Smart Metering: Effizienzsteigerung durch intelligente Verbrauchsmessung und Monitoring

• Smart Metering ermöglicht präzise Verbrauchsmessung für Strom, Wasser und Gas in Echtzeit
• Effizientes Energiemanagement durch Smart Metering senkt Betriebskosten und optimiert Lastspitzen
• Integration in Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen erhebliche Energieeinsparungen
• Frühzeitige Erkennung von Anomalien schützt vor Energieausfällen und Störungen in kritischen Infrastrukturen
• Smart Metering unterstützt bei Nachhaltigkeitszielen und der Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks
• Smart Metering ermöglicht eine bedarfsgerechte Steuerung der Verbraucher im Gebäude

Du kennst das: Die Betriebskosten deines Gebäudes steigen stetig, und es scheint, als würdest du trotz aller Bemühungen immer nur auf die neuesten Rechnungen reagieren. Doch was wäre, wenn du nicht mehr blind im Dunkeln tappst, sondern deinen Energieverbrauch in Echtzeit überwachen könntest? Smart Metering bietet dir genau das: Transparenz und Kontrolle. Mit smarter Verbrauchsmessung und kontinuierlichem Monitoring kannst du nicht nur Probleme sofort erkennen, sondern auch gezielt Kosten senken und deinen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten – und das alles, ohne den Komfort und die Effizienz deines Gebäudes zu gefährden.

Für technische Leiter von Nichtwohngebäuden wie Bürokomplexen, Krankenhäuser oder Hotels, Pflegeheimen oder auch Schulen ist die Optimierung des Energieeinsatzes eine zentrale Herausforderung. Smart Metering bietet eine leistungsstarke Lösung, um den Energieverbrauch präzise zu messen, die Effizienz zu steigern und Kosten zu senken. Wie genau Smart Metering funktioniert, was dahintersteckt, welche Einsatzbereiche relevant sind und welche Herausforderungen und Chancen sich speziell im B2B-Umfeld ergeben, erläutern wir in diesem Beitrag.

Was ist Smart Metering?

Smart Metering beschreibt den Einsatz intelligenter Zähler, die den Energieverbrauch in Echtzeit messen und automatisch an ein zentrales System übermitteln. Dabei handelt es sich nicht nur um den Verbrauch von Strom, sondern auch um Wasser, Gas und Heizenergie. Für technische Leiter in Nichtwohngebäuden bedeutet dies eine neue Ebene der Kontrolle und Steuerbarkeit des Energieeinsatzes.

Während herkömmliche Zähler lediglich den kumulierten Verbrauch anzeigen, ermöglicht Smart Metering eine detaillierte Verbrauchsmessung und Datenübertragung, die für umfassendes Monitoring genutzt werden kann. Über spezielle Kommunikationskanäle wie Mobilfunk, Powerline Communication, kurz PLC, oder LoRaWAN werden die Daten an die Energieversorger oder das Gebäudemanagement-System übermittelt und dort weiterverarbeitet.

Technologische Grundlagen von Smart Metering

Zählerarten und Funktionsweise

Smart Metering basiert auf intelligenten Zählern, die den Verbrauch zum Beispiel von Strom, Gas, Wasser oder Wärme in Echtzeit messen und die Daten an ein zentrales System übermitteln. Dabei gibt es unterschiedliche Zählerarten:

Kommunikationstechnologien für Smart Metering

Ein wesentlicher Bestandteil von Smart Metering ist die Kommunikationstechnologie, über die die Zähler ihre Daten übertragen. Folgende Technologien kommen häufig zum Einsatz: Powerline Communication, LTE/Mobilfunk und LoRaWAN. Die Funknetze und Übertragungstechnologien haben alle unterschiedliche Vor- und Nachteile.

Powerline Communication, kurz PLC: Hierbei werden die Daten über das bestehende Stromnetz übertragen, was besonders praktisch ist, da keine zusätzliche Verkabelung erforderlich ist.

Mobilfunk: In vielen modernen Smart Meters werden Mobilfunknetzwerke genutzt (2G, 4G, 5G), um die Datenübertragung sicherzustellen. Dies ist besonders nützlich in Bereichen, in denen keine Leitungen verfügbar sind.

