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Mit der Glühbirne wurde in der zweiten Hälfte des neunzehnten Jahrhunderts der erste Schritt zum alltäglichen Gebrauch von elektrischen Gegenständen gemacht. Zur gleichen Zeit kamen auch die ersten traditionellen Stromzähler auf. Während sich aber unser Stromverbrauch enorm gesteigert hat, ist die Technologie des Stromzählers über Jahrzehnte beinahe gleich geblieben. Doch nun stehen wir an der Schwelle zur nächsten Generation der Zähler, den Smart Metern.
Als um 1879 Thomas Edison eine langlebige Glühbirne entwickelte, gab es noch keine zuverlässige Art, den Stromverbrauch zu messen. So erfand er den ersten chemischen Amperestundenzähler. Diese erste Version basierte auf dem Prinzip der Elektrolyse: Der Strom wird durch einen Elektrolyten von einem Zinkplättchen zu einem zweiten geleitet. Dabei löst sich Zink vom ersten Plättchen (Anode) und lagert sich auf dem zweiten (Kathode) wieder ab. Die Auflösung und Ablagerung sind proportional zur Stromstärke, sodass durch das Wiegen der Zinkplättchen festgestellt werden kann, wie lange und bei welcher Stromstärke elektrischer Strom durch den Leiter geflossen ist. Ist die Spannung der Leitung bekannt, kann die Arbeit berechnet und dem Konsumenten entsprechend in Rechnung gestellt werden. Das war der Anfang des Zählerwesens.
Der nächste Schritt war die Entwicklung des Induktions-Stromzählers, des bis heute meistverbreiteten Typs. Induktions-Stromzähler bestehen aus zwei Drahtspuhlen, die ein elektromagnetisches Feld erzeugen, das eine Metallscheibe proportional zum Stromverbrauch drehen lässt. Die Scheibe ist mit Nummernscheiben oder einem Rollenzählwerk verbunden, damit von aussen die verbrauchte Energie abgelesen werden kann.
1889 wurde schliesslich der erste Stromzähler entwickelt, der nicht nur Ampere- sondern Wattstunden mass. Das heisst, er mass also sowohl Stromstärke als auch Spannung. Der Wattstundenzähler hatte sofort kommerziellen Erfolg und seit dem frühen 20sten Jahrhundert sind Wattstunden die Standardeinheit für den Stromverbrauch.
Weiterentwicklung im 20. Jahrhundert
In der ersten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts wurden viele technische Schwachstellen der Induktions-Stromzähler zur Erhöhung ihrer Zuverlässigkeit behoben. Dabei ging es vor allem um einen Schutz gegen Temperaturschwankungen, welche zuvor saisonale Korrekturen notwendig machten. In der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts wurden viele Materialien ersetzt und die Zähler wurden leichter und kleiner. In den 1980er-Jahren wurden die ersten Hybriden produziert, bestehend aus einer bisherigen Induktionsbasis, verbunden mit einem elektronischen Zähl- und Anzeigesystem. In den 1990er Jahren entstanden die ersten vollelektronischen Zähler, die keine mechanische Basis mehr besassen und einen besseren Schutz gegen Manipulationen boten.
Um die Jahrhundertwende gewannen Stromzähler erstmals neue Funktionen dazu. Aus dem einfachen Ablesen des Verbrauchs, das über hundert Jahre die einzige Rolle der Stromzähler war, wurde ein erstmals intelligentes Gerät. Dessen Hauptfunktion ist zwar noch immer die Messung des Stromverbrauchs, aber es wird nun durch viele dynamische Kontroll- und Überwachungsfunktionen erweitert. Das war die Geburtsstunde des Smart Meters.
Der Smart Meter
Smart Meter sind die nächste Evolutionsstufe des traditionellen Stromzählers. Sie sind ein wichtiger Bestandteil in der Bestrebung nach einer höheren Energieeffizienz und stellen einen Grundbaustein des angestrebten Smart Grids dar. Intelligente Zähler, die so genannten Smart Meter, zeigen die tatsächliche Energienutzung und die tatsächliche Nutzungszeit an. Mit einem intelligenten Stromzähler kann man in Zukunft den eigenen Strombezug analysieren und allfällige «Stromfresser» aufspüren. Damit kann man beispielsweise hohe Strombezüge in Niedertarifzeiten verschieben. Dies ermöglicht eine effiziente Netz- und Ressourcensteuerung – ganz im Sinne der Energiewende. Smart Meter sind damit wichtige Komponenten für intelligente Netze sowie für die Vernetzung und Steuerung technischer Geräte in den Haushalten. Sie sind die Basis für die Digitalisierung von Abrechnung und Kundenservice im zukünftigen Metering und haben Einfluss auf den gesamten Prozess vom Zähler bis zur Abrechnung. An den Powertagen stellt die BKW ihre neuen Meter2Cash Services rund um den Smart Meter vor: