Jahr gegenüber den zuvor für sie geltenden POG. Der Messstellenbetreiber darf den über die 20 Euro hinausgehenden Betrag bis zur POG wiederum an den Verteilnetzbetreiber durchzureichen. Verteilnetzbetreibern ist es gestattet, die Gebühren als Kostenposition in die Kalkulation ihrer direkt von Anschlussnetzbetreibern und indirekt von Endverbrauchern zu zahlenden Netzentgelte einzubeziehen; damit werden im Ergebnis alle Stromkunden stärker an den SMGW-Gebühren beteiligt, die POG werden demnach teilweise „sozialisiert“.
Grundsätzlich ist dieses neue Prinzip der Beteiligung von Verteilnetzbetreibern an den Kosten für SMGW betriebswirtschaftlich sinnvoll, da sie wesentlich davon profitieren, dass SMGW bereitgestellte Daten für Netzbetriebs- und -planungszwecke genutzt werden können. Problematisch ist jedoch erstens, dass die POG des MsbG von 2016 im GNDEW übernommen wurden und nicht empirisch geprüft wurde, inwiefern POG-Erhöhungen oder -Senkungen erforderlich sind. Der Gesetzgeber sollte diese Lücke mit entsprechenden Kostenanalysen für SMGW schließen und gegebenenfalls die POG anpassen. Zweitens ist nicht ersichtlich, warum der an Verteilnetzbetreiber verrechnete POG-Anteil als Brutto-Betrag konzipiert wird, also die Umsatzsteuer beinhaltet. Eine Senkung (Erhöhung) der Umsatzsteuer zieht damit eine Steigerung (Senkung) der SMGW-Betreibern zur Kostendeckung zur Verfügung stehenden Erlöse nach sich. Dies ist ökonomisch unsinnig, da SMGW-Kosten unabhängig von der Höhe der Umsatzsteuer anfallen. Drittens ist das jährliche Entgelt von 20 Euro für Anschlussnutzer willkürlich bzw. rein politisch gesetzt. Um diese Willkür zu eliminieren, sollte der Gesetzgeber sich die Mühe machen, materiell zu begründen, warum gerade von dem Betrag von 20 Euro erwartet wird, dass er für typische private Haushalte den Anreiz maximiert, externe Eingriffe in ihren Stromverbrauch hinzunehmen.
Zertifizierungsumfang
Die Gesetzesnovelle sieht vor, dass das BMWK dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) „inhaltliche, zeitliche und prozessuale Umsetzung seiner Aufgaben nach diesem Gesetz“ vorgibt aber dabei die Zuständigkeiten des BSI für Sicherheitsvorgaben und Festlegung des Standes der Technik nicht eingeschränkt werden (vgl. § 27) Ansonsten sollen Standardisierungen angeschlossener Systeme über Initiativen von Marktteilnehmern bzw. unter Einbindung der Standardisierungsinstitutionen gemäß § 49 Energiewirtschaftsgesetz erfolgen.
Grundsätzlich spricht für diese marktorientierte Strategie, dass nicht-staatliche Standardisierungsinstitutionen durchaus dazu in der Lage sind, komplexe technische Lösungen als Norm für den Markt zu formulieren. Allerdings ist es dem BSI bereits in Konsultation mit der Branche gelungen, mit dem Entwurf der technischen Richtlinie BSI TR-03109-5 eine unter Mitwirkung der relevanten Unternehmen und Verbände erstellte Norm zur Sicherung der SMGW-Interoperabilität mit Steuerungseinheiten für nachgelagerte technische Systeme, die Energie verbrauchen, erzeugen oder speichern, zu verfassen. Standardisierungsorganisationen oder das BSI sollten diesen Entwurf nutzen und als Stand der Technik veröffentlichen. Der Gesetzgeber sollte ihn ebenfalls explizit aufgreifen, etwa indem er festlegt, dass die TR-03109-5 auch unter § 22 Abs. 1 MsbG fällt.