LoRaWAN: Diese drahtlose Technologie eignet sich besonders gut für die Anbindung von Smart Metern in schwer zugänglichen Bereichen oder in großflächigen Installationen wie Bürogebäuden, Krankenhäusern, Schulen oder Pflegeheimen.

Zigbee: Zigbee zählt ebenfalls zu den drahtlosen Kommunikationstechnologien. Dieses ist jedoch vor allem für kurze Distanzen ausgelegt. Daher findet es typischerweise eher im Smart Home-Bereich Anwendung und nicht im Bereich Smart Building.

3. Infrastruktur und technische Voraussetzungen

Die Einführung von Smart Metering in einem großen Nichtwohngebäude erfordert nicht nur die Installation der Zähler selbst, sondern auch die passende Infrastruktur. Dazu zählt neben den passenden Gateways natürlich auch die Software, welche die Daten verarbeitet.

Die Gateways fungieren als Sammelstellen für die Daten, die von den Smart Metern in einem bestimmten Bereich des Gebäudes erfasst werden. Die gesammelten Verbrauchsdaten müssen in einem zentralen System (meist in der Cloud oder einem lokalen Rechenzentrum) gespeichert und ausgewertet werden. Hier kommen Energiemanagementsysteme (EMS) ins Spiel, wie zum Beispiel better.energy – Monitor von Betterspace.

Um die volle Funktionalität von Smart Metering zu nutzen, ist die Integration in das bestehende Automationssystem des Gebäudes sinnvoll. Dadurch können energieintensive Systeme wie die Heizung oder Klimaanlage automatisch angepasst werden. Smarte IoT-Plattformen wie beispielsweise better.energy übernehmen diese Aufgabe.

Sicherheitsanforderungen im Smart Metering

In der Praxis geht es nicht nur darum, den Energieverbrauch zu messen, sondern auch darum, die erhobenen Daten zu schützen. Smarte Zähler übertragen sensible Informationen, die nicht in falsche Hände geraten dürfen. Hier kommen moderne Verschlüsselungsmethoden sowie gesicherte Kommunikationsprotokolle, wie zum Beispiel TLS oder IPsec zum Einsatz.

TLS ist ein kryptografisches Protokoll, das sichere Kommunikation über Netzwerke wie das Internet ermöglicht. Es wird oft verwendet, um den Datenverkehr zwischen einem Client (z. B. einem Webbrowser) und einem Server (z. B. einer Website) zu verschlüsseln. TLS stellt sicher, dass Daten, die zwischen diesen beiden Punkten übertragen werden, vertraulich bleiben, nicht verändert werden können und dass die beteiligten Parteien authentisch sind.

IPsec ist ein Protokoll, das Netzwerke auf der IP-Ebene schützt, indem es Datenverkehr zwischen zwei Netzwerken oder zwischen einem Netzwerk und einem Gerät verschlüsselt. Im Gegensatz zu TLS, das auf der Transportebene arbeitet, sichert IPsec Datenpakete direkt auf der Netzwerkebene ab. Das macht es ideal für VPNs (Virtual Private Networks) und die sichere Kommunikation über Netzwerke hinweg.

Smart Metering im Energiemanagement

Für technische Leiter ist Smart Metering nicht nur eine Möglichkeit zur Kosteneinsparung, sondern auch ein entscheidendes Werkzeug im Rahmen des Energiemanagements. Die Echtzeit-Daten liefern wertvolle Informationen über das Nutzungsverhalten, die Effizienz von Systemen und eventuelle Optimierungsmöglichkeiten.

Verbrauchsoptimierung durch Monitoring

Die kontinuierliche Datenerfassung ermöglicht eine exakte Analyse des Energieverbrauchs. In Nichtwohngebäuden, in denen große Mengen Energie auf mehrere Abteilungen oder Bereiche verteilt sind, hilft dies bei der Identifizierung von Einsparpotenzialen.

Typische Bereiche, die durch Smart Metering optimiert werden können:

• Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HVAC): Monitoring und bedarfsgerechte Steuerung.
• Beleuchtungssysteme: Anpassung der Beleuchtung an die tatsächliche Nutzung und Tageszeiten.
• Produktionsanlagen: Erkennung ineffizienter Maschinen und Optimierung von Produktionsprozessen.
• IT-Infrastruktur: Reduzierung von Energieverlusten in Serverräumen durch Überwachung der IT-Komponenten.

