Finanzierungsmodelle bei Einführung der intelligenten Zähler

Aus Winfwiki

Wechseln zu: Navigation, Suche

Fallstudienarbeit

Hochschule: Hochschule für Oekonomie & Management
Standort: Düsseldorf
Studiengang: Diplom Wirtschaftsinformatikwarning.png„Diplom Wirtschaftsinformatik“ gehört nicht zu den möglichen Werten dieses Attributs (Bachelor Wirtschaftsinformatik, Master IT-Management, Masters of Arts: IT-Management).
Veranstaltung: Fallstudie
Betreuer: Dipl-Inf._(FH)_Christian_Schäfer
Typ: Fallstudienarbeit
Themengebiet: SmartMetering
Autor(en): Basaran, Winiarski
Studienzeitmodell: Abendstudium
Semesterbezeichnung: WS10
Studiensemester: 2
Bearbeitungsstatus: begutachtet
Prüfungstermin:
Abgabetermin:


Name der Autoren: Marcin Winarski, Ümüt Basaran
Titel der Arbeit: Finanzierungsmodelle bei Einführung der intelligenten Zähler
Hochschule und Studienort: FOM NEUSS


Inhaltsverzeichnis

1 Abkürzungsverzeichnis

AbkürzungBedeutung
BMUBundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit
BMWiBundesministerium für Wirtschaft und Technologie
bspw.beispielsweise
DEMSDezentrales Energiemanagementsystem
DNSDomain Name SystemDREWAG-Stadtwerke
DSLDigital Subscriber Line
EnWGEnergiewirtschaftsgesetz
KWhKilowattstunde
MDLMessdienstleister
MSBMessstellenbetreiber
USVunterbrechungsfreie Stromversorgung
usw.und so weiter
Vgl.vergleiche
z.B.zum Beispiel

2 Abbildungsverzeichnis

Nr. Inhalt Quelle
Abb. 1 Systemmodell eines Smart-Metering-Systems Quelle: EnCT
Abb. 2 Definition_der_Kommunikationsschnittstellen Quelle: EnCT
Abb. 3 Gerätekonzepte integrierter AMM - Zähler Quelle: EnCT
Abb. 4 Optimierung von Prozessen Quelle: Görlitz AG
Abb. 5 Ganzheitlicher Ansatz, Quelle: Görlitz AG Quelle: Görlitz AG
Abb. 6 Investitionen je Stromzähler Quelle: A.T. Kearney
Abb. 7 Betriebskosten Stromzähler min. Quelle: Arthur D.Little
Abb. 8 Betriebskosten Stromzähler max. Quelle: Arthur D.Little
Abb. 9 Smart Metering Quelle: Christiana Köhler-Schute
Abb. 10 Kostenvorteile Kundenprozesse Quelle: A.T. Kearney


3 Einleitung

Die Energiemärkte befinden sich im Umbruch. Steigende Energiekosten, begrenzte Vorkommen an fossilen Brennstoffen. Wirtschaftskrisen und unstabile politische Lage der ölproduzierenden Länder, (siehe aktuelle Ereignisse in Nahen Osten) steigern die Attraktivität der alternativen Energien wie Photovoltaik, Wasser, Wind, Biomasse. Um die alternativen Energien Effizient nutzen zu können und die Qualität und Versorgungssicherheit zu garantieren muss ein intelligentes Netz entstehen, das die dezentral erzeugte Energie in die gesamte Netzstruktur Anbinden, koordinieren und Optimieren kann. „Smart Grid“ zu Deutsch „intelligentes Stromnetz“ beinhaltet Kommunikative Verbindung der Protagonisten im Energiekreislauf, von der Erzeugung, Transport, Speicherung und der Verteilung bis hin zum Verbrauch. Die Idee dahinter, alle Geräte, die an das Stromnetz angeschlossen sind in das System zu integrieren. Smart Grid bildet ein intelligentes Energienetzwerk, das Energie von Lieferer zum Konsumenten liefert und zu diesem Zweck bidirektionale Kommunikation verwendet. Die Technisch Komplizierte und schlecht antizierbare Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energie, lässt sich durch ein Effizientes Energiemanagement lenken, während Großkraftwerke die Grundversorgung sichern und die stets wachsende Anzahl von vielen kleinen Stromversorgern aus regenerativen Energien wachsen wird, entstehen virtuelle Kraftwerke zur ihrer Verwaltung. Überschüssiger Strom wird in der nahen Zukunft flexibel von einem mit Batterie betriebenem Fahrzeug zwischengespeichert werden. Beim Stromüberschuss kann der Akkumulator des Fahrzeugs billig geladen werden, sollte aber die Nachfrage nach dem Strom hoch sein, kann der von dem Auto zwischengespeicherte Strom gewinnbringend in das Energienetz eingespeist werden[1]. Sensoren und Intelligente Zähler sind Grundlage dafür, um Stromspeicher zu oder abzuschalten. Smart Meter messen Stromverbrauch und eingespeiste Strommenge, sie registrieren auch Spannungsausfälle und stellen Informationen bereit über Stromspannung und Frequenz, um Erzeugung, Netzbelastung und Verbrauch, aufeinander abzustimmen. Beim näheren Betrachten der internationalen Entwicklung im Smart-Metering- Bereich, muss festgestellt werden, dass Länder wie Italien, Schweden und Norwegen weit fortgeschrittener sind als Deutschland, der Grund für die Abwartende Strategie ist die unsichere Finanzierungslage. In Deutschland werden bist jetzt nicht die vollen Kosten des kompletten Roll-outs von Staat übernommen. Es existieren lediglich Förderinitiativen des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie, die Pilotprojekte mit insgesamt 160 Millionen Euro in ganz Deutschland Unterstützt. Große Energieversorger betreiben in Deutschland meistens Pilotprojekte und scheuen den flächendeckenden Roll-out. Positive Ausnahmen bilden kleine Energieversorger, wie Stadtwerke, die aufgrund von Liberalisierung von Messstellenbetrieb und Messstellendienstleistung und dadurch entstandenen Effizienzdruck, gezwungen werden Allianzen zu bilden und strategische Partnerschaften einzugehen, auf diesem Weg versuchen sie die Risiken und Finanzierungskosten zu streuen oder von der know how und Erfahrung ihrer Partnern zu profitieren. Im Gegenteil zu den Großen Energieunternehmen, die ihre Smart-Metering- Technologie selbst entwickeln, indem sie speziell zu diesem Zweck Projektgesellschaften gründen, die sei dann intensiv mit finanziellen Mitteln unterstützen, müssen kleinere Konkurrenten, wie Stadtwerke sich für eine, auf ihre Bedürfnisse zugeschnittenes Finanzierungsmodell entscheiden.

