White Paper Abbildungsszenarios Smart Meter Produkte 2014
1 Inhaltsverzeichnis 1 Inhaltsverzeichnis 1 Inhaltsverzeichnis... 2 2 Management Summary... 3 3 Ausgangssituation und Interesse der Energieversorger... 4 3.1 Produktdiversifikation... 4 3.3 Intentionen des EVU und Imageverbesserung... 5 3.4 Gesetzliche Rahmenbedingungen... 5 4 Kundensegmentierung am Beispiel von SLP Kunden... 8 4.1 Ausgangslage... 8 4.2 Kundensegmentierung und Clustering... 9 5 Entwicklung einer flexiblen Tarifstruktur... 11 5.1 Datensparsame Tarife... 11 5.2 Zeitvariable Tarife... 11 5.3 Lastvariable Tarife... 13 5.4 Verbrauchsvariable Tarife... 13 5.5 Ereignisvariable Tarife... 14 5.6 Messwertabfrage im Bedarfsfall... 15 5.7 Zählerstandsgangmessung... 15 5.8 Erfassung von Leistungsextremwerten... 15 5.9 Messung Ist-Einspeisung bei Erzeugungsanlagen... 16 5.10 Abruf von Netzzustandsdaten... 16 5.11 Steuerung von unterbrechbaren Verbrauchseinrichtungen 16 5.12 Prepaid Tarif... 17 6 Gewerbekundentarife... 18 6.1 Gewerbe mit gleichbleibendem Energiebezug - 24h / 365 Tage 19 6.2 Gewerbe mit saisonabhängigem Verbrauch... 20 6.3 Gewerbe mit wochentäglich variierendem Verbrauch... 21 6.4 Gewerbe mit täglich variierendem Verbrauch... 21 6.5 Exkurs Produktbaukasten für Smart Meter Tarife... 22 7 Smart Meter Produktabbildung in SAP IS-U... 24 7.1 Überblick Abrechnung Smart Meter mit SAP IS-U... 24 7.2 Abbildung Smart Meter und SAP AMI... 24 7.3 Time of Use Abrechnung... 25 7.4 Smart Meter Collector Middleware und Ableseergebnisverwaltung... 26 7.5 Fazit zur Abbildung der Smart Meter in SAP IS-U... 27 8 Ausblick: Roll Out von Smart Meter: Workforce Management 29 Abbildungsverzeichnis... 30
2 Management Summary 2 Management Summary Seit Jahren beschäftigt das Thema Smart Meter die deutschen Energieversorgungsunternehmen. Trotz zahlreicher Studien, Pilotprojekten und Testlaboren sind wenige vollumfängliche Anwendungsfälle in der Praxis realisiert worden. Die Gründe hierfür sind vielschichtig und das Thema nimmt in diesem Jahr tatsächlich Fahrt auf. Es gibt vermehrt Projekte, die sich mit einem vollumfänglichen Ansatz zum Roll Out von Smart Metern beschäftigen. Gründe hierfür sind Festlegungen der Bundesnetzagentur zum verpflichtenden Einbau von Smart Metern bei Abnahmestellen mit einem jährlichen Verbrauch von mehr als 6.000 kwh und die Festlegung sowie Beschreibung der technischen Richtlinie zum BSI Schutzprofil. Herausforderungen, Chancen und exemplarische Vorgehensweisen zum Umgang mit diesen Änderungen werden in den folgenden Kapiteln beschrieben. Besonders Funktionen zur Abrechnung hoher Datenaufkommen, flexibler Tarifgestaltung und Simulation bieten Energieversorgern einen signifikanten Mehrwert. Weiterhin sehen sich Energieversorger der Herausforderung ausgesetzt den Endkunden für den Einsatz von Smart Metern mit wirtschaftlichen Produkten zu gewinnen. Am aussichtsreichsten erscheint der Ansatz, den Kunden eine flexiblere Tarifstruktur anzubieten. Moderne Zähler besitzen bis zu sechs Tarifregister, können Messwerte nahezu in Real Time senden (Viertelstunden-Werte) und bieten Möglichkeiten zur Leistungsbegrenzung oder Zählerfernabschaltung. Die herkömmliche Branchenlösung SAP IS-U bietet mit Hilfe von gezielten Weiterentwicklungen wie SAP AMI und der Time of use Schnittstelle Möglichkeiten Tarife zu entwickeln, welche die neuen umfangreichen Möglichkeiten der Zählertechnologie ausschöpfen.