Durch die Integration in Energiemanagementsysteme (EMS) lassen sich automatisierte Prozesse und Alarme einrichten, die beim Erreichen von Verbrauchsschwellen eingreifen.

Einsatzbereiche von Smart Metering in Nichtwohngebäuden

Für technische Leiter in Gebäuden wie Krankenhäusern, Schulen, Pflegeheimen, Hotels und Bürokomplexen sind die Anwendungsfälle von Smart Metering vielseitig und können erhebliche Effizienzsteigerungen bewirken. Dabei gehen die Einsatzbereiche von Smart Metering weit über die reine Verbrauchserfassung hinaus. In diesen großen und komplexen Gebäudestrukturen ist das intelligente Messen von Energieverbräuchen die Basis für weitere Optimierungsmaßnahmen, welche zu sinkenden Kosten oder auch dem Erreichen von Nachhaltigkeitsziele führen.

1. Energiemanagement und Kostenoptimierung

Der wichtigste Einsatzbereich von Smart Metering in Nichtwohngebäuden ist das Energiemanagement. Smart Meter liefern detaillierte Verbrauchsdaten in Echtzeit, was eine präzise Überwachung und Steuerung des Energieverbrauchs ermöglicht.

Vorteile

• Transparenz der Energiekosten: Smart Metering zeigt auf, wann und wo die höchsten Energieverbräuche entstehen. Dies ermöglicht es, Lastspitzen zu identifizieren und durch geeignete Maßnahmen die Energiekosten zu senken.
• Verbrauchsprognosen: Mit den Daten aus Smart Metern lassen sich Verbrauchstrends analysieren, was eine präzisere Planung der Energiekosten ermöglicht.
• Laststeuerung: Energieintensive Geräte können außerhalb von Spitzenzeiten betrieben werden, um Kosten zu minimieren, indem Spitzenlasten reduziert werden.

Beispiel:

Ein Bürokomplex kann durch Monitoring der Stromnutzung seine Lastspitzen senken, indem Klimaanlagen und Beleuchtung zu geeigneten Zeiten gesteuert werden.

2. Optimierung von Heizung, Lüftung und Klimaanlagen (HLK)

Große Nichtwohngebäude wie Hotels, Krankenhäuser oder Bürogebäude haben komplexe Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagensysteme (HLK). Durch Smart Metering können diese Systeme effizienter betrieben werden.

Vorteile:

• Bedarfsgerechter Betrieb: Die Erfassung von Raumtemperaturen und Energieverbräuchen in Echtzeit ermöglicht die bedarfsgerechte Regelung von Heizungs- und Klimasystemen.
• Energieeinsparungen: Durch die gezielte Steuerung können überheizte oder unterkühlte Räume vermieden werden, was den Energieverbrauch senkt.
• Automatisierung: In Kombination mit Gebäudeautomationssystemen können Temperatur- und Lüftungsparameter automatisch an die tatsächliche Nutzung angepasst werden.

Beispiel:

Ein Hotel oder auch eine Schule kann durch automatische Steuerung der Heiz- und Kühlsysteme in Zimmern, die nicht belegt sind, erhebliche Energieeinsparungen erzielen.

3. Nachhaltigkeits- und Energieeffizienzprogramme

Für viele Unternehmen ist die Nachhaltigkeit ein wichtiger Bestandteil ihrer Unternehmensstrategie. Smart Metering unterstützt dabei, Energieeinsparungsziele zu erreichen und den CO₂-Fußabdruck zu reduzieren.

Vorteile:

• Messung von CO₂-Emissionen: Smart Meter ermöglichen eine präzise Berechnung der mit dem Energieverbrauch verbundenen Emissionen.
• Energieaudit und Zertifizierungen: Für Gebäudezertifizierungen z. B. LEED, BREEAM oder Energieaudits nach der ISO 50001 sind genaue Verbrauchsdaten erforderlich. Smart Meter liefern diese Daten in der geforderten Detailtiefe.
• Berichterstattung: Smart Metering erleichtert die Berichterstattung zu den erzielten Energieeinsparungen und CO₂-Reduktionen, was für die Kommunikation mit Stakeholdern und für gesetzliche Anforderungen wichtig ist.