Zu den häufigsten Finanzierungsarten gehören:

  • Finanzierung aus Einbehaltenen Gewinnen
  • Bankfinanzierung
  • Unternehmensanleihen
  • Neues Eigenkapital
  • Aktionärsdarlehen
  • Desinvestition
  • Hybriddarlehen
  • Projektfinanzierung

4 Definition

Dem Begriff "Smart Metering" werden viele verschiedenartige Zähler zugeordnet, die zeitnah Energieverbrauchsinformationen liefern und eine bidirektionale Kommunikation zwischen Zähler und Energieverteilernetz ermöglichen. Das Gebiet des Smart Metering ist sehr innovativ, so dass ständig neue Lösungen und Ideen entstehen und sich ihren Weg auf den Markt bahnen. Es existiert auch keine eindeutige Definition dieses Begriffs, so wird Smart Metering meistens über seine Funktionalität definiert[2].


Zu den wichtigsten Funktionen, die Smart Metering erfüllen soll, gehören:

  • die Smart Meter verarbeiten, transferieren, managen und verwalten ihrer Messdaten vollkommen automatisch
  • Messungen werden von Smart Metern automatisch abgewickelt
  • das charakteristische Merkmal für die intelligenten Zähler ist, dass Zwei-Weg-Datenübertragung stattfindet
  • die Daten werden sehr zeitnah an die relevanten Akteure und ihre Systeme weitergeleitet
  • es werden Dienste unterstützt, die die Effizienz des Energieverbrauchs und des allgemeinen Energiesystems verbessern

Eine andere Definition liefert einen Einblick in seine Funktions-Potenziale[3] :

  • die Anforderungen und Funktionen des gesetzlichen Mess- und Eichweisen müssen erfüllt werden
  • Zählerstände, elektronische Auslesung, Lastgang
  • passende Produkte und Tarifstrukturen
  • zusätzliche Dienste und neue Produkte


Praxiserfahrungen zeigen, dass Stellenweise die bloße Fähigkeit zur Fernauslese ausreicht, um einem Gerät, die Smart-Metering-Funktionalität zu bescheinigen, während in manchen Fällen viel höhere Kriterien herangezogen werden, um als solches Gerät bezeichnet zu werden. Eine nützliche Orientierung bei dem Versuch, den Begriff Smart Metering zu definieren, liefern die in diesem Zusammenhang oft verwendeten Begriffe.

5 Smartmetering Konzept

5.1 Smartmetering Technische Grundlagen

5.1.1 AMR (Advanced Meter Reading)

Zur Gruppe der AMR-Geräte gehören Systeme, die über ein Kommunikationsnetz aus der Ferne ausgelesen werden können[4]. In Deutschland gehört AMR bereits zu Standard, speziell im Industriebereich. Beim Privatkunden werden die Zähldaten an einem AMR-Zähler entweder direkt über eine Schnittstelle ausgelesen, oder von einem Messdienstleister, der einen Datenabruf per Funk vornimmt. Zu diesem Zweck müssen die Zählerräume nicht mehr betreten werden - die Daten werden vor dem Haus oder im Vorbeifahren erhoben. Eine andere Alternative, die Auslesung vorzunehmen, ist die Zählererfassung über ein Fernkommunikationssystem. In diesem Fall ist eine Vor-Ort-Auslesung nicht mehr nötig. AMR bietet nur eine unidirektionale Kommunikation, das Übertragen von Tarifinformationen und Schaltbefehlen ist nicht vorhanden.

5.1.2 AMM (Advanced Metering Management)

Der Unterschied zwischen AMM- und AMR-Systemen ist begründet in der Zwei-Weg-Kommunikation, die über ein internes Kommunikations-Gateway oder externes Kommunikations-Gateway realisiert wird[5]. Der Kommunikations-Gateway liest die Zählerwerte aus, sendet Tarifinformationen und Steuerungssignale an den Zähler bzw. an Schalteinrichtungen. AMM-Geräte sind mit diversen Zusatzfunktionen ausgestattet, die sie darüberhinaus auch effizienter machen. Zu den wichtigsten Funktionen zählen Fernschaltung, Tarifregister(mit Leistungsstufen, Zeitzonen, Kalenderfunktion), Schaltung von externen Geräten (Laststeuerung), Spannungsüberwachung, Repeater-Funktion, Schnittstellen für Zähler anderer Bereiche (Wasser, Erdgas, Wärmemengenzähler), Event-Logger und Manipulationswarnung.

5.1.3 AMI (Advanced Metering Infrastructure)

In der Literatur werden AMI- und AMM-Bezeichnungen sehr oft synonym verwendet, obwohl mit der Bezeichnung "AMI" Geräte gemeint sind, die sowohl zusätzliche Funktionen für Netzsteuerung (Smart Grid) und intelligente Haussteuerung (Smart Home) als auch Meter-Data-Systeme (MDM) anbieten[6].

5.1.4 Elektronische und digitale Zähler

Die Bezeichnungen elektronischer, intelligenter, digitaler Zähler werden im deutschsprachigen Raum weitgehend synonym verwendet.

5.1.5 MDM (Meter-Data-Management) System

MDM Systeme verbleiben beim Messstellenbetreiber, der auch für das Abrufen und Aktivieren von Funktionen des Meter-Data-Managementsystems zuständig ist. Die gängigsten Funktionen sind Datenmanagement und Verwaltung, Steuerung des intelligenten Messsystems, Zeitreihenmanagement, Berechnung und Tarifierung, Visualisierung.

