Hogeschool van Amsterdam

Energiemeters kunnen bijna zes keer te hoog verbruik aangeven

Onderzoek elektronische energiemeters door UT en HvA

3 mrt 2017 18:30 | Afdeling Communicatie

Bepaalde elektronische energiemeters kunnen een tot wel 582 procent te hoog verbruik aangeven. Dat blijkt uit onderzoek van de Universiteit Twente (UT) in samenwerking met de Hogeschool van Amsterdam (HvA). UT-hoogleraar Frank Leferink schat dat in de meterkasten van zeker 750.000 Nederlandse huishoudens een meter is geïnstalleerd die potentieel foute meterstanden kan weergeven. Het onderzoek is gisteren gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift ‘IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine’. HvA-docent Cees Keyer en -student Anton Melentjev van de opleiding Elektrotechniek werkten mee aan dit onderzoek.

In Nederland worden steeds meer klassieke kilowattuurmeters (kWh) – de bekende energiemeter met de draaischijf – vervangen door elektronische varianten (ook wel statische energiemeters genoemd). Een bekende variant hiervan is de ‘slimme meter’. De overheid wil dat in 2020 in elk huishouden zo’n slimme meter is geïnstalleerd.

Daadwerkelijk verbruik

Er doen al langer veel verhalen de ronde dat elektronische energiemeters in de praktijk te hoge waardes aangeven. Dit was reden voor Leferink om te onderzoeken of elektronische meters inderdaad foutieve meterstanden kúnnen aangeven. In het onderzoek testte hij, samen met docent-onderzoeker Cees Keyer en student Anton Melentjev van de HvA, negen verschillende elektronische meters. Het gaat om meters die tussen 2004 en 2014 zijn geproduceerd. De meters werden via een schakelbord aangesloten op verschillende energiegebruikers zoals spaarlampen, kachels, ledlampen en dimmers. De onderzoekers vergeleken vervolgens het daadwerkelijke verbruik van het systeem met de waardes op de elektronische energiemeter.

Portret Cees Keyer

HvA-docent Elektrotechniek en promovendus Cees Keyer

582 procent

Vijf van de negen meters gaven in de (reproduceerbare) experimenten een veel hogere waarde aan dan het daadwerkelijke stroomverbruik: tot wel 582 procent hoger in bepaalde opstellingen. Bij twee meters was de waarde juist zo’n 30 procent lager.

De grootste afwijkingen traden op als er dimmers in combinatie met spaar- en ledlampen waren aangesloten. Keyer, docent Elektrotechniek bij de HvA en promovendus aan de UT: “Het gaat om testen in het lab, maar we hebben nadrukkelijk geen uitzonderlijke condities gekozen. Bijvoorbeeld een dimmer met 50 lampen, terwijl een gemiddeld huishouden 47 lampen heeft.”

Verklaring

Verklaring voor de afwijkende standen is het ontwerp van de energiemeter in combinatie met een toenemend gebruik van moderne (vaak energiezuinige) schakelende apparaten. Hierbij volgt de opgenomen stroom niet meer een perfecte golfbeweging, maar krijgt hij een grilliger patroon. De ontwerpers van de moderne energiemeters hebben onvoldoende rekening gehouden met deze schakelende apparaten.

De onderzoekers hebben de energiemeters gedemonteerd en constateerden dat de geteste energiemeters waarin een zogenoemde ‘Rogowski-spoel’ was verwerkt een te hoge uitslag gaven, terwijl energiemeters met een ‘Hall-sensor’ juist een te lage uitslag gaven.

Leferink, hoogleraar Electromagnetic Compatibility aan de UT: “De energiemeters die we onderzochten voldoen aan alle wettelijke eisen en zijn gecertificeerd. In de eisen wordt echter onvoldoende rekening gehouden met die moderne schakelende apparaten.”

Keyer: “De meters worden gekalibreerd (gecontroleerd en bijgesteld) op basis van zogenoemde 'lineaire' stroomgebruikers, zoals gloeilampen. Inmiddels maken huishoudens veelal gebruik van 'schakelende' voeding in laptops en ledverlichting. De norm loopt dus achter."

Consumenten

Consumenten die hun energiemeter niet vertrouwen kunnen de meter laten testen door een ‘Erkende keurder’. Ze zijn zelf verantwoordelijk voor de kosten als de meter wél goed blijkt te werken. De gestandaardiseerde test houdt echter geen rekening met ‘vervuilende’ gebruikers en is daarmee volgens de onderzoekers niet geschikt om foutieve meterstanden aan te tonen. Leferink en Keyer raden consumenten die twijfelen over hun meterstanden aan om contact op te nemen met hun energieleverancier, die daarop de klacht zal doorspelen naar de netbeheerder.

Onderzoek

Het onderzoek is onder de titel ‘Static Energy Meter Errors Caused by Conducted Electromagnetic Interference’ gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift ‘IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine’. Het Van Swinden Laboratorium, ons Nationaal metrologisch instituut, dat een contraexpertise heeft uitgevoerd, bevestigt de resultaten. 

Het onderzoek is uitgevoerd door prof. dr. Frank Leferink (hoogleraar Electromagnetic Compatibility aan de UT), Cees Keyer (docent bij de HvA en promovendus aan de UT) en Anton Melentjev (tijdens het onderzoek afstuderend student aan de HvA, inmiddels alumnus).

Testopstelling met elektronische meters en lampen