3 Ausgangssituation und Interesse der Energieversorger 3 Ausgangssituation und Interesse der Energieversorger Einleitend wird die Ausgangssituation dargestellt sowie das Interesse der Energieversorgungsunternehmen an der Smart Metering Technologie beleuchtet. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf vertrieblichen Prozessen. Zunächst ist festzustellen, dass RLM-Kunden aufgrund der Tatsache, dass sie eine registrierende Lastgangmessung mit daraus resultierenden 15- Minuten-Messwerten haben, gut prognostizierbar sind. Sie werden in diesen Überlegungen daher nicht weiter betrachtet. Der Fokus des Whitepapers liegt auf den SLP-Kunden, den sogenannten Haushalts- und kleinen Gewerbekunden, welche vor der Einführung von Smart Metern zu einem überwiegenden Prozentsatz nur einmal jährlich zur Turnusabrechnung abgelesen werden. 3.1 Produktdiversifikation Viele Energieversorger erzeugen und verkaufen nicht nur Energie, sondern versuchen, zunehmend neue Geschäftsfelder zu erschließen. Möglich macht dies eine durchdachte Bündelung von Produkten mit dem vorhandenen Stromangebot, wie z.b. DSL, Elektromobilität, Energieberatung, Telefonie oder auch Kabel-TV. Diese Angebotsbündelung gilt es um die Smart- Metering-Technik zu erweitern und zusätzliche Dienstleistungen anzubieten, die das Leben der Kunden angenehmer und komfortabler machen. Hausautomatisierungstechnik ist solch ein Beispiel, welches insbesondere für technikaffine Haushalts- oder Gewerbekunden interessant sein dürfte. Hat sich der Kunde für einen solchen Tarif entschieden, besteht im Vorfeld die Notwendigkeit die erforderliche Technik im Haus des Kunden zu installieren. In diesem Zuge kann eine Erweiterung um nützliche Funktionalitäten zur Ausnutzung des Potentials der intelligenten Zählertechnik (z.b. Fernabfrage des Stromverbrauchs und Fernschaltung der Haushaltsgeräte via Smartphone durch den Kunden) angeboten werden. Hierbei ist es von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung sich nicht auf das reine Angebot der Hausautomatisierungs-Hardware zu beschränken. Viel lukrativer ist es, gleichzeitig Installateurs- und Beratungsdienstleistungen mit am Markt zu platzieren. Das denkbare Szenario für ein EVU umfasst Angebot, Installation und Wartung der Technik. Entweder werden die Dienstleistungen durch eine hauseigene Abteilung angeboten und erbracht oder das EVU tritt als Vermittler auf (Hebung von Vermittlungsprovisionen). Wird sogar eine eigene Hausautomatisierungs-Produktserie herausgebracht und exklusiv vertrieben, kann die Marge zudem durch Ausschaltung des Zwischenhandels noch erhöht werden. Auch im Gewerbekundenbereich ergeben sich durch Hausautomatisierung und die damit verbundene Gerätesteuerung für Klimaanlagen, Kühlgeräte, Back- und Prozessöfen usw. bei energieintensiven Anwendungen Möglichkeiten. Beispielsweise kann eine Verschiebung des Hochfahrens von Backöfen in Bäckereien um wenige ¼ -Std. schon Spitzenbelastungen reduzieren. Durch eine attraktive Tarifgestaltung kann eine Win-Win-Situation für Gewerbekunde und EVU geschaffen werden. Versorger können hierdurch in die Lage versetzt werden durch ein erweitertes Angebot und Abhebung von Mitbewerbern neue Kunden zu akquirieren oder bestehende Kunden zu halten und zu binden.