Steuerung des Netzanschlusses
Im GNDEW wird das SMGW z. B. in § 21 Abs. 3 MsbG in erster Linie als Einheit zur Steuerung von Einzelanlagen oder mehrerer Zähler (neben Strom insbesondere für Wärme und Wasser) eines Netzanschlusses innerhalb einer Liegenschaft behandelt (im Fachjargon 1:n-Metering). Bezüglich der Anbindung mehrerer Netzanschlüsse über ein SMGW wird in § 21 lediglich angeführt, dass „die Einsichts- und Informationsrechte nach den §§ 53 und 61 sowie die gleichen Funktions- und Sicherheitsanforderungen wie bei der Bündelung der Zählpunkte an einem Netz-anschluss gewährleistet sind“. Hier wäre der Gesetzgeber klug beraten, wenn er verdeutlicht, dass es nicht gestattet ist, mehrere Netzanschlüsse über nur ein SMGW zu verknüpfen. Damit wird vermieden, dass hiermit verbundene ungeklärte komplexe Datenschutz- und Sicherheitsfragen im Schutzprofil den SMGW-Rollout belasten. Außerdem wird so geschlossenen Insellösungen für einzelne Netzgebiete entgegengewirkt.
Vorzeitige Ausstattung mit einem Smart Meter Gateway
Gemäß § 34 Abs. 2 Nr. 1 MsbG_Novelle können u.a. „Letztverbraucher ... die vorzeitige Ausstattung von Messstellen mit einem intelligenten Messsystem innerhalb von vier Monaten ab Beauftragung“ von ihrem Messstellenbetreiber fordern. Diese Norm scheint zwar kundenfreundlich zu sein. Sie hat jedoch den Nachteil, ein Messstellenbetreiber punktuell zur SMGW-Bereitstellung verpflichtet werden kann, obwohl der Ausbau für ihn aufgrund abweichender Rollout-Pläne in hohem Maß unwirtschaftlich ist. Der Gesetzgeber sollte deshalb eine Ergänzung dahingehend vornehmen, dass der Messstellenbetreiber das Ausrüstungsverlangen einzelner Nachfrager für eine bestimmte Zeitspanne (etwa ein Jahr) zurückweisen darf, wenn er faktengestützt nachweist, dass der kundenseitig verlangte SMGW-Aufbau für ihn erhebliche negative betriebswirtschaftliche Folgen haben würde und sich abträglich auf den Rollout seines Gesamtsystems auswirken dürfte .
Timing Ausbau Smart Meter Gateways
Die neuen Ausbauverpflichtungen in § 45 Abs. 1 Nr. 2 MsbG sehen vor, dass Messstellenbetreiber von den „normalen“ Privathaushalten mit einem Jahresstromverbrauch von bis zu 6.000 kWh bis Ende 2025 bzw. Ende 2030 20 bzw. 95 Prozent mit einem SMGW auszustatten haben. Diese Vorgaben sind nicht sonderlich ambitioniert. Angesichts dessen, dass der Rollout von SMGW in Deutschland seit längerem (langsam) angelaufen ist und auch entsprechende BSI-zertifizierte SMGW von vier Herstellern (EMH metering, PPC, Sagemcom Dr. Neuhaus, Theben) seit 2021 verfügbar sind, kann kein Anschlussnetz- bzw. Messstellenbetreiber ernsthaft behaupten, von der Notwendigkeit, Messstellen mit SMGW auszurüsten, überrascht worden zu sein. Sobald ein Messstellenbetreiber SMGW mit seinen informationstechnischen Systemen verbinden kann, ist ein zügiger SMGW-Ausbau grundsätzlich möglich. Deshalb sollte das GNDEW dahingehend geändert werden, dass bis Ende 2025 wenigstens 50 Prozent der Messstellen von normalen Privathaushalten mit einem SMGW auszurüsten sind.
Klärung von Rollout-Zuständigkeiten
Ein zentraler politischer Streitpunkt im GNDEW ist die Kompetenzverteilung zwischen dem BMWK und dem Bundesministerium des Inneren (BMI). Teil der BMWK-Entwurfsversion vom 29.11.2022 war noch eine Vorschrift, dass „die Rechts- und Fachaufsicht über das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik für alle Aufgaben nach diesem und im Zusammenhang mit diesem Gesetz .. dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz [obliegt]“ (§ 78). In der GNDEW-Fassung vom 07.12.2022, die am 09.12.2022 in die Anhörung der Interessenverbände mit einer fünftägigen (!) Frist zur Stellungnahme gegeben wurde, war diese Kompetenzzuordnung nicht mehr enthalten. Auch in der GNDEW-Version, die von der Bundesregierung am 11.01.2023 verabschiedet wurde, ist die Vorgabe nicht zu finden.
