Warum „Smartmeter“ und “Smartgrid” nicht ganz so intelligent sind

Mit großem Aufwand (und bedauerlichem Erfolg) bemühen sich die Energiekonzerne der Welt derzeit, Politikern das Konzept vom „intelligenten“ Strom- bzw. Gasnetz der Zukunft zu verkaufen. Die Lebensdauer des zentralistischen Ansatzes in der Strom- und Gasversorgung soll per Gesetz verlängert werden, das Netz selber an jedem beliebigen Punkt bis hinein in die Haushalte steuer- und überwachbar sein.

Aus Sicht der Unternehmen eine logische Entscheidung. Schließlich sitzen sie auf den Milliardeninvestitionen eines quer über den Planeten gespannten Spinnennetzes von Strom- und Gasleitungen. Dass dabei die Ökologie zu kurz kommt und Haushalte sowie Industrie unverantwortlichen Bedrohungen ausgesetzt werden, scheint zweitrangig zu sein. Die Tatsache, dass die Idee der Stromlieferung per Kabel an jeden Haushalt der Erde schon vom Erfinder des Wechselstroms (Nikola Tesla) für ineffizient und dumm gehalten wurde, wollen wir an dieser Stelle gnädig ausklammern und uns stattdessen auf die aktuell offensichtlichen Argumente beschränken:

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Zukunft Energieautarkie
Erneuerbare Energie in Form von Sonnenlicht, Wind, Wasserkraft und Biomasse steht überall auf der Erde zu jeder Zeit in mehr als ausreichendem Maß zur Verfügung. In den Breiten Mitteleuropas (z.B. in Deutschland oder Österreich) liegt allein die jährliche nutzbare Energieeinstrahlung der Sonne auf ein Hausdach vorsichtig geschätzt bei ca. 1000 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Das entspricht bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus 70.000 kW/h pro Jahr. Bei einer Industrieanlage mit nur 1.000 Quadratmeter Hallendach steht schon eine Million Kilowattstunden kostenloser Energie pro Jahr zur Verfügung.

Angesichts dieser Zahlen braucht erneuerbare Energie nicht einmal effizient zu sein. Es ist de facto unerheblich, ob die Solarzellen auf dem Dach das Sonnenlicht zu fünfzehn Prozent oder zu acht Prozent in Strom umwandeln. Welcher Haushalt braucht bei vernünftigem Umgang mit Energie mehr als 5.600 Kilowattstunden pro Jahr? Erneuerbare Energie muss nur eines sein: Kostengünstig. So kostengünstig, dass jeder Meter Dach- und Fensterfläche ohne Photovoltaik verschwenderischen Unfug darstellt. So günstig, dass niemand überhaupt auf die Idee kommt, darauf zu verzichten. Genau dort geht die technische Entwicklung, mit nanometer-dünnen Siliziumzellen, gedruckten Solarzellen die gänzlich auf Silizium verzichten und stromerzeugenden Sprühbeschichtungen für Glasflächen hin.

Stromnetze: Modernisierbare Zivilisationsgrundlage, oder doch eher technologische Sackgasse?

Reversible Brennstoffzellen erlauben bereits jetzt, Energie direkt am Erzeugungsort zu speichern und zu lagern. Konzerne wie Google beweisen mit praktischen Anwendungen, dass man selbst die größten Rechenzentren der Welt damit betreiben kann. Wenn wir uns endlich von zwanghaften Forderungen nach maximaler Effizienz im Umgang mit momentan ohnehin völlig ungenutzter Energie entfernen, steht eine unendliche Vielzahl von Speichermöglichkeiten zur Verfügung, von thermischen Systemen über bewegte Masse bis hin zur simplen Nickel-Eisen Batterie, die zwar nicht überragend effizient, dafür aber spottbillig, ökologisch vergleichsweise unbedenklich und praktisch unzerstörbar ist.

Experten gehen davon aus, dass schon in wenigen Jahren Strom aus lokalen alternativen Quellen erheblich billiger sein wird als konventionell im Kraftwerk erzeugte Energie. Sowohl technisch als auch aus Kostengründen steht damit einer Emanzipation der Energieverbraucher nichts mehr im Weg. Warum soll ich teuer an das Stromnetz anschließen, wenn ich viel billiger meinen eigenen Strom produziere und lagere? Ach ja… weil ich per Gesetz dazu gezwungen werde.

Stromnetze – Technologie von Vorgestern
Der jährliche Netzverlust im Österreichischen Stromnetz beläuft sich laut „Austrian Power Grid“ auf 3,5 Terawattstunden. Das entspricht dem jährlichen Strombedarf von 1.000.000 (einer Million) Haushalten.