3 Ausgangssituation und Interesse der Energieversorger 3.3 Intentionen des EVU und Imageverbesserung Ein ausgefeiltes Angebot von Smart-Metering-Technik und -Produkten bietet die Möglichkeit sich stark von Mitbewerbern zu differenzieren. Aus Sicht des Kunden kann dieser u.a. (bedingt) Energie sparen und seinen zu zahlenden Preis pro verbrauchter kwh aktiv mitbestimmen. Er legt selbst fest, wann er die Energie ausgenommen der Grundlast verbraucht. Kunden, die bereits sehr energiebewusst verbrauchen, können eingeschränkt Sparpotential finden. Der Einsatz von Smart Metern schafft somit eine klassische Win-Win-Situation für Energieversorger und Kunden. Neue Tarife können verbrauchs- und bedarfsgerecht entwickelt und angeboten werden. Kunden, welche die neue Technik nutzen, haben die Möglichkeit ihren Strompreis aktiv zu beeinflussen sowie eigenes Sparpotential direkt zu identifizieren und zu heben. Dies verschafft dem Versorgungsunternehmen ein grünes Image. Diese Aspekte gewinnen heutzutage immer mehr an Bedeutung und sind daher nicht zu unterschätzen. Eine weitere Schlüsselrolle spielt die von der Bundesregierung ausgerufene Energiewende. Bis 2050 sollen 80% der erzeugten Energie aus erneuerbaren Quellen stammen. Die natürliche Abhängigkeit der Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien und der Natur macht es notwendig sowohl die Netz- als ich die IT-Infrastruktur gezielt auszubauen. Ohne Smart Meter besteht kaum eine Möglichkeit rechtzeitig zu erkennen in welche Regionen die produzierte Energie geleitet werden muss. 3.4 Gesetzliche Rahmenbedingungen Die aktuelle Rechtslage sieht aufgrund europäischer Vorgaben (EU-Richtlinie 2006/32/EG) lediglich den Einbau digitaler Zähler vor, die den tatsächlichen Energieverbrauch anzeigen (EDL21). Der Gesetzgeber schreibt den Einbau von intelligenten Messsystemen ab einem Verbrauch von 6.000 kwh vor, sofern diese technisch verfügbar sind. Derartige Zähler sind nach entsprechenden Änderungen des Energiewirtschaftsgesetzes seit dem 1. Januar 2010 grundsätzlich in Neubauten und bei größeren Renovierungsmaßnahmen einzubauen. Ebenfalls sind seitens der Energieversorgungsunternehmen seit dem 30. Dezember 2010 tages- oder lastzeitvariable Tarife anzubieten, die Anreize zur Energieeinsparung setzen. Die Datenkommunikation zwischen den intelligenten Zählern und den Marktpartnern ist bisher gesetzlich noch nicht vorgeschrieben. Durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie wurde mit der am 11.7.2011 verabschiedeten Novellierung des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) ein Rechtsrahmen geschaffen um Smart Grids und Smart Meter einzuführen. Die Regelungen sehen eine enge Zweckbindung für sensible Verbrauchsdaten sowie verbindliche Standards für die Datensicherheit vor. Ergänzend ist seit dem 23.10.2008 die Messzugangsverordnung (MessZV) verabschiedet, welche den Betrieb von Messstellen und Details zu Messdienstleistungen beschreibt. Die Energiebranche wartet momentan auf die Novellierung der MessZV, da sich aus dieser einige Konsequenzen für das Zähl- und Messwesen ergeben werden. Die klare Regelung der Zuständigkeiten für Einbau und Betrieb des Smart Meter Gateways ist ebenfalls ein Kernpunkt der MessZV- Novelle. Für die Anwender besonders wichtig ist auch die Anpassung der Be-
3 Ausgangssituation und Interesse der Energieversorger standsschutzregelungen, damit es sowohl technologisch als auch wirtschaftlich zu vernünftigen Lösungen kommt. Das 2013 von dem Bundesamt für Sicherheits- und Informationstechnik (BSI) verabschiedete Schutzprofil (Technische Richtlinie TR-03109) gibt die Anforderungen an die Kommunikationseinheit für die Aspekte Datensicherheit und Datenschutz verbindlich vor und verursacht damit recht umfangreiche Änderungen der IT-Systeme der beteiligten Marktrollen wie Messstellenbetreiber, Messdienstleister, Netzbetreiber und Lieferanten. Mit dieser Regelung liegt der Fokus auf dem Datenschutz, da nur berechtigte Empfänger die Daten entschlüsseln dürfen. Zentraler Baustein des Messsystems ist das Smart Meter Gateway als Nahtstelle zwischen Endkunden, den Marktteilnehmern, Messstellenbetreibern und dem Verteilnetzbetreiber. Das Gateway gewährleistet nicht nur den Datenschutz für Endkunden, sondern auch den gesicherten Zugang zu Smart Grid Applikationen (Erzeuger, Speicher, ehome) und damit zu netzrelevanten Markt- und Betriebsprozessen. Die Einbindung des Smart Meter Gateways in eine bestehende IT-Infrastruktur ist in der Abbildung ersichtlich. Abbildung 1: Einbettung des Smart Meter Gateways in seine Einsatzumgebung 1 Für die Verwaltung des Smart Meter Gateways, u.a. Zugriffberechtigungen, Tarif- und Kommunikationsprofile, Nachrichtenempfänger und Schlüssel ist der Gateway-Administrator als neue (von VNB/MSB/MDL unabhängige) Rolle vorgesehen. Der Gateway-Administrator ist laut der technischen Richtlinie der BSI eine vertrauenswürdige Instanz, welche das Gateway installiert, konfiguriert, überwacht und steuert. Die Hauptfunktionen des Gateway-Administrators 1 Technische Richtlinie der BSI TR03109-1, S.14, Abb.1
3 Ausgangssituation und Interesse der Energieversorger sind Erstellung und Administration der in das Gateway eingespielten Tarif- und Auswertungsprofile sowie die Durchführung der Aktualisierung der Gateway- Software. Pro Gateway gibt es nur einen Administrator. Er ist als Dienstleister für mehrere MSB, VNB und weitere Marktteilnehmer tätig.