5.2 Systemmodelle der Intelligenten Zähler

Der Smart Meter besteht, wenn man die Funktionalität seiner Subsysteme betrachtet, aus drei Komponenten.


Abb. 1 Systemmodell eines Smart-Metering-Systems, Quelle: EnCT
Abb. 1 Systemmodell eines Smart-Metering-Systems, Quelle: EnCT

5.2.1 Mess- und Zählsystem

Das Mess- und Zählsystem beinhaltet wesentlich mehr Funktionen als die konventionellen Ferraris Zähler und wird durch fünf Funktionsgruppen repräsentiert:

  • Messwerk
  • Datenspeicherung (Steuerung, Zählwerk)
  • Kommunikation
  • Laststeuerung
  • Fernschaltung.

Außerdem ist ein intelligentes Messwerk genauer und aussagekräftiger als sein elektro-mechanischer Konkurrent und erfasst wesentlich mehr Werte, wie Energie, Leistung (Wirkleistung sowie bezogene und gelieferte Blindleistung), Energiequalität mit ihrer Spannung und Frequenz als auch mögliche Unterbrechungen bei Energielieferung.

5.2.2 Kommunikationssystem

Das Kommunikationssystem eines intelligenten Zählers verfügt über mehrere Schnittstellen, über die Datenauslesung und Parametrierung vorgenommen wird[7]. Gleichzeitig verfügen die Zähler sehr oft über eine bidirektionale Schnittstelle für Weitverkehrskommunikation. Weitere Kommunikationsschnittstellen über die Smart Meter verfügen kann, sind Schnittstellen zur Integration von Zählern anderer Sparten oder Schnittstellen zu Anwendungen von Kunden. Es werden insgesamt vier Schnittstellen unterschieden.


Abb. 2 Definition der Kommunikationsschnittstellen, Quelle: EnCT
Abb. 2 Definition der Kommunikationsschnittstellen, Quelle: EnCT

5.2.2.1 Lokale Schnittstelle (Kommunikationsschnittstelle KS0)

Die lokale Schnittstelle (Kommunikationsschnittstelle KS0) erlaubt es einem Messdienstleister oder dem Endkunden Datenauslesung, Parametrierung oder Anbindung an einem Gateway vorzunehmen.

5.2.2.2 Nahverkehrkommunikationen (Kommunikationsschnittstellen KS1)

Nahverkehrkommunikationen (Kommunikationsschnittstellen KS1) ermöglichen das Multi-Sparten-Metering[8].

5.2.2.3 Kunden-Kommunikation (Kommunikationsstelle KS2)

Die Kunden-Kommunikation (Kommunikationsstelle KS2) existiert optional auch als Subsystem von KS1 und KS4 und auch als Kommunikationsschnittstellen zu anderen Systemkomponenten wie Energiemanagementsystem-Geräten. Primär wird mit KS2 die Kommunikation zu den Kundeninformationssystemen gesichert[9].

5.2.2.4 Weiteverkehrskommunikation (Kommunikationsschnittstelle KS3)

Die Weiteverkehrskommunikation (Kommunikationsschnittstelle KS3) ist verantwortlich für Kommunikation zu einem Meter-Daten-Managementsystem.

5.3 Datenverarbeitungssystem

Auch in dem Bereich der Datenspeicherung bietet ein elektronischer Zähler viel bessere Performance als die konventionelle Version eines Ferrari-Zählers, das es sich um intelligente Zähler handelt, die mit mehreren Tarifregistern ausgestattet sind.


Die Schaltzeitpunkte werden auch parallel zu den frei parametrierbaren Zeitreihen erfasst und über Fernverkehrkommunikation gesteuert und parametriert, so dass tageszeitgenaue und wochentagsgenaue, aber auch lastbezogene Schaltungszeitpunkte der Tarifregister definiert werden können. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, die Erfassung des Lastgangs auf Basis des Zählerstandes, die die nachträgliche zentrale Tarifierung möglich macht. Das Datenverarbeitungssystem wird als "Zentrale" oder als "Meter-Data-Management-System" bezeichnet. Die drei oben erwähnten Subsysteme werden meistens in einem Gerät integriert. Ein handelsüblicher AMM-Zähler beinhaltet Zählwerk, Messwerk und Kommunikationsschnittstellen mit Kommunikationsmodul.


Abb. 3 Gerätekonzepte integrierter AMM - Zähler, Quelle: EnCT
Abb. 3 Gerätekonzepte integrierter AMM - Zähler, Quelle: EnCT

5.4 Laststeuerung

Bestimmte intelligente Zähler besitzen einen eingebauten Schalter zu Steuerung von externen Geräten, wie Wärmepumpen, Nachtspeicherheizungen und Warmwasserboiler. Bei Engpässen in der Energieversorgung, großer Spitzenlast oder Problemen im Netzbetrieb können diese Geräte, die Elektrizität verbrauchen für eine gewisse Zeit per Fernsteuerung aus- (der Eigentümer muss vorher nicht gefragt werden) und wieder zugeschaltet werden. Die Modalitäten des Vertrages, die festlegen, welche Art von Geräten und für wie lange ausgeschaltet werden können und mit welchem Preisnachlässen der Abnehmer auf seinen allgemeinen Stromtarif rechnen kann, werden im Vorfeld von beiden Parteien vereinbart. Auch weitere Komponenten, die speziell zur Fernschaltung benutzt werden, können in einem modernen Zähler integriert sein. Über eine Weitverkehrskommunikation kann mit Hilfe der Fernsteuerung die gesamte vom Netz getrennt und wieder zugeschaltet werden, dies kann für Inkasso-Management, Vorkassen-Tarife und Lastbegrenzte Tarife eingesetzt werden. Praktisch können die oben erwähnten Funktionen, wie Messen, Datenspeicherung, Kommunikation, Laststeuerung und Fernschaltung auf mehreren Wegen umgesetzt werden[10].