Der Windenergiepark Parndorf III produziert mit 41 Megawatt Nennleistung 85 Millionen Kilowattstunden Regelarbeitsleistung pro Jahr. Das sind 0,085 Terawattstunden. Der jährliche Netzverlust in Österreich entspricht damit der Leistung von mehr als vierzig Windenergieparks dieser Größe.
Kostengünstige Photovoltaik und Energiespeicher könnten schon bald den Weg zur echten Energieunabhängigkeit ebnen. Das in Bau befindliche Erdgaskraftwerk Mellach soll mit einer Nennleistung von 832 Megawatt eine theoretische Regelarbeitsleistung von 4,9 Terawattstunden erreichen und kann damit die jährlichen Netzverluste gerade gut abdecken.

Dies ist nur der direkte Verlust an transportierter Energie. Noch nicht in die Rechnung mit einbezogen wurden der Energie- und Ressourcenaufwand für Errichtung und Erhalt des Netzes. Die Herstellung einer Tonne Stahl benötigt ca. 5.600 Kilowattstunden. Das österreichische Stromnetz hat eine Länge von mehr als 200.000 Kilometern. Veranschlagt man den verbrauchten Stahl für Leitungen und Masten äußerst vorsichtig mit lediglich zwei Tonnen pro Kilometer, dann hat allein die Produktion dieses Materials 2,24 Terawattstunden Energie verbraucht. Aluminium und Kupfer (die Hauptbestandteile der Leitungen) sind noch erheblich energieaufwändiger in der Herstellung.

Vereinfacht gesagt: Das Stromnetz ist ein energieverschwenderisches Fass ohne Boden, welches einem selbst bei oberflächlicher Effizienzabschätzung die Grausbirnen auftreibt.

Kann das Stromnetz durch neue Stromzähler effizient gemacht werden?
Hauptargument für die Einführung der sogenannten „intelligenten“ Stromzähler sind Energieeinsparungen und Effizienzsteigerungen innerhalb des Stromnetzes. Nach einer Studie des Fraunhofer-Instituts ist durch den Einsatz von Smart-Metern eine Einsparung von 3,9% des Energieverbrauchs möglich.

Auch dabei werden allerdings wieder die Einstandskosten sowohl an Energie als auch Ressourcen außer acht gelassen. In Österreich gab es 2010 3,62 Millionen Privathaushalte. Die Umstellung auf Smart-Meter bedingt also, dass mindestens 3,62 Millionen funktionierende Stromzähler aus den Kästen gerissen und zu Sondermüll degradiert werden. Genau so viele neue Geräte müssen hergestellt werden. Wie viel Energie, wie viel Kupfer, hochreines Silizium und andere wertvolle Ressourcen verschlingt die Herstellung von beinahe vier Millionen Computern mit Netzwerkanschluss? Über wie viele Jahrzehnte müssen die 3,9% Einsparung tatsächlich erreicht werden, bis wenigstens der Energieaufwand für die Produktion der neuen Zähler wieder hereingeholt wurde? Wie hoch werden die Ausfallquoten und der Aufwand für Instandhaltung sein? Fragen auf die es keine Antworten gibt, da schlichtweg niemand sich die Mühe gemacht hat, entsprechende Berechnungen anzustellen.

Selbst im Idealfall, wenn sich die Zähler irgendwann amortisieren (und der positive Effekt nicht durch Mehraufwendungen im System schlichtweg verpufft), alle Privathaushalte brav bei der Vermeidung von Lastspitzen mittun, dann sparen wir nicht einmal die Hälfte der Leitungsverluste ein. Kostenpunkt für diese Meisterleistung: Geschätzte 1.000,- Euro pro Haushalt, oder 3.620.000.000.- Euro für ganz Österreich. Die Kosten für eine Photovoltaik-Hausanlage liegen derzeit inklusive Montage bei 2.000,- bis 3.000,- Euro pro Kilowatt. Dabei steht ein drastischer Preisverfall vor der Haustüre. Aber selbst zum bisherigen Preis ließen sich für die Kosten der „Smart-Meter“ Umstellung Photovoltaik-Anlagen mit einer Nennleistung von 1.206.000 Kilowatt neu auf Österreichs Dächern montieren.

Die Unsicherheiten des digitalen Zeitalters
Smart-Meter sind vereinfacht gesagt Computereinheiten. Sie verfügen notwendigerweise über einen Netzwerkanschluss (je nach Modell entweder per Kabel oder per Funk) zur Datenübermittlung und über eine aus der ferne zugängliche Kommandoschnittstelle.

In Feldversuchen hat sich gezeigt, dass die bisherigen Modell extrem leicht manipulierbar waren. In einigen Ländern, wo Smart-Meter bereits stärker im Einsatz sind, spielen Stromkunden routinemäßig veränderte Firmware auf die Geräte auf, welche den Stromverbrauch „herunterrechnet“ (in wie weit sind solche Manipulationen eigentlich in die Berechnungen des Fraunhofer-Instituts mit eingeflossen?) und die Stromrechnung damit reduziert.

Bei einigen Modellen reicht es auch schlichtweg, einen starken Magneten an das Gehäuse zu heften, um die Datenerfassung zu stören und weniger zu bezahlen.

