Netzanschluss steuerbarer Verbrauchseinrichtungen nach §14a EnWG: Unterschied zwischen den Versionen

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Mit den Regelungen des §14a EnWG als Übergangslösung bis zum tatsächlichen Netzausbau, sollen Überlastungen des Verteilnetzes vermieden werden. Durch die Garantie eines unmittelbaren Netzanschlusses neuer Anlagen soll weiterhin die Zufriedenheit der Verbraucherinnen und Verbraucher gesteigert werden.
Mit den Regelungen des §14a EnWG als Übergangslösung bis zum tatsächlichen Netzausbau, sollen Überlastungen des Verteilnetzes vermieden werden. Durch die Garantie eines unmittelbaren Netzanschlusses neuer Anlagen soll weiterhin die Zufriedenheit der Verbraucherinnen und Verbraucher gesteigert werden.


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== Wer ist von den neuen Regelungen des §14a betroffen? ==
== Wer ist von den neuen Regelungen des §14a betroffen? ==
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Als Erzeugungsanlagen gehören PV-Anlagen explizit nicht zu den steuerbaren Verbrauchseinrichtungen und sind daher primär nicht vom §14a EnWG betroffen. Hier greifen andere Regelungen. Dennoch sind sie als zusätzliche Energiequelle neben dem Netzanschluss ein elementarer Bestandteil der Gesamtanlage in einer Prosumer-Installation.
Als Erzeugungsanlagen gehören PV-Anlagen explizit nicht zu den steuerbaren Verbrauchseinrichtungen und sind daher primär nicht vom §14a EnWG betroffen. Hier greifen andere Regelungen. Dennoch sind sie als zusätzliche Energiequelle neben dem Netzanschluss ein elementarer Bestandteil der Gesamtanlage in einer Prosumer-Installation.


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== Was sind Implikationen für den Netzbetreiber ? ==
== Was sind Implikationen für den Netzbetreiber ? ==
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==Mögliche Lösungen==
==Mögliche Lösungen==


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Die Umsetzung der Anforderungen des §14a EnWG sind ein komplexes Projekt, da verschiedene Akteure betroffen sind, was eine gute Abstimmung erfordert, und teilweise erhebliche Investitionen getätigt werden müssen. Die Handlungsfelder lassen sich dabei grob in drei Teilbereiche unterteilen, wobei die Netzbetreiber stärker betroffen sind, aber auch die Endkunden spürbare Anforderungen zu stemmen haben.
Die Umsetzung der Anforderungen des §14a EnWG sind ein komplexes Projekt, da verschiedene Akteure betroffen sind, was eine gute Abstimmung erfordert, und teilweise erhebliche Investitionen getätigt werden müssen. Die Handlungsfelder lassen sich dabei grob in drei Teilbereiche unterteilen, wobei die Netzbetreiber stärker betroffen sind, aber auch die Endkunden spürbare Anforderungen zu stemmen haben.
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ADMS-Systeme unterstützen außerdem digitale Prozesse für das Schalten und Störungsmanagement, einschließlich das Management von Vor-Ort-Mitarbeitern und externen Dienstleistern. Es werden Systeme wie SAP, WFM (Workforce-Management) und Kundendatenbank integriert. Die Fähigkeit, Mitarbeiter basierend auf Geokoordinaten zu dispatchen, ist ein weiterer Vorteil des ADMS. Dadurch kann der Netzbetreiber seine Mitarbeiter zur richtigen Zeit am richtigen Ort einsetzen. Schließlich werden Tools wie Field und Web-Client angeboten, welche die Kommunikation mit Vor-Ort-Mitarbeitern und externen Service-Providern verbessern.
ADMS-Systeme unterstützen außerdem digitale Prozesse für das Schalten und Störungsmanagement, einschließlich das Management von Vor-Ort-Mitarbeitern und externen Dienstleistern. Es werden Systeme wie SAP, WFM (Workforce-Management) und Kundendatenbank integriert. Die Fähigkeit, Mitarbeiter basierend auf Geokoordinaten zu dispatchen, ist ein weiterer Vorteil des ADMS. Dadurch kann der Netzbetreiber seine Mitarbeiter zur richtigen Zeit am richtigen Ort einsetzen. Schließlich werden Tools wie Field und Web-Client angeboten, welche die Kommunikation mit Vor-Ort-Mitarbeitern und externen Service-Providern verbessern.