Die vom Handel angebotenen Geräte enthalten entweder die Datenspeicherung und Kommunikationsfunktionalität zusammen im integrierten Messwerk als ein Paket oder werden in ein zusätzliches Gerät ausgelagert, das sogenannte Gateway. Einen weiteren interessanten Aspekt stellen Geräte dar, die Kommunikationsschnittstellen besitzen. Verfügt ein Gerät nicht über eine Kommunikationsschnittstelle, so handelt es sich um eine modulare Geräte-Variante, bei denen das Kommunikationsmodul separat gekauft werden muss. Das Gerätekonzept spiegelt die gesetzlichen Rahmenbedingungen auf dem jeweiligen Markt wieder und zeigt ob die Dienste vom Messtellenbetrieb und Messdienstleistung von unterschiedlichen Anbietern angeboten werden dürfen[11].

6 Wirtschaftliche Sichtweise von Smart Metering


Abb. 4 Optimierung von Prozessen, Quelle: Görlitz AG
Abb. 4 Optimierung von Prozessen, Quelle: Görlitz AG

6.1 Optimierung mit Smart Metering zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit

Eine notwendige Voraussetzung für den zusätzlichen Nutzen, der sich durch Einführung von Smart Metering ergibt, ist die Tatsache, dass die Systeme zur Erfassung von Daten aus Messeinrichtungen bereits bestehen müssen.

Der Einsatz von intelligenten Komponenten, wie Smart Metering, Smart Grid und Smart Home und deren koordinierte Zusammenarbeit macht es möglich, dass mit einzelnen Teilen des Intelligenten Netzes noch größere Mehrwerte erreicht werden.

Mehrwerte entstehen in jedem Smart Metering-Projekt. Sie sollten aber mehr dazu dienen, die ohnehin schon vorhandene Wirtschaftlichkeit eines Projektes noch weiter abzusichern, als sie überhaupt erst zu ermöglichen.

Ein weiterer Aspekt ist die enorme Transparenz, die die Smart Metering Technologie mit sich bringt. Der Kunde erhält eine zeitlich aktuelle Übersicht seines Energieverbrauchs und kann seinen Konsum planen und beeinflussen.

Die intelligenten Zähler können im Gegenteil zu den alten Ferraris-Geräten die Verbrauchsdaten in kürzeren Intervallen speichern. Darüber kann der Tagesverbrauch in Form einer Verlaufskurve über eine Woche, einen Monat oder ein Jahr dargestellt werden. Diese Erfassung von Echtzeit-Daten macht es möglich, dass von dem einfachen Kwh-Preis Abstand genommen wird und andere gerechtere Modelle eingeführt werden, wie z.B. der Flatrate-Tarif, der bereits seinen Erfolg in der Mobilfunkbranche feiert.

Das ermöglicht im Energievertrieb die relativ einfache Abkehr vom Kwh-Preis, hin zu komplexeren Vertragsmodellen, die bereits erfolgreich aus der Mobilfunkbranche bekannt sind.

Smart Meter können den Tagesverbrauch als Verlaufskurve über eine Woche, einen Monat oder ein Jahr darstellen. In einer ersten Differenzierung kann dem Kunden beispielsweise eine einfache Flatrate angeboten werden, dass er bei einem Jahresverbrauch von z.B. 3500 Kwh ihm ein Angebot gemacht wird, dass die ersten 10 Kwh Energie pro Tag frei sind. Bei Mehrbezug zahlt er diese zu einem erhöhten Kwh Preis. Diese Dienstleistung der Anbieters, lässt sich mit einem Handy Flatrate Tarif vergleichen.

Wenn man also ein Smart Metering-System implementieren will, um die Gesamtkosten der Messdatenerfassung zu reduzieren, dann sollte das Projekt – ehrlich gerechnet – und auch die Gesamtkosten in diesem Bereich reduzieren können.

Es ist enorm wichtig, im Bereich von Smart Metering nicht nur den Kostenaspekt zu betrachten. Die Potenziale und der wahre Ausmaß an Nutzen, den man daraus gewinnen kann, ergibt sich erst, wenn man die Interdependenzen zwischen Smart Grid, Smart Metering und Smart Home erkennt und ausschöpft.


Abb. 5 Ganzheitlicher Ansatz, Quelle: Görlitz AG
Abb. 5 Ganzheitlicher Ansatz, Quelle: Görlitz AG

6.2 Kosten für die Einführung von Smart Metering

  • Kaufpreis der Zähler
  • Einbau einer neuen Zählergeneration mit Kommunikationsanbindung / Kommunikationskosten, Ablesung, Erfassung, Instandhaltung, Turnustausch:

Hierzu gehören auch die Parametrierung des Zählers und der Aufbau der Datenbank, sowie die Inbetriebnahme, Integration der Hardware in das bestehende oder neu zu erstellende System.

  • Projektkosten, bestehend aus den Kosten für die einmalige Installation des Datenbankservers und die Projektbegleitung.
  • Investition und Betriebskosten
  • EnWG § 21b Messeeinrichtungen


Ein wichtige Rolle bei der Analyse der Gesamtkosten spielen die Eichfristen. Das Gesetz nennt eine Eichfrist für Smart Meter, die acht Jahre dauert mit der Option auf einmalige Verlängerung, insgesamt sind es 13 Jahre. Die Langlebigkeit des mechanischen Ferraris-Zähler wird nicht erreicht. Die kurzen Innovationszyklen in der Kommunikationsinfrastruktur könnten sich als Problem erweisen, falls die Kommunikationsfunktionalität in dem Zähler integriert sein sollte. Daher bieten sogenannte "MUC Konzepte" mehr Investitionssicherheit, weil sie die Kommunikations-Komponente und IP-Anbindung aus dem Zähler herausnehmen. Zusätzlich zu dem MUC-Controller wird dem Verbraucher ein Web-Server zur Verfügung gestellt, so dass Softwareinstallation auf der Kundenseite entfällt.

6.3 Einflüsse bei zukünftigen Verfahren auf Qualitätssicherungsbasis

Die europäische Messgeräterichtlinie MID wird eine große Auswirkung auf die technische Überprüfung von den Zählern haben. Aufwendige Verfahren bei denen, die intelligenten Zähler stichprobenartig kontrolliert werden fallen aus und werden durch statistische Verfahren ersetzt. Die intelligenten Zähler passen sehr gut in den MID-Qualitätskonzept, da die Bidirektionale Kommunikationsfähigkeit dieser Geräte es möglich macht mit Selbstüberprüfungsroutinen Störungen und Fehler zu finden und die Selbstdiagnose an die Zentrale zu schicken. Statistische Analyse von Verbrauchskurven helfen festzustellen, bei einzelnen Hinweisen und Online, ob Fehler oder Toleranzüberschreitungen, die mit der Zeit auftreten nur ein Gerät oder eine ganze Gruppe betreffen. Die Vereinfachung bei der Kontrolle und Überprüfung der Smart-Meter senkt die Kosten und Aufwand für Wartung der Technik und Geräte.