4 Kundensegmentierung am Beispiel von SLP Kunden 4 Kundensegmentierung am Beispiel von SLP Kunden 4.1 Ausgangslage Momentan sind die Energieversorger zur Prognose des Energieverbrauchs an das H0 Profil des BDEW gebunden, es sei denn, der Netzbetreiber stellt individuelle Profile bereit. Das H0 Profil geht von einem relativ gleichmäßigen Energieverbrauch tagsüber aus, mit Verbrauchspitzen am frühen Morgen und um die Mittagszeit. Der höchste Verbrauch wird zwischen 19:00 und 21:30 Uhr erwartet, während in der Nacht nur mit sehr geringem Energieverbrauch zu rechnen ist. Das H0 Profil spiegelt die durchschnittliche Energieabnahme eines Haushaltes wider. Weiterhin existieren Standardlastprofile für diverse andere Kundengruppen: Profiltyp G0 G1 G2 G3 G4 G5 G6 L0 L1 L2 H0 Beschreibung Gewerbe allgemein Gewerbe werktags 8-18 Uhr Gewerbe mit starkem bis überwiegenden Verbrauch in den Abendstunden Gewerbe durchlaufend Laden/Frisur Bäckerei mit Backstube Wochenendbetrieb Landwirtschaftsbetriebe Landwirtschaftsbetriebe mit Milchwirtschaft/Nebenerwerbs-Tierzucht Übrige Landwirtschaftsbetriebe Haushalt Abbildung 2: Standardlastprofil H0 BDEW (Quelle BDEW) Die Gleichbehandlung von Haushaltskunden verursacht Unschärfen in der Prognose des Energieverbrauchs für Haushaltskunden. Beispielsweise gibt es eine große Anzahl an Haushalten, welche während des Tages zu Mittagszeit keine Energie verbrauchen, da alle Personen berufstätig sind. Aktuelle Studien konnten die Vermutung bestätigen, dass das Mittagspeak bei durchschnittlichen Tarifkunden nicht mehr existiert (EVB Energy Solutions
4 Kundensegmentierung am Beispiel von SLP Kunden Trianel Studie: Potenziale aus der Beschaffungsoptimierung mit variablen Tarifen). Vergleicht man nun den angenommenen Verbrauch aus dem H0 Profil mit dem durchschnittlichen Strompreis während eines Werktages, lassen sich parallele Kurven zur Mittagszeit entdecken. Preis 100 50 0 Abbildung 3: Preiskurve EEX Preiverlauf an der EEX 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 Uhrzeit / MWh Dies bedeutet, dass Haushaltskunden, welche während des Preispeaks mittags tatsächlich einen hohen Energiebedarf haben, relativ teure Energie verbrauchen, während Tarifkunden, die während der Abendzeit viel Strom verbrauchen, so gesehen günstige Energie verbrauchen. Für Energieversorgungsunternehmen gilt es diesen Umstand zu nutzen, um mit attraktiven kundengruppenspezifischen Produkten den Deckungsbeitrag zu erhöhen. 4.2 Kundensegmentierung und Clustering Für Energieversorgungsunternehmen ist es nun in verschiedener Hinsicht interessant Kunden nach ihrem Verbrauchverhalten zu clustern: Optimierung des Standardlastprofils H0 in Zusammenarbeit mit dem VNB Optimierung Deckungsbeitrag in Off Peak Zeiten (Preis) Optimierung der Netzlast auch hinsichtlich EEG Verlagerung des Verbrauchsverhaltens Besonders interessant sind Kunden, welche Energie verbrauchen, während der Strompreis an der EEX relativ teuer ist, beziehungsweise das Stromnetz relativ stark ausgelastet ist. Zur Identifizierung dieser Kunden müssen diese Haushalte mit Smart Metern ausgestattet werden, welche eine Zählerstandsgangmessung ermöglichen. Die Zählerstandsgänge sind zur Segmentierung der Kunden zu nutzen. Die Cluster sind die Grundlage zur Entwicklung von attraktiven Tarifen und individuellen SLPs. Besonders interessant erscheint es, sich auf folgende Kundensegmentgruppen zu spezialisieren: Preis Off Peak Verbraucher (abends und nachts) Peak Verbraucher Wochenendverbraucher
4 Kundensegmentierung am Beispiel von SLP Kunden Den Kunden, welche kaum Energie in den Peak-Zeiten verbrauchen, können attraktive Tarife angeboten werden. Diese dienen der Neukundengewinnung und der Optimierung des Deckungsbeitrags. Weiterhin können für die Peak- Zeiten unter Mittag Tarifbausteine mit relativ hohen Preisen entwickelt werden. Gleiches gilt für Konsumenten, welche hauptsächlich Energie am Wochenende verbrauchen. Bei Verbrauchern, welche mehrheitlich in der Mittagszeit Energie beziehen, ist anders zu Verfahren. Hier können Tarife entwickelt werden, die zunächst keine Mehrkosten in der Peak-Zeit für den Endkunden verursachen. Als Anreiz für den Kunden einen Teil seines Verbrauchs in die Off-Peak-Zeiten am späten Abend oder in den Nachtstunden bzw. in das Wochenende zu verlagern, können hier spezielle Abend-, Nacht- und Weekend-Tarifbestandteile angeboten werden.