Die Fernsteuerungsfunktion lässt sich aufgrund der unzähligen Endgeräte und der Notwendigkeit, aus der Zentrale des Stromanbieters zeitnah und unkompliziert darauf zugreifen zu können nur sehr schwer absichern. Dies eröffnet ein völlig neues Feld für Cybercriminelle. Wie der Stuxnet-Wurm eindrucksvoll bewiesen hat, lassen sich selbst Uranzentrifugen in einem Hochsicherheitslabor aus der Ferne zerstören. Der entsprechende Quellcode kursiert übrigens seit einiger Zeit offen im Internet.

Ein Trojaner, der entweder die Steuerungsrechner beim Stromanbieter, oder die Firmware der Smart-Meter selber befällt, stellt wesentlich geringere Anforderungen an seine Programmierer. Damit werden zahlreiche neue „Geschäftsfelder“ geschaffen. Von der Erpressung einzelner Haushalte (zahl mir xxx oder ich schalte Dir den Strom ab) über das illegale Abgreifen von sensiblen Daten zum Weiterverkauf, bis hin zu terroristischen Attacken auf das gesamte Netz. Wer genügend Zähler kontrolliert, könnte über den methodischen Aufbau von Lastspitzen das gesamte Stromnetz Europas nachhaltig zusammenbrechen lassen.

Der Zähler ist so klug, der Zähler weiß alles!
Im Rahmen eines von der deutschen Bundesregierung geförderten Projektes haben Forscher der FH Münster die Auswertungsmöglichkeiten der Verbrauchsdaten in einem Smartgrid untersucht. Das überraschende Ergebnis: Die von Smart-Metern gelieferten Angaben sind so genau, dass sie unerwartet tiefe Einblicke in das Familienleben bieten. Von der Antwort auf die Frage ob der Stromkunde die Mikrowelle oder den E-Herd für das Mittagessen benutzt, bis hin zum abendlichen Fernsehprogramm (inklusive gewähltem Kanal/Film).

Ein praktisches Beispiel: Moderne Fernsehgeräte passen die Helligkeit des Bildschirmhintergrundes zur Bildverbesserung dynamisch an den dargestellten Inhalt an. Dadurch ändert sich der Stromverbrauch des Gerätes minimal. Smart-Meter erfassen diese Änderungen äußerst genau. Die Forscher der FH Münster wiesen nach, dass sich in einem Smartgrid die Verbrauchsdaten des Fernsehers aus den Kundendaten beim Stromanbieter herausrechnen lassen. Erstellt man nun eine Datenbank mit Verbrauchsprofilen von Filmen und Fernsehsendungen, so lässt sich beim Stromlieferanten sekundengenau feststellen, wann welcher Film oder welche Sendung im Haushalt angesehen wurde.

Angenommen ein Mitglied der Bundesregierung würde wissen wollen, welche Haushalte in Österreich eine “verleumderische” Dokumentation über Schmiergeldzahlungen angesehen haben. Mit den Daten der Stromanbieter wäre das kein Problem. Der Schritt zur Kriminalisierung ungeliebter Inhalte (verbunden mit dem Zugriffsrecht auf die Verbrauchsdaten im Rahmen von strafrechtlichen Ermittlungen) ist, wie derzeit in Italien beobachtet werden kann, auch in einem europäischen Rechtsstaat kein sehr großer.

Angesichts solcher Überwachungsmöglichkeiten erscheint George Orwells “1984″ wie ein sanftes Kindermärchen. Wer wird auf diese Daten zugreifen können? Die Geschichte hat gezeigt, wenn eine Möglichkeit zum Mißbrauch besteht, wird diese früher oder später auch ausgenutzt. Steht eine solch eklatante Gefährdung unserer freien, demokratischen Gesellschaft tatsächlich im Einklang mit den fragwürdigen Einsparungspotentialen eines Smartgrids?

Fazit
Die ganze Idee der „intelligenten“ Netzen ist fadenscheinig und hält einer kritischen Prüfung der Fakten in keinster Weise stand. Dieser Artikel konnte dabei in seiner beschränkten Länge nur eine winzige Fraktion der augenscheinlichsten Kritikpunkte anführen. Vorzubringen gäbe es noch vieles mehr.
Fragwürdigen und bestenfalls minimalen Einsparungspotentialen stehen die völlige Aufgabe der energietechnischen Selbstbestimmung und die Schaffung gläserner Haushalte gegenüber. Einzige Profiteure des ganzen Projekts sind Stromkonzerne, die sich durch die gesetzliche Verankerung ihrer Zwangsanschlüsse ein Monopol sichern, dabei ökologische Interessen vorschieben und auf genial geschickte Art und Weise eine echte Energiewende im Keim ersticken.

Wer Bürgerrechte und erneuerbare Energie für vernachlässigbar hält, dem kann die Unterstützung der zwangsweisen Einführung von Smart-Metern nur wärmstens empfohlen werden.

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