6.4 Softwarekosten

Kostenbereiche eines Software Systems

  • Lizenzkosten der Softwarelösung
  • Kosten für individuelle Anpassung überwiegend von Web-Portalen
  • Schnittstellen zu Abrechnung- und ERP (Enterprise Ressource Planning) Planung der Unternehmensressourcen; gehört zu den Administrations- und Dispositionssystemen
  • IT-Betriebskosten
  • Wartung, Updates und Instandhaltung
  • Bedienpersonal
  • Schulung und Ausbildung des Personals

Ein modernes Software-System für Smart-Metering erfordert sehr großen Aufwand für die Realisierung der bidirektionalen Kommunikation. Funktioniert das System, so profitiert das Unternehmen von einfachen automatischen Prozessabläufen. Die Kosten des Versorgungsunternehmens für Inkassomanagement, Reklamationsbearbeitung und Backoffice für Zählerstandpflege als auch für Umzugs- und Kundenwechselbearbeitung sinken.

Software-Kosten dürfen nicht unterschätzt werde, so betragen die gesamtwirtschaftlichen Durchschnittskosten eines großen Systems zwischen 0,60 und 0,90 Cent pro Monat pro Kunde. Bei einer Anlage von 100.000 Zählern summiert sich der Gesamtaufwand leicht auf über 1 Mio. Euro pro Jahr.

6.5 Investitionsrechnung

Bei einer reinen Kostenbetrachtung sind uns die Erträge von Smart Metering nicht bekannt. Da hier lediglich die Investitionskosten und die Lebensdauer des Systems bekannt sind, können mit Hilfe der Annuitätenmethode (eine regelmäßig jährlich fließende Zahlung) die durchschnittlichen Investitions- bzw. Kapitalkosten für das Einsetzten von Smart Metering pro Jahr errechnet werden[12].


Abb. 6 Investitionen je Stromzähler, Quelle: A.T. Kearney
Abb. 6 Investitionen je Stromzähler, Quelle: A.T. Kearney

6.6 Betriebskosten

Die Betriebskosten der Hardware selbst (der Energieverbrauch des Zählers- und Kommunikationstechnik) unterscheiden sich von der derzeit verbauten Zählertechnik. Die Smart Metering Technologie verbraucht nur wenig Energie, was einen großen Vorteil bei der klimapolitischen Diskussion darstellt[13] .

Weiterhin entstehende Kosten:

  • Kommunikationskosten für evtl. GSM/GPRS Verbindungen
  • Kosten für die Leitstelle und die Schulung von Personal

Zu den Betriebskosten gehören auch die Kosten der Hardware selbst. Die Betriebskosten von Smart-Meter-Systemen unterscheiden sich von den Kosten der konventionellen Ferraris-Zähler, die einen dreimal höheren Verbrauch haben als ihre intelligenten Nachfolger. Zusätzlich zu den Energieverbrauchskosten, müssen die GSM und GPRS Verbindungskosten, Personalkosten und Kosten für die Leitstelle berücksichtigt werden.


Abb. 7 Betriebskosten Stromzähler min., Quelle: Arthur D.Little
Abb. 7 Betriebskosten Stromzähler min., Quelle: Arthur D.Little


Abb. 8 Betriebskosten Stromzähler max., Quelle: Arthur D.Little
Abb. 8 Betriebskosten Stromzähler max., Quelle: Arthur D.Little

6.7 Wartungsaufwand

Die Wartung teilt sich in die Kostenblöcke „Personal“, „Material und Bevorratung“ sowie „Logistik“. Es ergeben sich zwischen einem herkömmlichen und einem Smart-Metering-System vor allem Änderungen in den Bereichen Personal und Logistik[14].

Aufgrund der Tatsache, dass sich bei dem Smart–Metering-System die Zähler überwiegend selbst überwachen, führt es zu einer deutlichen Reduzierung von Personalkosten[15].

7 Finanzierungsmodell von Smart Metering (Stadtwerke)

Finanzierung von Smart Metering bei kleinen Energieversorgern(Stadtwerke)

Kleine Energieversorger wie Stadtwerke, werden immer größerem Druck Ausgesetzt, der steigende Politische Druck seitens Bundesregierung Effizienz zu steigern, Delieberaliesierung der Messtellenbetriebs und Messtellendienstes, gesetzliche Vorgaben in neuen Gebäuden intelligente Zähler zu installieren und die Pflicht mindestens zwei Unterschiedliche Tarife anzubieten setzen die Stadtwerke unter Zugzwang[16]. Als kleine Energieversorger, verfügen die Stadtwerke weder über genug Kapital, noch know how, um alleine sich den neuen Anforderungen auf dem Energiemarkt zu stellen. Sie benötigen Starke Partner, die sie mit kapital, Technik und Erfahrung unterstützen können. Die natürlichen Allianzen könnten mit anderen Stadtwerken, Wohnungsgesellschaften und Telekommunikationsunternehmen entstehen. Die Zusammenarbeit würde sich vorteilhaft für alle Akteure erweisen, jede Seite könnte sich auf ihr Kerngeschäft konzentrieren, Synergien könnten entfaltet werden und Risiken auf mehrere Partner verteilt werden. Die Finanzierung von Smart-Metering-Projekten bei kleineren Energieversorgern wird oft mit klassischen Finanzierungsinstrumenten wie Leasing oder Kredit durchgeführt, obwohl alternative Finanzierungsmöglichkeiten wie Projektfinanzierung mit dem Fokus auf dem Cash Flow besser geeignet wären. Deswegen auch beschreiben wir das Finanzierungsmodell des Leasings, das von den Stadtwerken Haßfurt in Bundesrepublik Deutschland als erster kompletter Roll-Out mit 10 Tausend Smart Metern Installiert wurde.