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==== 2) Intelligente Ortsnetzstation ====
==== 2) Intelligente Ortsnetzstation ====
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* Mittelspannungsmessung und -steuerung integriert in die Ringkabelschaltanlage
* Mittelspannungsmessung und -steuerung integriert in die Ringkabelschaltanlage


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==== 3) HEMS - Das Heim-Energiemanagementsystem ====
==== 3) HEMS - Das Heim-Energiemanagementsystem ====
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Hier eine Beispielkalkulation für einen 3-Personen-Haushalt mit Elektroauto und Wärmepumpe:
Hier eine Beispielkalkulation für einen 3-Personen-Haushalt mit Elektroauto und Wärmepumpe:


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Zusätzlich besteht die Möglichkeit, eine Steuerungseinheit (HEMS) selbst bereitzustellen oder beim Netzbetreiber/MSB (Messstellenbetreiber) eine Steuerbox anzufordern. Zu beachten ist, dass EEBUS die geforderten Standards des §14a erfüllt.
Zusätzlich besteht die Möglichkeit, eine Steuerungseinheit (HEMS) selbst bereitzustellen oder beim Netzbetreiber/MSB (Messstellenbetreiber) eine Steuerbox anzufordern. Zu beachten ist, dass EEBUS die geforderten Standards des §14a erfüllt.

Version vom 12. November 2024, 12:02 Uhr

Das Energiewirtschaftsgesetz (EnWG)

§ 1 Zweck und Ziele des Gesetzes

(1) Zweck des Gesetzes ist eine möglichst sichere, preisgünstige, verbraucherfreundliche, effiziente, umweltverträgliche und treibhausgasneutrale leitungsgebundene Versorgung der Allgemeinheit mit Elektrizität, Gas und Wasserstoff, die zunehmend auf erneuerbaren Energien beruht

(2) Die Regulierung der Elektrizitäts- und Gasversorgungsnetze dient den Zielen der Sicherstellung eines wirksamen und unverfälschten Wettbewerbs bei der Versorgung mit Elektrizität und Gas, der Sicherung eines langfristig angelegten leistungsfähigen und zuverlässigen Betriebs von Energieversorgungsnetzen sowie der gesamtwirtschaftlich optimierten Energieversorgung. Zur Verfolgung der Ziele in Absatz 1 berücksichtigt die Regulierung insbesondere

  1. den vorausschauenden Ausbau, die optimierte Nutzung und die Digitalisierung der Energieversorgungsnetze,
  2. die Erzeugung und Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien und Wasserstoff,
  3. die Flexibilisierung im Elektrizitätssystem, einschließlich der Nutzung von Energiespeichern sowie
  4. eine angemessene Verteilung der Netzkosten im Zusammenhang mit dem Ausbau der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien.

(3) Zweck dieses Gesetzes ist ferner die Umsetzung und Durchführung des Europäischen Gemeinschaftsrechts auf dem Gebiet der leitungsgebundenen Energieversorgung.

(4) Um den Zweck des Absatzes 1 auf dem Gebiet der leitungsgebundenen Versorgung der Allgemeinheit mit Elektrizität zu erreichen, verfolgt dieses Gesetz insbesondere die Ziele,

  1. die freie Preisbildung für Elektrizität durch wettbewerbliche Marktmechanismen zu stärken,
  2. den Ausgleich von Angebot und Nachfrage nach Elektrizität an den Strommärkten jederzeit zu ermöglichen,
  3. dass Erzeugungsanlagen, Anlagen zur Speicherung elektrischer Energie und Lasten insbesondere möglichst umweltverträglich, netzverträglich, effizient und flexibel in dem Umfang eingesetzt werden, der erforderlich ist, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Elektrizitätsversorgungssystems zu gewährleisten, und
  4. den Elektrizitätsbinnenmarkt zu stärken sowie die Zusammenarbeit insbesondere mit den an das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland angrenzenden Staaten sowie mit dem Königreich Norwegen und dem Königreich Schweden zu intensivieren.

Herausforderungen des Verteilnetzes

Elektrifizierung

Aufgrund des massiven Hochlaufs von Elektrofahrzeugen, Wärmepumpen und Speichern ist eine zunehmende Elektrifizierung im Wärme- und Verkehrssektors zu verzeichnen. Diese belastet die aktuell verfügbare Kapazität im Verteilnetz.

