Von:
Dennis Hinterkircher und Benedikt Hirschfelder (Physec GmbH)
Holger Meinen (Stadtwerke Stendal)
Stephan Kober (SK-Soft GmbH)
Neben den klassischen Feldern der Energieversorger – Strom, Gas, Wasser, Wärme und die sich in einer Hochphase befindlichen E-Mobilität – gibt es noch einen weiteren Bereich, der noch nicht von allen Stadtwerken angeboten wird: Mit dem Ziel eine einheitliche und lückenlose Wertschöpfungskette abzubilden, werden immer mehr Stadtwerke auf Submetering aufmerksam.
Submetering ermöglicht die separate und automatisierte Erfassung von Verbrauchswerten in Wohneinheiten, und komplementiert somit eine einheitliche Datenübertragung für den Kunden und ein neues gewinnbringendes Geschäftsfeld für Stadtwerke.
Gesetzlicher Hintergrund
Ein Treiber von intelligenter Messtechnik in Wohneinheiten stellt die Energieeffizienz-Richtlinie (EED) dar, die seit 2012 in Kraft getreten ist und bis Mitte 2014 in allen europäischen Ländern in nationales Recht umgesetzt werden musste.
Durch die EED wurde die Verordnung über Heizkostenabrechnung (HeizkostenV) angepasst und ist zum 1. Dezember 2021 in Kraft getreten.
Durch die HeizkostenV sind unter anderem Energieversorger und Messdienstleister seit dem 1. Januar 2022 verpflichtet, dem Endverbraucher monatlich Zählerstände zur Verfügung zu stellen. Diese Anforderung lässt sich allerdings nur sinnvoll umsetzen, wenn der Prozess der Ablesung und Darstellung automatisiert erfolgt.
Stadtwerke Stendal setzen auf LoRaWAN
Als eines der wenigen Stadtwerke, beschäftigen sich die Stadtwerke - Altmärkische Gas-, Wasser- und Elektrizitätswerke GmbH Stendal (Stadtwerke Stendal) schon seit 1998 mit Funklösungen im Kontext Submetering. Allerdings war die Technik seiner Zeit voraus und so bedeutete das Auslesen und Erstellen von Rechnungen noch viel Arbeit, weshalb man im ersten Schritt erst einmal vier Mehrfamilienhäuser funktechnisch ausgestattet hat.
Der Rest wurde über die Jahre größtenteils manuell ausgelesen und lediglich vereinzelt auf das Walk-by Verfahren umgestellt, welches eine jährliche Auslesung per Funk ermöglichte. Seit März 2020 arbeiten die Stadtwerke Stendal mit der Physec GmbH aus Bochum zusammen, die sich auf die Digitalisierung kritischer Infrastruktur spezialisiert hat. Gemeinsam sollte eine marktreifere Technik ins Feld gebracht werden, die in der Lage ist alle ca. 12.500 Wohneinheiten auszulesen. Dabei entschied man sich für das sogenannte Long Range Wide Area Network (LoRaWAN).
Geräte, die diesen Standard unterstützen, werden unter anderem von der Firma Sontex hergestellt und an die Stadtwerke Stendal geliefert. Dort wurden in einem ersten Test ca. 100 Wärmezähler, Wasserzähler und elektronische Heizkostenverteiler verbaut, wobei die Anzahl im Jahr 2023 auf über 17.000 Stück ansteigt.
Vorteile LoRaWAN
Bei LoRaWAN handelt es sich um ein IoT-Protokoll, welches im Vergleich zu anderen Funk-Protokollen sehr robust und energiearm arbeitet. So können Geräte, die das LoRaWAN-Protokoll unterstützen, bis zu 10 Jahre mit einer einzigen Batterie funken und innerstädtisch in einem Radius von bis zu 1,5 km empfangen werden.
Größere Reichweiten lassen sich in ländlicheren Gebieten erzielen. Diese Distanzen erreicht LoRa-WAN im lizenzfreien 868-MHz-ISM-Band mit einer maximalen Leistung von 25 mW. Die Leistung von 4G-/5G-Mobilfunkgeräten liegt bei Faktor 4 bis 80 höher im Vergleich zu LoRaWAN.
Datenübermittlung an Prohka
Das ausgebaute Netzwerk kann entweder aus einem Funkempfänger (Gateway) bestehen oder aus beliebig vielen. Die Gateways empfangen die Verbrauchswerte von IoT-Geräten, wie Zählern und leiten diese an die IoT-Plattform IoTree weiter.
Dort liegen nun die Verbrauchseinheiten, Zählerstände etc. und werden einmal pro Monat an das Programm Prohka der Firma SK-Soft GmbH weitergeleitet. Mit dem Unternehmen arbeiten die Stadtwerke Stendal seit über drei Jahren zusammen.
SK-Soft hat über 17 Jahre Erfahrung als Software-Entwickler für Abrechnungen in der Branche der Stadtwerke. Prohka wird dabei regelmäßig an die rechtlichen und regulatorischen Vorgaben angepasst. Der Schwerpunkt von Prohka liegt dabei auf der Heiz- und Betriebskostenabrechnung nach der HeizkostenV.
Die an Prohka übermittelten Werte werden nun überprüft und bewertet bevor sie dem Stadtwerk bzw. dem Endkunden über die Benutzeroberfläche zur Einsicht zur Verfügung gestellt werden, so wie die HeizkostenV es vorsieht. Zusätzlich kann der Kunde nun selbst entscheiden, ob er die auf Basis der Werte erstellte Verbrauchsübersicht per E-Mail oder postalisch erhalten möchte.
Test mit ersten 100 Geräten erfolgreich verlaufen
Damit haben die Stadtwerke Stendal gemeinsam mit SK-Soft und Physec die HeizkostenV vollumfänglich erfüllt. Die Messwerte werden ohne zusätzlichen Aufwand regelmäßig via LoRaWAN eingesammelt und automatisiert zu Prohka weitergeleitet. Dort findet die Bewertung, die Rechnungsstellung und das Monitoring statt.
Nachdem der Test mit den ersten ca. 100 Geräten erfolgreich war, sollen nun als nächstes weitere Geräte folgen. Neben den Zählern im Submetering setzen die Stadtwerke bereits heute auch in der Fernwärme auf LoRaWAN, wobei ca. 150 Wärmezähler verbaut wurden und mit ihren Verbrauchsdaten sowie dem Volumen und den Vor- und Rücklauftemperaturen an den Stationen der Kunden eine Überwachung des Wärmenetzes ermöglicht.
Weitere Einsatzfelder geplant
Zusätzlich planen die Stadtwerke Stendal auch in anderen Bereichen ihres Netzes weitere Gerätetypen einzusetzen, beispielsweise beim Trinkwasser oder der Erfassung von Temperaturen.
Durch den Umstieg im Bereich Submetering auf LoRaWAN, ergibt sich für die Stadtwerke Stendal eine Reihe von Vorteilen: aufwändige Prozesse - wie das Anfahren der Kunden - fällt weg, der Kunde selbst muss zur Auslesung nicht mehr in der Wohnung anwesend sein, die Rechnungsstellung erfolgt automatisiert und die Dienstleistung kann selbst weiter ausgebaut werden. (sg)