Leasingfinanzierung

Unter Leasing-Konzept wird eine entgeltliche Nutzungsüberlassung eines Wirtschaftsgegenstandes auf Zeit durch Finanzierungsinstitute und andere Unternehmen verstanden. Der Begriff des Leasings ist recht variationsreich und erstreckt sich vom normalen Mietvertrag bis zum verdeckten Ratenkauf. Charakteristisch für das Leasing ist das eine Zwischengesellschaft zwischen Nutzer und dem Hersteller eingeschaltet wird, die sowohl als Käufer als auch als Vermieter agiert. (In dem von beschriebenem Fall der Stadtwerke von Haßfurt, fungierte eine Leasing-Gesellschaft und Sparkasse Osterfranken als Finanzierungspartner der Stadtwerke Haßfurt.) Für das Financial Leasing ist bezeichnend, dass eine Übereinkunft über eine feste, von beiden Seiten unkündbare Grundmietzeit vereinbart wird. Die Haßfurter Stadtwerke vereinbarten ein Leasing-Vertrag mit ihren Leasingpartnern über 162 Monate. Im Normalfall ist die Mietzeit kürzer als die betriebliche Nutzungsdauer, im Fall der Haßfurter Stadtwerke erstreckt sich die Leasings Zeit exakt über die gesamte betriebsgewöhnliche Nutzungsdauer(die Eichzeit bei einem Smart-Meter beträgt 13 Jahre) Die Anschaffungsausgaben, Zinsen, Risiko und Betriebskosten sind in Werkosten inbegriffen und werden als Miete in gleichen Monatsmieten von Leasingnehmer beglichen. Die Hassfurther Stadtwerke haben als Energieversorger, der als erste in Deutschland einen flächendeckenden Roll-out gewagt hat, beträchtlich profitiert, Ihr Leasing-Partner, der sich auf dem Gebiet des Smart-Meterings etablieren und sich genau wie die Haßfurter Marktanteile sichern wollte, kam ihnen bei der Angebotsofferte sehr entgegen, um den Projektzuschlag zu erhalten. Zusätzlich zu günstigen Mietbeträgen, trägt bei dem Haßfurter-Projekt das Investitionsrisiko der Leasing-Geber, in Form von Risiken des Untergangs und Verschlechterung des Leasing-Objekts. Das Financial Leasing eignet sich in der klassischen Ausführung ideal, um Wirtschaftsgüter zu beschaffen, die speziell auf die Wünsche des Mieters zugeschnitten sind, da er unter normalen Umständen das Risiko trägt und das von ihm geleaste Wirtschaftsgut innerhalb der Grundmietzeit amortisiert wird. Leasing-Vertrag bietet drei Varianten der Vertragsgestaltung[17]:

  • Leasing-Verträge ohne Optionsrecht
  • Leasing-Verträge mit Kaufoption
  • Leasing-Verträge mit Mietverlängerungsoption

Die Stadtwerke Hassfurth haben nach Auskunft des Herr Saarländer noch keine Entscheidung getroffen bezüglich der Kauf oder Mietverlängerungsoption. Die oben genannten Varianten der Vertragsgestaltung nach Ablauf der Grundmietzeit, haben Auswirkungen auf die steuerliche Behandlung des Finanzierungs-Leasings. Bei Leasings-Verträgen ohne Optionsrecht, wenn davon auszugehen ist, dass die Grundmietzeit kürzer ist als die betriebsgewöhnliche Nutzungsdauer des Wirtschaftsgutes, kann der Leasing-Nehmer nicht als wirtschaftlicher Eigentümer des Leasings-Objekts angesehen werden. Handelt sich dagegen um Leasings-Verträge mit Kaufoption und die Nutzungsdauer des Wirtschaftsgutes, die Grundmietzeit überschreitet, so wird der Leasings-Nehmer als wirtschaftlicher Eigentümer des Leasings-Objekts betrachtet. Steuerliche Zurechnung Bei dem von uns vorgestellten Fall werden die Smart-Meter von den Stadtwerken Hassfurth mit dem Anschaffungspreis aktiviert und die Abschreibung erfolgt über die Dauer der betriebsgewöhnlichen Nutzungszeit. Die Leasing-Raten bestehen aus zwei Teilen:

  • Zins und Kostenanteil(sofort abzugsfähige Ausgabe)
  • Tilgungsanteil( erfolgsneutral mit passivierten Verbindlichkeiten zu verrechnen)

Abschließend kann man sagen das Leasing von Unternehmen mit starren Investitionsbudget eingesetzt wird, um den Dispositionsspielraum des Unternehmens und seine Investitionsflexibilität zu vergrößern und den Anlagebestand innerhalb kürzesten Zeit an den technischen Fortschritt anzupassen[18].

8 Smart Metering in der Praxis (Unternehmen ENEL)

ENEL ist ein Beispiel für ein Unternehmen, das von der Smart Metering Technologie Gebrauch macht[19]. Der italienische Betreiber hat seit Ende der 90er Jahre in etwa 30.000.000 Haushalten digitale Stromzähler eingeführt, die über die Stromleitungen selbst (Powerline Transmission) an ein Datennetz angeschlossen sind. Damit ist die Fernablesung und Fernsteuerung des Zählers möglich. Vergünstigte Nachttarife sind problemlos möglich. Auch können (sofern es sich nicht um neue Installationen, sondern um vertragliche Änderungen bestehender Anschlüsse handelt) manuelle Eingriffe bei neuen Vertragsabschlüssen, Kündigungen oder neuerdings auch Anbieterwechsel meist vermieden werden. Ein Kuriosum ist die Behandlung der Kunden: Der Anschluss wird nicht etwa abgeschaltet, sondern die verfügbare Leistung wird per Fernsteuerung stark eingeschränkt - bis zum Zahlungseingang ist nur der Grundbedarf (Beleuchtung) gedeckt. Zahlungen können an Geldautomaten, in Tabakgeschäften und über das Internet erfolgen und werden in Echtzeit registriert.

Mehrkosten durch kürzere Abrechnungszyklen.