5 Entwicklung einer flexiblen Tarifstruktur 5 Entwicklung einer flexiblen Tarifstruktur Der Gesetzgeber hat entschieden, dass ab 2011 die Stromversorger flexible Tarife in ihr Angebot mit aufnehmen müssen und damit der Verbraucher für stromsparendes Verhalten belohnt werden soll. Bisher bestand das Angebot der Energiebranche hauptsächlich aus HT-/NT- Tarifen, die nur zwischen Tag- und Nachtzeit unterscheiden. Um die Flexibilisierung der Tarifstruktur weiter voranzutreiben, wurden in der technischen Richtlinie BSI RichtlineTR-03109-1 verpflichtend Regelungen zur Tarifierung innerhalb des Smart Meter Gateways beschrieben. Die Regelungen müssen zukünftig von der neuen Marktrolle Smart Meter Gateway Administrator umgesetzt werden. Im Folgenden werden die zwölf Tarifarten beschrieben, die laut der Richtlinie verpflichtend vom Gateway Administrator einzurichten und zur Verfügung zu stellen sind. Außerdem wird das Potenzial zur Entwicklung einer flexiblen Tarifstruktur bewertet. 5.1 Datensparsame Tarife Datensparsame Tarife erfassen zu zwischen den Marktpartnern definierten Zeitpunkten einen Zählerstand zur Abrechnung des Verbrauchs. Durch die geringe Granularität der Verbrauchsdaten soll verhindert werden, dass mit Hilfe der Messwerte Folgerungen hinsichtlich des Verhaltens des Letztverbrauchers gezogen werden können. Die Daten werden vom Gateway Administrator verschlüsselt unter Angabe der Zählernummer, OBIS Kennziffer, Zählpunktbezeichnung und Letztverbraucherkennung an berechtigte Marktpartner kommuniziert. Der Letztverbraucher hat das Recht kommunizierte und aktuelle Zählerstände einzusehen. Zählerstand KWh 2500 2000 1500 1000 500 0 1211 1400 Abbildung 4: Datensparsame Tarife Datensparsame Tarife erhöhen zwar die Datenqualität zur Abrechnung und geben den Verbrauchern die Möglichkeit Einblick in ihr Verbrauchsverhalten zu nehmen. Dennoch ist der datensparsame Tarif nicht geeignet um neue Kundensegmente anzusprechen. Zielgruppe des Tarifs sind kleine Haushaltskunden mit einem Eintarifzähler. 5.2 Zeitvariable Tarife 1559 1801 1999 2152 0/d/yyyy 0/d/yyyy 0/d/yyyy 0/d/yyyy 0/d/yyyy 0/d/yyyy Zeitpunkt Ein typisches Beispiel für einen zeitvariablen Tarif ist der HT/NT Tarif. Der Smart Meter Gateway Administrator stellt den kumulierten Verbrauch je
5 Entwicklung einer flexiblen Tarifstruktur zeitabhängiger Tarifstufe zur Verfügung. Somit ist es für den Lieferanten möglich unterschiedliche Verbrauchszeitpunkte differenziert zu bepreisen. Zählerstand in KWh 500 400 300 200 100 0 8:00 18:00 8:00 18:00 8:00 Zeitpunkt Tarifstufe 2 Tarifstufe 1 Auch bei den zeitvariablen Tarifen besteht für den Energieversorger die Chance, die Planung der Beschaffungsmengen und die Prognosen zu optimieren. Mit diesen speziellen Tarifen lässt sich bei einem sehr großen Stromangebot durch niedrige Preise eine bestimmte Nachfrage erzeugen, sodass der erzeugte Strom genügend Abnehmer findet und negative Strompreise vermieden werden. Zeitvariable Tarife sollen in Zukunft auch dazu dienen, die je nach Tageszeit und Wetter schwankende Stromproduktion aus erneuerbaren Energien so zu verteilen, dass sich keine Verbrauchsspitzen mehr bilden. Abbildung 5: zeitvariable Tarife Der Letztverbraucher hat die Berechtigung die versendeten Daten sowie die zukünftigen Tarifumschaltzeitpunkte (Wechsel der Tarifstufe) einzusehen um somit sein Verbrauchsverhalten zu steuern. Durch eine aggressive Preisgestaltung der Tarifstufen durch den Lieferanten kann das Verbrauchsverhalten der Verbraucher beeinflusst werden. Bei entsprechender Modellierung der Tarifstufen ist es möglich den Verbrauch der Endkunden so zu steuern, dass dieser in einem für das EVU günstigen Zeitraum fällt. Zielgruppe dieses Tarifs sind typischerweise preisbewusste Haushaltskunden, die bereit sind ihr Verbrauchsverhalten aufgrund des Preises zu verändern.