Netzausbau

Der Netzausbau ist notwendig, um die gesteigerte Elektrifizierung zuverlässig abzusichern. Der bedarfsgerechte Netzausbau erfolgt in der Regel erst mit zeitlichem Versatz. Dadurch besteht die Gefahr von Überlastung des örtlichen Netzes, was wiederum die Versorgungssicherheit gefährden kann, mit der Folge von Stromausfällen.

Geschwindigkeit der Energiewende

Mögliche Verzögerungen beim Netzanschluss von Wärmepumpen und Elektrofahrzeugen aufgrund fehlender Netzkapazitäten konterkarieren die politisch gewollte zügige Umstellung auf Energiewendetechnologien.

Ziel

Mit den Regelungen des §14a EnWG als Übergangslösung bis zum tatsächlichen Netzausbau, sollen Überlastungen des Verteilnetzes vermieden werden. Durch die Garantie eines unmittelbaren Netzanschlusses neuer Anlagen soll weiterhin die Zufriedenheit der Verbraucherinnen und Verbraucher gesteigert werden.

Abb. K3a – §14a EnWG als Überbrückungsmechanismus zwischen Zubau steuerbarer Verbrauchseinrichtungen und verzögertem Netzausbau

Wer ist von den neuen Regelungen des §14a betroffen?

Bisher bestand §14a EnWG mit freiwilliger Teilnahme

Verbraucher konnten durch freiwillige Vereinbarungen mit dem Netzbetreiber zur netzorientierten Steuerung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen (SteuVE) ihre Netzentgelte reduzieren. Ab dem 01.01.2024 gilt nun eine Verpflichtung für folgende Akteure:

Netzbetreiber
  • Die Regelungen zum sofortigen Netzanschluss und Steuerung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen im Niederspannungsnetz gilt verplfichtend für alle Netzbetreiber eines "öffentlichen" Versorgungsnetzes
  • Jedoch sind "private" Netze, wie z. B. Flughafennetze, von dieser Regelung ausgenommen
Verbraucher
  • Betreiber einer steuerbaren Verbrauchseinrichtung mit einer Netzanschlussleistung von >4,2 kW sind dazu verpflichtet die Regelungen des §14a EnWG zu befolgen
  • Betroffen sind Netzanschlüsse auf Niederspannungsebene (Netzebene 6 oder 7)
  • Die Regelung gilt für Neuanlagen, die ab dem 01.01.2024 in Betrieb genommen werden
  • Wichtig ist zu beachten, dass mehrere SteuVE hinter einem Netzanschluss als eine Anlage betrachtet werden
Ausnahmen bei Betreibern von §14a-Anlagen

Die Ausnahmen bei den Betreibern von §14a-Anlagen umfassen Anlagen, die für betriebsnotwendige Zwecke wie beispielsweise Krankenhäuser oder Anlagen, die nicht für die Raumheizung oder -kühlung in Wohn-, Büro- oder Aufenthaltsräumen genutzt werden.

Zu den von der Bundesnetzagentur definierten steuerbaren Verbrauchseinrichtungen zählen:
  • Wallboxen zur Ladung von Elektrofahrzeugen
  • Wärmepumpen
  • stationäre Heimspeicher zur Speicherung überschüssiger Energie z.B. aus der PV-Anlage
  • Klimageräte

Als Erzeugungsanlagen gehören PV-Anlagen explizit nicht zu den steuerbaren Verbrauchseinrichtungen und sind daher primär nicht vom §14a EnWG betroffen. Hier greifen andere Regelungen. Dennoch sind sie als zusätzliche Energiequelle neben dem Netzanschluss ein elementarer Bestandteil der Gesamtanlage in einer Prosumer-Installation.

Abb. K3b – Netzorientierte Steuerung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen

Was sind Implikationen für den Netzbetreiber ?