Eigentlich wird die Verkürzung von Abrechnungszyklen als Vorteil und Nutzen von Smart Metering aufgeführt. Verkürzte Abrechnungszyklen tragen zu Kostentransparenz und Flexibilität des Verbrauchers im Bezug auf Versorgerwechsel oder Umzug. Sie beinhalten aber auch einen hohen monatlichen Kostenaufwand. So fand die Unternehmensberatung A.T Kearney heraus, dass monatliche Abrechnung der Energiekosten pro Zähler 27,50 Euro bedeuten. Diesen Kosten stehen auch direkte Kosteneinsparungen für die manuelle Ablese von 4 Euro pro Zähler und Kostenreduktion durch Skaleneffekte von ca. 10 Euro pro Zähler entgegen.

8.1 Nutzen von Smart-Metering und Veränderung von bestehenden Prozesskosten

Veränderung im Prozess der Messdienstleistung, die Smart-Metering Technologie mit sich bringt, wird die bestehenden Schnittstellen zwischen Energieversorgungsunternehmen und dem Kunden verändern sowie auch die Geschäftsprozesse im Bereich des Zählerwesens, der Abrechnung, das Forderungsmanagement und die Wechselprozesse.

8.2 Prozesskostenoptimierung, Einsparungen bei Kundenprozessen

Flexible Ablesungzyklen, die mit qualitativ sehr guten und aktuellen Daten, die geliefert werden, verbunden sind, machen eine Endabrechnung des Kunden bei einem Wohnungswechsel zur einer einfachen Angelegenheit. Der Kunde enthält seine Rechnung direkt, zeitnah und Fehlerlos, ohne aufwendige Zwischenablesung, unnötige Diskussionen und Beschwerden über Nachzahlungen. Die Turnusablesungen und die Rechnungsstellung erfolgen ebenfalls zeitnah und Leistungsgerecht. Die Unternehmensberatung AT. Kearney hat ausgerechnet, dass Prozesskostenvorteile der Fernauslese von Smart-Meter-Zählern ungefähr 18 Euro pro Zähler betragen.

8.3 Mehrspartenintegration

Bei den Mehrspartenversorgern ergibt sich ein zusätzlicher Nutzen durch das die Verwendung von Smart-Meter-Technologie. Der Einsatz und Integration von verschiedenen Energiearten. Nutzen durch das Verwenden von bereits Kommunikationswegen, bedeutende Einsparpotenziale in Effizienz der Unternehmensprozessen, wie Abrechnung, speziell in diesem Bereich öffnen sich für Mehrspartenversorger Chancen Synergien und Reserven auszuschöpfen.

8.3.1 Verwaltung des Energieflusses

Fernauslesbare Smart-Geräte sind sehr gut geeignet, besser als ihre konventionellen Ferrari-Konkurrenten, um im Netz auftretende Energieverluste zu lokalisieren und überwachen. Mit modernen Smart-Metern ist sowohl Schutz vor Manipulationsversuchen gegeben als auch die Möglichkeit Leeranlagen zu überwachen.

8.3.2 Optimieren und Verbesserung der Netzsteuerung

Genaue Informationen über Menge, die aus dem Netz entnommen oder zugeführt wird, sind unabdinglich, um eine effektive Nachsteuerung zu errichten. Smart-Meter-Geräte eignen sich ideal, um die Informationsflüsse zu verbessern, indem sie exakt die Erfassung und Berechnung von Energie, die durch Transformatoren geliefert werden sicherstellen.

Ein weiterer Aspekt der großen Nutzen-Darstellung ist die Tatsache, dass neue Technologien in Verbindung mit Smart-Metern akzeptable Ergebnisse liefern, in Bezug auf den Umgang mit Volatilität, Problemen bei erneuerbaren Energien, speziell in Verbindung mit dezentraler Erzeugung, die in der Zukunft eine sehr große Rolle spielen wird. Dies ist auch eine der wichtigsten Gründe für Smart-Metering. Die Fernsteuerungsfähigkeit, die bei Smart-Meter-Geräten durch Abschalten oder Begrenzen der Leitung gegeben ist, ist eine wichtige Voraussetzung für dezentrale Erzeugung und Integration von alternativen Energiequellen.

9 Verbesserte Ressourcenverteilung und Beschaffung von Energie

Smart Metering trägt dazu bei, dass die Energieversorger ihre Energiebedarfsvorhersagen genauer ermitteln und somit Kraftwerkskapazitäten besser einplanen können. Dies kann erreicht werden durch[20]:

  • Einführung der tageszeitvariablen Tarife
  • Einführung von individuellen Tarife für bestimmte Kundensegmente

Abb. 9 Smart Metering 2, Quelle: Christiana Köhler-Schute
Abb. 9 Smart Metering 2, Quelle: Christiana Köhler-Schute

10 Potenziale im Vertrieb

Die Einführung von "Smart Metering"-Technologie ermöglicht den Energieversorgungsunternehmen den Verkauf einer ganzen Reihe neuer Produkte, die dem Kunden angeboten werden können und die Deckungsbeiträge der Energieversorger steigern können. Dazu zählen viele Möglichkeiten der Preisgestaltung, neue Dienstleistungen wie Verbrauchsdarstellung im Internet oder über Displaygeräte, exakte Abrechnungen wie zum Beispiel: täglich, wöchentlich oder monatlich. Außerdem kann eine Alarmfunktion bei Unterschreitung oder Überschreitung gewisser Kosten oder Kapazitäten eingerichtet werden[21].