5 Entwicklung einer flexiblen Tarifstruktur 5.3 Lastvariable Tarife Bei lastvariablen Tarifen werden zwischen den berechtigten Marktteilnehmern Laststufen definiert. Bei Über- oder Unterschreitung der vereinbarten Leistungsgrenze in der Laststufe wird die Laststufe gewechselt. Bei einem Wechsel der Laststufe versendet der Gateway Administrator den Verbrauch je Laststufe und den kumulierten Verbrauch an die Marktpartner. Zählerstand in KWh 140 120 100 80 60 40 20 0 Abbildung 6: lastvariable Tarife 8:00 13:03 16:00 18:04 20:13 Zeitpunkt Laststufe < 50kW Laststufe > 50kW Es ist zu beachten, dass dieses Tarifmodell nicht nur verbrauchsseitig anzubieten ist, sondern auch für Einspeiser zur Verfügung gestellt werden muss. Zielgruppe von lastvariablen Tarifen liegen schwerpunktmäßig im Gewerbekundensegment. Für einfache Haushaltskunden übersteigt die Komplexität des Tarifs die Anforderungen der Verbraucher. Für Gewerbekunden können hier beidseitig attraktive Tarifmodelle abgeschlossen werden, die dem EVU die Prognose und Beschaffung erleichtern. Lässt die Produktionslandschaft des Kunden entsprechende Leistung variabel steuern, können hier Preisvorteile genutzt werden. Durch den Einsatz intelligenter Stromzähler werden lastvariable Tarife auch zu einem interessanten Thema für Endkunden. Mit diesen Geräten können die Tarife gut auf die Bedürfnisse der einzelnen Verbraucher zugeschnitten werden, sodass etwa Super-Spar-Tarife für sehr sparsame Kunden denkbar sind. Durch diese Tarifangebote können Lastspitzen abgeflacht werden, sodass weniger Kraftwerke vorgehalten werden müssten. Ein weiterer Vorteil der lastvariablen Tarife ist auch die verbesserte Planbarkeit der Beschaffungsmenge und damit eine Prognoseoptimierung für den Energieversorger. Bei dieser Variante können sich die Preise dynamisch anpassen, abhängig von der jeweils aktuellen Last des Kunden. Dies ist entweder über Preisstufen je nach Last des Kunden oder über dynamische Anpassung der Preise denkbar. Hierbei sollte dem Kunden durch preisliche Vorabinformationen ermöglicht werden aktiv sein Verbrauchsverhalten anzupassen (z.b. dayahead Preiskurven im Internet). Ein weiterer aktueller Anwendungsfall besteht in der Entwicklung von mobilen Applikationen, die dem Endkunden einen ständig verfügbaren Überblick über seinen Verbrauch ermöglichen. 5.4 Verbrauchsvariable Tarife Verbrauchsvariable Tarife werden anhand vereinbarter Kontingente gesteuert. So können zwischen den Marktpartnern Schwellwerte zum Wechsel der
5 Entwicklung einer flexiblen Tarifstruktur Verbrauchsstufe abgestimmt werden. Beim Wechsel einer Verbrauchsstufe wird ein Zählerstand vom Gateway Administrator an die berechtigten Marktteilnehmer kommuniziert. Zählerstand in KWh 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 41275 41306 41334 41365 Abbildung 7:verbrauchsvariable Tarife Zeitpunkt/Wechsel der Stufe Tarifstufe 2 Tarifstufe 1 Zielgruppe dieser Tarifgestaltung sind zum einen Haushaltskunden, die ihren Verbrauch sehr genau einschätzen können. Andererseits ist diese Variante auch für kleinere Gewerbe lukrativ, wenn deren Energieverbrauch konstant (unabhängig vom Output) ist. Sowohl dem Verbraucher als auch dem EVU bietet der Tarif die Möglichkeit die Kosten bzw. Einnahmen planbar zu machen. In der Praxis werden deutliche Preissprünge bei der Überschreitung einer definierten Verbrauchsschwelle zu erwarten sein. Dies verschafft Versorgern die Möglichkeit Regelenergiekosten indirekt an den Verursacher weiterzugeben. 5.5 Ereignisvariable Tarife Bei dieser Tarifgestaltung können von berechtigten Marktpartnern zu abgestimmten Ereignissen Tarifstufenwechsel hervorgerufen werden. Es handelt sich um also von außen hervorgerufene Ereignisse. Zählerstand in KWh 300 250 200 150 100 50 0 Abbildung 8:ereignisvariable Tarife Ereignis/Zeitpunkt Stufe 2 Stufe 1 Die Anwendungsfälle für dieses Angebot sind vielfältig. Beispiele hierfür wären die Sommerferien bzw. allgemein Urlaubszeiten. Zu dieser Zeit bekommt der Haushaltskunde einen Tarif zu besonders günstigen Preisen angeboten, da Firmen aufgrund des Betriebsurlaubs bzw. vermehrter Mitarbeiterurlaube weniger Strom ziehen.