  • Die Implikationen für den Netzbetreiber umfassen die Notwendigkeit, die Sichtbarkeit im Niederspannungsnetz herzustellen, indem moderne Ortsnetzstationen mit Sensorik und intelligenten Messsystemen ausgestattet werden
  • Dadurch kann der Netzzustand evaluiert werden, um Engpässe zu identifizieren und festzustellen, wo Steuereingriffe erforderlich sind, um diese zu beseitigen
  • Bei akuter Beschädigung oder Überlastung des Netzes kann der Netzbetreiber den Strombezug steuerbarer Verbrauchseinrichtungen temporär reduzieren ("dimmen"), basierend auf objektiven Kriterien der Netzzustandsermittlung, die durch die Digitalisierung der Niederspannungsnetze und die Erhebung von Echtzeit-Messwerten ermöglicht wird
  • Dabei muss stets eine Mindestleistung zur Verfügung stehen, um den Betrieb von Wärmepumpen und das Laden von Elektroautos zu gewährleisten

Präventive Steuerung

  • Es beinhaltet die Anwendung einer rechnerischen Engpassprognose, bei der historische Netzzustandsdaten genutzt werden
  • Zudem werden feste Zeitfenster zur "Dimmung" des Netzbezugs vorgegeben, die maximal 2 Stunden pro Tag betragen dürfen
  • Die Nutzung dieses Modells hat zur Konsequenz, dass der Verteilnetzbetreiber im betreffenden Netzgebiet innerhalb von zwei Jahren eine dynamische Steuerung ermöglichen muss
  • Des Weiteren ist der Verteilnetzbetreiber verpflichtet, den Netzausbau zu beschleunigen, um den Anforderungen gerecht zu werden

Netzorientierte Steuerung

  • Das netzorientierte Steuerungsmodell zielt darauf ab, den Netzzustand mithilfe von Echtzeit-Netzzustandsdaten zu ermitteln.
  • Ein zentraler Aspekt ist die dynamische Vorgabe von Steuerungseingriffen, die sich an konkreten Bedarfsfällen orientiert.
  • Eine grundlegende Voraussetzung für dieses Modell ist die präzise Ermittlung des aktuellen Netzzustands durch den Verteilnetzbetreiber (VNB).
  • Dieses Modell ermöglicht es dem VNB, flexibel und dynamisch auf Basis aktueller Netzzustandsdaten und Bedarfssituationen zu agieren.

Ansteuerung der SteuVE

  • Der Betreiber der Anlagen (Verbraucher oder Prosumer) hat die Wahl zwischen der Einzelsteuerung und der Steuerung mittels Energiemanagementsystem
  • Die Einzelsteuerung - also die direkte Ansteuerung der steuerbaren Verbrauchseinrichtung - macht Sinn, wenn nur eine Anlage verbaut wurde. Zum Beispiel ausschließlich eine Wallbox zur Nutzung der Elektromobilität
  • Die Steuerung mittels Heim-Energiemanagementsystem (HEMS) empfiehlt sich bei einer Installation mit mehr als einer steuerbaren Verbrauchseinrichtung (z.B. Wallbox + Wärmepumpe) und / oder wenn zusätzlich eine Erzeugungsanlage (z.B. PV) installiert ist. In diesen Fällen ermöglicht das HEMS die optimale Nutzung der zur Verfügung stehenden Energie durch die Verbrauchseinrichtungen.

Aufgabenstellung an Netzbetreiber

Aufgaben bis zum 01.10.2024 Aufgaben bis zum 01.01.2025
Die Festlegung von Anforderungen an die Schnittstellen der Steuerungseinrichtung betrifft den Anschluss und die Übermittlung von Steuerbefehlen Entwicklung eines standardisierten Vorgehens für die Durchführung der Netzzustandsermittlung basierend auf Echtzeit-Messwerten in der Niederspannung
Festlegung von Mindestanforderungen für die technische Umsetzung und Dokumentation eines Steuerbefehls Berechnung der minimal zulässigen netzwirksamen Leistungsbezüge für steuerbare Verbrauchsanlagen unter Verwendung einer spezifischen Berechnungsformel und Gleichzeitigkeitsfaktor
Definition der technischen Parameter, um eine Gefährdung oder Störung im Netzbereich zu erkennen, sowie Vorgaben zur schrittweisen Rücknahme von Steuerungsmaßnahmen Festlegung des maximalen Zeitraums zwischen der Netzzustandsermittlung und der Reduzierung des netzwirksamen Leistungsbezugs durch den Netzbetreiber gegenüber dem Messstellenbetreiber
Entwicklung eines Formats für die Umsetzung der Veröffentlichungspflichten

Was sind die Auswirkungen und Verpflichtungen für den Verbraucher?

