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SMARTMETER-Signale verstehen und effektiv filtern

Zusammenfassung

Im FaGeWo-Online-Treffen gab Urs Raschle (Elektrobiologe/Messtechniker) einen technisch fokussierten Überblick zu Smart Metern, den entstehenden elektromagnetischen Feldern (EMF) und möglichen Reduktionsmaßnahmen – mit Schwerpunkt auf praxisnaher Mess- und Filterstrategie.

  • Ziel und Einordnung von Smart Metern: Smart Meter dienen dem Energie- und Verbrauchsmanagement (Strom, Wasser, Gas, teils Wärme) inkl. häufigerer/nahezu Echtzeit-Auslesung sowie optionalem Lastmanagement (z. B. PV-Einspeisung, Schaltvorgänge).
  • Zwei Grundprinzipien der Datenübertragung:
    • Kabelgebunden (v. a. Strom über PLC/Powerline Communication).
    • Funkbasiert (z. B. Strom via Mobilfunk; Wasser/Gas/Wärme häufig über WM‑Bus).
      Zusätzlich wurde Glasfaser als optimaler Sonderfall erwähnt (nahezu keine EMF-Abstrahlung durch die Datenübertragung).
  • Typische Frequenzen/Standards:
    • Strom (PLC) meist im CENELEC Band A (ca. 5–95 kHz): Hochfrequente Signale sind auf die 50‑Hz-Netzspannung aufmoduliert; Leitungen wirken dabei wie Antennen, sodass Abstrahlung in den Raum möglich ist.
    • Strom (Funk) bei manchen Geräten über Mobilfunkfrequenzen (ähnlich Handy-Signal).
    • Wasser/Gas/Wärme (Funk) typischerweise M‑Bus bei 868 MHz, mit Reichweiten je nach Umgebung (Auslesung teils per Vorbeifahrt/„Drive-by“).
  • Messkonzept und Messmittel:
    • PLC/Netzgebunden: Messung an der Steckdose (gekoppelt) bzw. in der Luft mit geeigneten Sonden/Spektrumanalyse; zur sauberen Trennung von 50 Hz und aufmodulierten kHz‑Anteilen braucht es geeignete Analyse (z. B. Oszilloskop/FFT).
    • Funk: Spektrumanalysator/Antennen; einfache Breitband-Detektoren sind in realer Umgebung oft unzuverlässig, weil andere Quellen (WLAN, DECT, PV-Komponenten) dominieren können.
    • Es wurde zudem eine Ankopplungsmessung am Körper als Ansatz erwähnt, um Frequenzanteile sichtbar zu machen (mit Vorbehalt bezüglich Interpretation/Erfahrungslage).
  • Beobachtete Signalcharakteristik:
    • PLC kann in kurzen Abständen/variabler Paketierung auftreten; als Mesh-System können Zähler Signale anderer Zähler weiterleiten, wodurch Messbilder von Ausbaudichte im Quartier abhängen (wenige installierte Zähler → weniger/anders als bei Vollausbau).
    • WM‑Bus (Beispiel Wasserzähler): kurze, steilflankige Impulse im Sekundenabstand (im Beispiel ~alle 41–45 s, Impulsbreite im Millisekundenbereich).
  • Reduktionsmaßnahmen (technisch/praktisch):
    • PLC (Strom): Einsatz von Netz-/PLC-Filtern grundsätzlich möglich, jedoch nur wirksam, wenn die Filterkurve tatsächlich im relevanten kHz‑Band dämpft (viele Standardfilter sind dafür ungeeignet). Große/hochstromfähige Filter können schwer und installativ anspruchsvoll sein.
    • Wichtiges Vorgehen vor Filtereinbau: Erst interne Störquellen im Gebäude eliminieren (z. B. schlechte LED-Treiber, Wechselrichter-/Schaltnetzteil-Störungen). Ein starker Filter kann ein „unsauberer“ Verbraucherpark sogar sichtbarer machen bzw. das Netz „sensibler“ wirken lassen.
    • Mehrfamilienhäuser: Filterung ist komplex, da Kopplungen zwischen parallel geführten Leitungen auftreten; oft ist eine wohnungsweise Lösung (z. B. im Unterverteiler der Wohnung) realistischer als zentral im Keller.
    • Funkmodule am Stromzähler: Abschirmung am Zähler selbst ist praktisch schwierig; ggf. Abschirmmaßnahmen am Zähler-/Schaltschrank zur Richtungsdämpfung, ansonsten eher Klärung mit dem Versorger über alternative Systeme.
    • Wasser/Gas: Funk lässt sich grundsätzlich abschirmen (Beispiel: deutliche Schirmdämpfung durch geeignete Umhüllung), bringt aber Konflikte mit der Fernablesung; bei Gas wurden zusätzlich mögliche rechtliche/technische Restriktionen angesprochen.
    • Abstand und Installation: Feldstärken nehmen mit Abstand deutlich ab; netzfreischaltende Konzepte/Abschaltungen für Schlafbereiche wurden als zusätzliche Reduktionsoption erwähnt.
  • Kernaussage/Empfehlung: Ohne Vor-Ort-Messung (kabelgebunden und/oder Funk) ist keine seriöse Beurteilung möglich; erst messen, Störquellen im Gebäude bereinigen, dann gezielt filtern/abschirmen bzw. mit dem Versorger technische Alternativen prüfen (idealerweise kabelgebunden/Glasfaser).