Abb. 10 Kostenvorteile Kundenprozesse, Quelle: A.T. Kearney
Abb. 10 Kostenvorteile Kundenprozesse, Quelle: A.T. Kearney

Smart Metering bietet auch eine hervorragende Möglichkeit zum Aufbau einer sehr guten Kundenbeziehung. Das Erstellen und Speichern von kundenspezifischen Deckungsbeiträgen und daraus abgleitenden Kundenwertberechnungen wirkt sich positiv auf das Kundenbeziehungsmanagement aus. Ein Kundenprotal im Internet eröffnet neue Kommunikationswege. Es fordert eine individuelle auf Kunden abgestimmte Beziehung zwischen Verbrauchern und Versorgungsunternehmen. Sie trägt zur Stärkung der Marke und Entwicklung eines positiven Images bei. Die Kundenbindung wird im Allgemeinem erhöht und die Wechselrate sinkt. Smart Metering bietet eine neue Form von Kommunikation, die sehr gut Direktmarketing-Aktionen unterstützt und deren Umsetzung einfacher gestaltet werden kann und somit auch kostensparend ist. Ein weiterer Aspekt ist die aktive Einbeziehung des Kunden. Der Energielieferungsprozess verliert seine Anonymität und der Kunde wird umfassend über Geschäftsprozesse, Verbrauch und Preise informiert. Das Marketing der Energieunternehmen kann bei dem Kunden aus Selbstzweck zur Verbesserung der Image-Verbesserung eingesetzt werden. Die Energieunternehmen können ihr Image verbessern in dem sie dem Kunden Informationen über umweltfreundlichen Einsatz von erneuerbaren Energien CO² Einsparungen und Klimawandeln zur Verfügung stellen.

11 Fazit

Die kleinen Energieunternehmen wie Stadtwerke, stehen vor besonderen Herausforderungen, der steigende politische Druck durch Deliberalisierung neuer Gesetze, die in neuen und rundsanierten Gebäuden zum Einbau von Smart Metering Geräten verpflichten und der Unbedingter Wille der Europäischen Union, Energie-Unabhängigkeit der Europäer zu gewährleisten und auf Erneuerbare Energien zu setzen, verlangen von sowohl großen als auch kleinen Energieversorgern revolutionäre Veränderungen, es stehen großflächigen Investitionen bevor, die einher mit steigernder Effizienz und optimierten Geschäftsprozessen einhergehen müssen. Die ungeklärte Finanzierung, erschwert die Situation zusätzlich, so dass die großen Energieversorger sehr verhalten reagieren in punkto eines kompletten Rollouts von Smart Metering. Sie entscheiden sich im Rahmen von regionalen Pilotprojekten, die Smart Metering Versuche voranzutreiben und ihre Erfahrungen zu sammeln, dies wird aus dem Finanzierungstopf der Bundesregierung finanziert. Besonders kritisch sieht die Situation bei den kleinen Energieunternehmen aus. Erfahrungen aus dem Ausland wie Schweden, Norwegen und Italien, zeigen, dass der Markt einen enormen Konsolidierungsdruck entwickelt. Die kleinen Energieversorger wie Stadtwerke sind gezwungen, sich neue starke Partner zu suchen, untereinander Allianzen zu schließen oder mit ihren großen Konkurrenten zu verschmelzen. In dem vorherigen beschriebenen Fall der Stadtwerke in Hassfurth, die als erster Energieversorger überhaupt in Deutschland einen kompletten Rollout der Smart-Meter-Technologie umsetzten, wurde eine Leasing -Finanzierung gewählt, die sich über 162 Monate erstreckte und keine zusätzlichen Kosten bei dem Kunden verursachte. Nach unserer Meinung ist die voll-Leasing Finanzierung, die Methode, die mit den meisten Nachteilen behaftet ist mit die sowohl gegenüber der Vollfinanzierung in Form eines Kredits als auch gegenüber des von uns favorisierten Models der Projektfinanzierung(der sich komplett aus dem cash flow finanziert) schlecht abschneidet.

12 Fußnoten

  1. ↑ http://www.faz.net/s/RubD16E1F55D21144C4AE3F9DDF52B6E1D9/Doc~EDEB58114DD5F401DB20DDA0F94CDAF9E~ATpl~Ecommon~Scontent.html.
  2. ↑ http://de.wikipedia.org/wiki/Smart_Metering.
  3. ↑ Smart metering Christiane Köhler-Schute.
  4. ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_meter_reading.
  5. ↑ http://www.iosb-ast.fraunhofer.de/advanced-meter-management/amm_systeme.html.
  6. ↑ http://www.itwissen.info/definition/lexikon/AMI-advanced-metering-infrastructure-AMI-System.html.
  7. ↑ Smart-Metering Schweiz.
  8. ↑ http://www.bundesnetzagentur.de/cae/servlet/contentblob/153300/publicationFile/6482/EcofysFlaechendeckenderRollout19042010pdf.pdf.
  9. ↑ http://www.asew.de/asew/download/Bericht_Energieeffizienz_als_Geschaeftsfeld_4.pdf.
  10. ↑ http://www.bundesnetzagentur.de/cae/servlet/contentblob/153300/publicationFile/6482/EcofysFlaechendeckenderRollout19042010pdf.pdf.
  11. ↑ http://www.atkearney.de/content/misc/wrapper.php/id/50439/name/pdf_atkearney_studie_smart_metering_1225720782c185.pdf.
  12. ↑ Smart metering Christiane Köhler-Schute S.25 2.2.
  13. ↑ http://www.bet-aachen.de/fileadmin/redaktion/PDF/Veroeffentlichungen/2009/BET-Artikel_Smart_Meter_0910.pdf.
  14. ↑ http://sites.energetics.com/MADRI/toolbox/pdfs/ontario/summary.pdf
  15. ↑ http://www.bmi.bund.de/SharedDocs/Downloads/BODL/Studien/zukunftskonferenz.pdf?__blob=publicationFile.
  16. ↑ Stadtwerke Haßfurt Abteilung Finanzierung Herr Saarländer.
  17. ↑ Stadtwerke Haßfurt Abteilung Finanzierung Frau Seidel.
  18. ↑ Stadtwerke Haßfurt Abteilung Finanzierung Herr Bart.
  19. ↑ Smart metering Christiane Köhler-Schute Seite 28.
  20. ↑ http://www.suportica.de/download/Diplomarbeit-suportica.pdf.
  21. ↑ http://oesterreichsenergie.at/Smart_Meter_Wunsch_und_Wirklichkeit.html.

13 Literatur- und Quellenverzeichnis

Von „http://winfwiki.wi-fom.de/index.php/Finanzierungsmodelle_bei_Einf%C3%BChrung_der_intelligenten_Z%C3%A4hler“
Persönliche Werkzeuge