Für den Verbraucher ergeben sich folgende Auswirkungen und Verpflichtungen im Zusammenhang mit der SteuVE

  • Verantwortlichkeit für Steuerbarkeit: Der Betreiber ist verantwortlich für die Herstellung der Steuerbarkeit der SteuVE sowie die Umsetzung möglicher Steuerungseingriffe. Im Gegenzug sind Verzögerungen oder Ablehnungen der Netzanschlüsse durch den VNB aufgrund fehlender Netzkapazität nicht gestattet.
  • Kosten: Die Installations- und Betriebskosten zur Umsetzung der Steuerbarkeit (in Form eines Smart Meter Gateways und einer Steuerbox) trägt der Betreiber.
  • Kontinuierliche Steuerbarkeit: Die Steuerbarkeit muss auch dann gewährleistet sein, wenn der VNB noch nicht steuernd eingreifen muss. Steuerungsvorgaben des VNB sind jederzeit umzusetzen und vorgegebene Leistungswerte sind einzuhalten.
  • Betreiberpflicht: Die Betreiberpflicht ist erfüllt mit der Meldung der SteuVE und der Beauftragung der Steuerbarkeit beim Messstellen- oder Verteilnetzbetreiber. Auch Leistungssteigerungen müssen gemeldet werden.
  • Wahlmöglichkeit der Steuerbarkeit: Der Verbraucher hat die Wahlmöglichkeit bezüglich der Art der Steuerbarkeit: Einzelsteuerung oder mittels HEMS.
    • Zu beachten sind die Unterschiede in der Direktsteuerung der SteuVE, bei der jede SteuVE einzeln und unabhängig von anderen betrachtet wird, und der EMS-Steuerung, bei der die SteuVE gemeinsam und aufeinander abgestimmt betrachtet werden.

Für beide Arten der Ansteuerung auf Seiten der Kundenanlage wird in der Regel zusätzliche Steuerungstechnik benötigt, darunter

  • Smart Meter / iMSys (intelligentes Messsystem)
  • Technische Komponenten zur Ansteuerung des Smart-Meter-Gateway (z.B. FNN-Steuerboxen mit Digitalschnittstellen)
  • Leistungsmessgerät
  • Weitere Einrichtungen gemäß VNB-Vorgaben, z.B. Zählerplatz und Spannungsversorgung

Im Gegenzug für die mit zusätzlichen Kosten verbundene Herstellung der Steuerbarkeit erhalten die Endkunden als Anlagenbetreiber die sofortige Einrichtung des Netzanschlusses für §14a-Anlagen und erhalten weiterhin eine Reduzierung der Netzentgelte - unabhängig davon, ob der Netzbetreiber steuernd eingreift oder nicht. Ein Rechenbeispiel hierzu befindet sich am Ende dieses Artikels.

Anforderungen an das Netzmanagement

  • Die Implementierung eines statischen Netzmodells des Niederspannungsnetzes erfordert einen Ansatz über tagesaktuellen GIS-Import.
  • SCADA-Daten aus dem Feld werden benötigt, was die Ausrollung von Messtechnik für die Niederspannung und die Bewältigung großer Datenmengen zur Folge hat.
  • Kundeninformationen müssen mit dem Netz verknüpft werden, da die Kunden bekannt sein müssen.
  • Ein Konzept zur Nachführung des Schaltzustands für das dynamische Netzmodell ist erforderlich.
  • Ein zentrales System muss den Leistungsfluss und die State Estimation für die Niederspannung unterstützen.
  • Eine Closed-Loop Operation zur automatischen Erkennung und Behebung von Problemen muss unterstützt werden, wobei Vertrauen in die Technik von großer Bedeutung ist.

Mögliche Lösungen

Abb. K3c – Übersicht der drei Lösungsschwerpunkte zum §14a EnWG

Die Umsetzung der Anforderungen des §14a EnWG sind ein komplexes Projekt, da verschiedene Akteure betroffen sind, was eine gute Abstimmung erfordert, und teilweise erhebliche Investitionen getätigt werden müssen. Die Handlungsfelder lassen sich dabei grob in drei Teilbereiche unterteilen, wobei die Netzbetreiber stärker betroffen sind, aber auch die Endkunden spürbare Anforderungen zu stemmen haben.