Die zentrale Koordination des Rollouts bei Ausklammerung von Themen der Cyber-Sicherheit durch das BMWK wird immerhin in § 27 konkretisiert: „Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gibt im Rahmen seiner Beauftragung nach Satz 1 dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik die inhaltliche, zeitliche und prozessuale Umsetzung seiner Aufgaben nach diesem Gesetz vor.“ Zudem muss das BMWK auch weitere Themen wie die für einen agilen Rollout zeitnah notwendige Eichrechtsanpassung oder die gesetzliche Verankerung des SMGW-Einsatzes in anderen Gesetzen vorantreiben.
Problematisch wäre jedoch eine Verantwortungszentralisierung im Zusammenhang mit Sicherheitsfragen, deren unabhängige Beantwortung gerade Kernaufgabe des BSI im BMI ist. Auch die Bundesnetzagentur erhält bei Rollout-Fragen vom BMWK keine detaillierten fachlichen Weisungen. Es wird also eine wichtige Aufgabe des BMWK sein, den gesetzlichen Rahmen voranzubringen sowie gemeinsam mit dem BSI und der Bundesnetzagentur Kompromisse auf technischer und prozessualer Ebene zur Beschleunigung des Rollouts zu finden. Der Gesetzgeber sollte deshalb das GNDEW so anlegen, dass das BMWK den SMGW-Ausbau straff koordiniert, dabei das BSI und die Bundesnetzagentur einbindet sowie Standardisierungspartnerschaften fördert.
GNDEW als deutscher Prototyp für die EU
Im internationalen Vergleich liegt Deutschland bei der Zahl der Smart Meter pro 100 Privathaushalte gegenüber fast allen EU-Mitgliedsstaaten aktuell weit zurück. Die in den Ländern der EU bislang verbauten „einfachen“ Smart Meter sind aber zur Schaffung einer gegen informationstechnische Angriffe gut geschützten Plattform zur Echtzeitsteuerung dezentraler erneuerbaren Energiequellen und Energieverbraucher nicht geeignet. Das GNDEW zielt deshalb klugerweise abweichend vom Vorgehen in anderen europäischen Ländern nicht nur auf eine einfache digitale Zählerauslesung, sondern zusätzlich auf den Aufbau einer cybersicheren intelligenten Lösung zur Steuerung von nachhaltigen Energiesystemen.
Damit bietet das Gesetz die Chance, in Deutschland rasch eine EU-weit vorauseilende Architektur für intelligente Energienetze durchzusetzen und über diesen Prototyp für die Schaffung eines EU-Weiten Marktes für SMGW-Technik zumindest für Strom sowie Wärme zu werben, ohne als „Besserwisser“ verdammt zu werden. Diese Architektur zeichnet sich durch einen sehr guten Schutz gegen Cyberangriffe aus. Sie kann als ein Ansatz gesehen werden, dessen Notwendigkeit durch vermutlich von Russland und China initiierte Hackerangriffe auf Infrastrukturen in den USA und Westeuropa in jüngster Zeit erneut sehr deutlich wurde. Der deutsche Ansatz steht zudem mit verschiedenen Initiativen der Europäischen Kommission im Einklang. Hierzu gehören der Entwurf eines „Cyber Resilience Act“vom 15.09.2022 und der EU-Aktionsplan zur Digitalisierung des Energiesystems vom 18.10.2022. Die Tragfähigkeit des Architekturmodells lässt sich aber signifikant noch durch Umsetzung der zuvor skizzierten sechs Anpassungen steigern.
Zur Person:
Univ.-Prof. Dr. Torsten J. Gerpott leitet den Lehrstuhl für Unternehmens- und Technologieplanung an der Mercator School of Management Duisburg der Universität Duisburg-Essen.