5 Entwicklung einer flexiblen Tarifstruktur Diese Variante könnte auch in der Tarifierung von direkt vermarkteten EEG Konstrukten Anwendung finden und so einen Anreiz generieren Strom aus erneuerbaren Energien marktgerecht zu tarifieren. 5.6 Messwertabfrage im Bedarfsfall Das Smart Meter Gateway speichert die Zählerstände der letzten Woche tagesscharf. Dies macht es den Marktteilnehmern in Ausnahmefällen wie z.b. Ein- oder Auszug, Lieferantenwechsel oder Rückfall in den Grundversorgungstarif möglich Zählerstände im Bedarfsfall abzufragen. Der Tarif ist nur der Vollständigkeit wegen aufgeführt. Für Energieversorger erleichtert sich zwar die Beschaffung des Zählerstands zur Ausprägung einer flexiblen Tarifstruktur ist dieser Anwendungsfall jedoch ungeeignet. 5.7 Zählerstandsgangmessung Die Zählerstandsgangmessung erlaubt es, dass zwischen den Marktpartner individuelle Registrierperioden abgestimmt werden, zu denen Zählerstände kommuniziert werden. Bei entsprechend grober Granularität kann das Datenaufkommen gering gehalten werden. Diese Art der Tarifierung kann vor allem genutzt werden um kleine und mittlere Gewerbe, die einen stark variierenden Energieverbrauch aufweisen, abzurechnen. Für den Energieversorger erhöht sich die Transparenz über die abgenommenen Mengen und somit die Datenqualität zur Prognose. Auch dem Kunden wird der Zusammenhang zwischen Produktionsauslastung und Energiekosten offensichtlich. 5.8 Erfassung von Leistungsextremwerten Bei dieser Gestaltungsmöglichkeit werden vom Smart Meter Gateway Administrator aus den aufeinanderfolgen Zählerständen Leistungsextremwerte (minimal/maximal) berechnet. Am Ende eines jeden, zwischen den Marktpartnern abgestimmten, Abrechnungslaufs übermittelt der Administrator die abgestimmten Anzahlen an Leistungsextremwerten an die berechtigten Marktteilnehmer. Leistungsmittelwert 250 200 150 100 50 0 0 2 4 6 Abbildung 9: Extremwerterfassung Abrechnungszeitraum höchster Leistungsmittelwert niedrigster Leistungsmittelwert Dieser Tarif bietet vor allem Netzbetreibern die Möglichkeit Tarife so zu gestalten, dass Anreize zu einem gleichmäßigen Lastverhalten geschaffen werden. Somit können Gewerbekunden bei einer niedrigen Differenz zwischen höchstem und niedrigstem Leistungsmittelwert durch Preisvorteile belohnt werden.
