Halbleiterhersteller und die Anforderungen der intelligenten Stromzähler
Future Electronics: Smart Metering birgt Marktpotential für die Chip-Hersteller
Nahezu auf der ganzen Welt gibt es Bestrebungen, mechanische durch intelligente Stromzähler, so genannte Smart Meter, zu ersetzen. Für die Halbleiterhersteller steckt darin ein großes Marktpotential, das ein jeder von ihnen mit neuen, speziell auf diesen Markt zugeschnittenen Lösungen adressiert.
Die ursprüngliche Absicht, mittels Smart Metering den Energieverbrauch - und damit die CO2-Emissionen - zu reduzieren, scheint sich zu bewahrheiten. In einigen Ländern ist die Einführung der intelligenten Stromzähler bereits abgeschlossen, in anderen dauert die Versuchsphase noch an, aber aus den gesammelten Erkenntnissen lassen sich allmählich bereits Daten über ihre Wirkung zusammenstellen. »Die Wirkung intelligenter Stromzähler wird auf 3 bis 9 Prozent des gesamten Stromverbrauchs geschätzt«, erklärt Colin Weaving, Technical Director von Future Electronics (EMEA)*. »Gestützt werden diese Schätzungen durch die Erfahrungen von Energieversorgern wie der kanadischen Hydro One und der australischen United Energy, die auf der Smart-Meters-Konferenz in London im Juni dieses Jahres berichteten, dass die ersten Daten solche Einsparungen als realistisch erscheinen lassen. Aus Finnland werden sogar Energieeinsparungen von bis zu 10,3 Prozent gemeldet.« Bei einer globalen Umsetzung könnte sich daraus eine Reduzierung des weltweiten Gesamtenergieverbrauchs der privaten Haushalte ergeben, der heute auf 1,6 Terawatt geschätzt wird.
Der Hauptgrund für die Verbrauchsreduzierung liegt darin, dass die intelligenten Stromzähler dem Konsumenten genaue Echtzeitdaten über seinen aktuellen Stromverbrauch liefern, die ihn dazu bewegen, die übermäßige oder unnötige Nutzung von »Stromfressern« zu vermeiden. Darüber hinaus gewährleisten intelligente Stromzähler eine genauere Rechnungsstellung, was eine deutliche Verbesserung gegenüber den ungenauen Schätzungen der Energieversorger darstellt.
Smart Metering ist aber nicht nur für den Endverbraucher interessant, sondern auch für die Energieversorger (EVU) ergeben sich daraus deutliche Vorteile, u.a. erhebliche Kosteneinsparungen durch Fernablesung, Tarifanpassung an die Energienachfrage, Überwachung des Netzes auf Stromausfälle, die Möglichkeit zur Fernsteuerung des Energieverbrauchs durch den Konsumenten, eine Zweiwege-Datenverbindung für die Integration und Messung lokaler Kleinkraftwerke und nicht zuletzt auch die Möglichkeit, erweiterte Sicherheitsfunktionen z.B. gegen unbefugte Eingriffe in die Stromversorgung einzusetzen.
Technologiewettbewerb zwischen den Halbleiterherstellern
Angesichts des globalen Maßstabes der Installation intelligenter Stromzähler birgt dieser Markt viel Potential für die großen Halbleiterhersteller. Entsprechend bringen sie derzeit verstärkt neue Produkte heraus, die auf diesen speziellen Markt abzielen. Dabei liegt der Fokus u.a. auf einer hochpräzisen Signalaufbereitung und -verarbeitung zur Messung des Verbrauchs sowie auf der Fähigkeit zur drahtgebundenen oder drahtlosen Zweiwege-Kommunikation. »In einem so stark umkämpften Markt herrscht ein unablässiger Druck, die Leistung der Bausteine zu verbessern«, verdeutlicht Weaving. »So genügte z.B. bei der ersten Generation elektronischer Stromzähler ein 12-Bit-AD-Wandler für die analogen Front-End- und Messfunktionen. Bei der neuesten Generation sind zunehmend 16-Bit-AD-Wandler Standard, wobei diese zu sehr günstigen Preisen in hochintegrierte Mikrocontroller mit einem äußerst niedrigen Stromverbrauch integriert werden.«
Nach Weavings Überzeugung scheint es, bedingt durch die dynamische und gleichzeitig so wenig standardisierte Entwicklung, unvermeidlich, dass auf diesem Markt viele Technologien auf der Strecke bleiben werden. »Die Halbleiterhersteller befinden sich in einem kontinuierlichen Wettbewerb um die technologische Führerschaft«, so Weaving. »Ein gutes Beispiel dafür ist die Auseinandersetzung um den Datenaustausch vom und zum Zähler, wobei sich die verschiedenen Hersteller jeweils für die aus ihrer Sicht beste Lösung, d.h. ZigBee, vermaschte Netze im proprietären ISM-Band oder Datenübertragung über das Stromnetz, einsetzen.«
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