Beispiel:

Ein großes Krankenhaus könnte durch detailliertes Monitoring der Energieverbräuche seiner verschiedenen Abteilungen den CO₂-Ausstoß und Energieverbrauch zielgerichtet reduzieren und erhält Daten, um Berichte zur Nachhaltigkeit zu erstellen.

4. Überwachung der Energieversorgung und Erkennung von Anomalien

Die Zuverlässigkeit der Energieversorgung ist für Nichtwohngebäude entscheidend, insbesondere in kritischen Infrastrukturen wie Krankenhäusern oder Rechenzentren. Smart Metering kann helfen, Störungen frühzeitig zu erkennen.

Vorteile:

• Erkennung von Anomalien: Smart Meter erfassen Unregelmäßigkeiten wie plötzliche Spannungsschwankungen, was auf Defekte oder Sicherheitsrisiken hinweisen kann.
• Alarmierung bei Störungen: Bei Überschreitung definierter Schwellenwerte können automatische Alarme ausgelöst werden, um sofortige Maßnahmen einzuleiten.
• Reduktion von Ausfallzeiten: Durch eine bessere Überwachung des Netzzustands und der Lastverteilung können potenzielle Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden, bevor sie zu Stromausfällen führen.

Beispiel:

Ein Krankenhaus kann mit Smart Metering Ausfallzeiten minimieren, indem es Störungen in der Energieversorgung frühzeitig erkennt und präventive Maßnahmen einleitet

Praxisbeispiel: Energieeinsparung durch
better.energy von Betterspace

Ein gutes Beispiel aus der Praxis ist das System better.energy von Betterspace. Dieses smarte Energiemanagementsystem wird häufig in Nichtwohngebäuden wie Hotels, Schulen, Krankenhäusern, Pflegeheimen und Bürogebäuden eingesetzt. better.energy ermöglicht durch Smart Metering eine präzise Verbrauchsmessung und bietet ein umfassendes Monitoring, das den Wärmeverbrauch im Gebäude transparent macht.

Mit dem Modul better.energy – Control kann der Wärmeverbrauch eines Gebäudes zentral überwacht und gesteuert werden. So kann beispielsweise festgestellt werden, ob Heizung und Lüftung außerhalb der Betriebszeiten noch aktiv sind, was unnötige Kosten verursacht.

Die IoT-Plattform better.energy zeigt auf intuitive Weise die Wärmeverbrauchsdaten an und gibt technischen Leitern die Möglichkeit, gezielt Maßnahmen zur Senkung der Heizkosten zu ergreifen, ohne den Komfort oder die Sicherheit zu beeinträchtigen.

Fazit: Smart Metering als Schlüssel zum
effizienten Energiemanagement

Für technische Leiter von Nichtwohngebäuden stellt Smart Metering eine unverzichtbare Technologie dar. Es bietet die Möglichkeit, durch präzise Verbrauchsmessung und umfassendes Monitoring nicht nur Kosten zu senken, sondern auch die Effizienz zu steigern und gleichzeitig den gesetzlichen Anforderungen zu entsprechen. Unternehmen wie Betterspace zeigen mit ihrem System better.energy, wie durch intelligente Zähler und automatisiertes Energiemanagement signifikante Einsparungen und Nachhaltigkeitspotenziale realisiert werden können.

Die Herausforderungen beim Einsatz von Smart Metering – wie Datenschutz, Integration in bestehende Systeme und Anfangsinvestitionen – werden durch die Einsparungen und die zunehmende Automatisierung im Energiemanagement mehr als ausgeglichen. Wenn du mehr über better.energy und die Nutzungsmöglichkeiten in deinem Gebäude erfahren willst, vereinbare am besten gleich einen unverbindlichen Beratungstermin. Wir freuen uns, auch dir beim Energiemanagement und den damit verbunden Herausforderung zu helfen.

Weiterführende Literatur

• Smart Meter: Intelligente Messsysteme für die Energiewende – Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
• Smart Metering: Was Sie über intelligente Messysteme wissen sollten – Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft
• Smart Metering. Chancen und Risiken intelligenter Strommesssysteme