5 Entwicklung einer flexiblen Tarifstruktur 5.9 Messung Ist-Einspeisung bei Erzeugungsanlagen Berechtigte Marktteilnehmer können eine Anfrage an den Gateway Administrator senden um die aktuelle Einspeisung einer Erzeugungsanlage einzusehen. Diese Funktionalität ist vor allem für Netzbetreiber hinsichtlich der Netzsteuerung interessant, da sich viele Kunden aufgrund der interessanten Subventionen aus dem EEG Gesetz entschieden haben Energie einzuspeisen. Hierbei besteht die Möglichkeit die erzeugte Energie nicht nur in das Netz einzuspeisen, sondern auch einen Teil zum Eigenverbrauch zu nutzen. Um die aus dem Netz bezogene, eingespeiste und eigenverbrauchte Energie zu messen, werden sogenannte Zweirichtungszähler benutzt. Um dieses Konstrukt abrechnungstechnisch im SAP abzubilden, wird ein komplexes Datenmodell mit bis zu vier Versorgungsanlagen genutzt. Leichter lässt sich das Modell durch die Nutzung von intelligenten Stromzählern darstellen und abrechnen. So können die einzelnen Mengen (Bezug, Lieferung, Eigenverbrauch) in den Tarifregistern gespeichert werden. Durch die Kommunikationsfähigkeit der Smart Meter entfällt die für viele Kunden verwirrende Ablesung der Zweirichtungszähler. Der Vorteil für EVUs liegt in der günstigeren Gerätetechnologie und der vereinfachten abrechnungstechnischen Abbildung im SAP System. Weiterhin kann durch die Zusatzfunktionen von Smart Metern die Einspeisung bedarfsgerecht gesteuert werden. Somit können Netzbetreiber die Maßnahmen zum Einspeisemanagement aus dem EEG leichter erfüllen. 5.10 Abruf von Netzzustandsdaten Hier werden bestimmte Ereignisse, wie z.b. die Über- oder Unterschreitung eines Schwellwerts oder Statusinformationen des Zählers, an Marktpartner versendet. Ebenfalls dient diese Funktionalität mehrheitlich der Netzsteuerung. 5.11 Steuerung von unterbrechbaren Verbrauchseinrichtungen Diese Gestaltungsart beschreibt das Vorgehen zur Messwerterfassung bei steuerbaren Verbrauchs- und Erzeugungsanlagen. Bei abschaltbaren Verbrauchseinrichtungen werden die Messwerte bei Unterbrechung der Versorgung in eine Messwertliste im Smart Meter Gateway gespeichert. Bei steuerbaren Erzeugungsanlagen werden bei Änderungen/Regulierung der Erzeugungsleistung sowohl Zählerstand als auch die momentan gemessene Leistung gespeichert. Als konkreten Anwendungsfall kann die Steuerung von EEG Anlagen angeführt werden. Hier kann der Netzbetreiber bei entsprechender Netzbeanspruchung Steuersignale an Erzeugungsanlagen senden um diese in der Leistung zu drosseln. Durch die Speicherung der Messwerte können anschließend die entstandenen Verluste des Einspeisers vergütet werden. Die Daten dürfen vom Gateway Administrator nur nach vorheriger Verschlüsselung an die Marktpartner kommuniziert werden.
5 Entwicklung einer flexiblen Tarifstruktur 5.12 Prepaid Tarif Prepaid Tarife ermöglichen es den Letztverbrauchern eine vordefinierte Energiemenge vorab bei einem Lieferanten zu bezahlen. Die Information über die erworbene Energiemenge wird im Smart Meter Gateway hinterlegt. Bei Näherung des tatsächlichen Verbrauchs an die definierte Energiemenge ist der Letztverbraucher zu informieren. Es kann konfiguriert werden ab welchem Schwellwert eine Information an den Verbraucher erfolgt. Ist die eingekaufte Energiemenge aufgebraucht, wird ein Signal an einen Stromunterbrecher gesendet. Prepaid Tarife sehen nur ein Eintarifmodell vor. Zielgruppe für Prepaid Tarife sind kleine Haushalte, die übergangsweise wohnhaft in einer Verbrauchsstelle sind. Durch diese Tarife hat der Kunde die Möglichkeit seine Kosten gut zu überwachen und ein festgelegtes Maximum (den aufgeladenen Betrag) zu haben. Strom kann somit auch ohne jegliche Vertragsbindung zu ausgesprochen günstigen Tarifen bezogen werden. Die Aufladung kann via Internet, Telefon, Point of Sale oder per automatischer Aufladung via Lastschriftverfahren erfolgen. Das Guthaben kann entweder direkt über den Zähler oder bei Smart Meter Einsatz per Fernschaltung verwaltet werden. Als Vorteil für die Energieversorger können zusammenfassend die entfallenden Mahn- und Inkassokosten, die bessere Liquidität und eine automatische Sperrung/Entsperrung je nach Guthaben genannt werden. Vor allem lokale Energieversorger können mit dem Angebot ihre Attraktivität steigern und zeitweilig wohnhafte Verbraucher versorgen. Durch diese Form des Vertragsverhältnisses hat der Energieversorger die Möglichkeit günstig Energie zu beschaffen und stellt in gewisser Weise auch seine Liquidität sicher. Inkasso- und Mahnprozess entfallen bei diesen Verträgen komplett, da eine Zahlung bereits im Voraus erfolgt ist.