  1. Netzmanagement: Visualisierung und Steuerung mittels umfassender Netzleittechnik, die alle Spannungsebenen umfasst
  2. Datenerfassung in der Ortsnetzstation: Sichtbarkeit mittels moderner Messtechnik im Niederspannungsnetz herstellen, um immer aktuelle Netzzustandsdaten zu generieren
  3. Steuerbarkeit beim Anlagenbetreiber: Durch die vermehrte Nutzung von E-Mobilität, elektrischer Wärmeerzeugung und PV-Anlagen wird das Erzeugungs- und Verbrauchsmanagement auch im Wohnbau immer wichtiger. Hier unterstützen Heim-Energiemanagementsysteme


1) Netzleittechnik ADMS

  • ADMS steht für "Advanced Distribution Management System"
  • Es ist ein intelligentes Netzmanagementsystem für Energieversorgungsunternehmen
  • Ziel ist die effiziente Überwachung, Steuerung und Optimierung von Verteilnetzen
  • ADMS integriert Echtzeitdaten aus verschiedenen Quellen
  • Es dient der Analyse des Netzes, der Vorhersage und Behebung von Problemen sowie der Verbesserung der Netzstabilität
  • Es erleichtert auch die Integration erneuerbarer Energien in das Verteilnetz
  • Zusammengefasst ist eine Netzleittechnik ADMS ein leistungsstarkes Werkzeug zur Verwaltung komplexer Energieverteilungsnetze
Nutzung von ADMS bei einem deutschen Netzbetreiber

Das System ADMS, das bereits von einem großen deutschen Netzbetreiber genutzt wird, dient zur Steuerung und Überwachung von Stromnetzen. Es bietet ein umfassendes Modell für alle Spannungsebenen. Ein entscheidender Vorteil des ADMS ist die Integration eines GIS - einem Geoinformationssystem. Durch den Import von GIS-Daten kann das System eine detaillierte geografische Ansicht des Stromnetzes bereitstellen. Diese Ansicht ist im dargestellten Bild gut erkennbar. Hier stellen die grünen Linien das Stromnetz des Netzbetreibers dar. Diese verändern sich kontinuierlich und es werden immer die aktuellen Zustände des Netzes angezeigt.

Durch diesen großen Vorteil kann der Netzbetreiber sofortige Anpassungen vornehmen und bei Gefahren sofort eingreifen. Außerdem bietet das System einige Funktionen wie topologische Einfärbung und Leistungsflussberechnung an. Zusätzlich werden geografische Layer wie Ortho-Fotos und Adressdatenbank verwendet.

Durch die Nutzung von zusätzlichen SCADA-Messungen an Mittelspannungs-/Niederspannungs-Trafostationen werden genaue Daten für die Überwachung des NS-Netzes erfasst. Diese Daten werden bei Abweichungen oder Störungen als Alarmierung genutzt und gewährleisten eine schnelle Reaktion. Die Schnittstelle zum MDM-System (Meter-Data-Management) und zu OMS-Zwecken (Outage-Management-System) über Webschnittstellen ermöglicht eine komplette Datenintegration und -bereitstellung als Basis für fundierte Handlungsmaßnahmen.

ADMS-Systeme unterstützen außerdem digitale Prozesse für das Schalten und Störungsmanagement, einschließlich das Management von Vor-Ort-Mitarbeitern und externen Dienstleistern. Es werden Systeme wie SAP, WFM (Workforce-Management) und Kundendatenbank integriert. Die Fähigkeit, Mitarbeiter basierend auf Geokoordinaten zu dispatchen, ist ein weiterer Vorteil des ADMS. Dadurch kann der Netzbetreiber seine Mitarbeiter zur richtigen Zeit am richtigen Ort einsetzen. Schließlich werden Tools wie Field und Web-Client angeboten, welche die Kommunikation mit Vor-Ort-Mitarbeitern und externen Service-Providern verbessern.

Abb. K3d – Geografische Ansicht des Stromnetzes

2) Intelligente Ortsnetzstation

Die ca. 600.000 Ortsnetzstationen im deutschen Stromnetz sind das Rückgrat der zuverlässigen Energieverteilung. Die Anforderungen des §14a EnWG beziehen sich in hohem Maße auf diese Netzelemente und ein signifikanter Teil muss intelligent ausgebaut werden. Je nach Modell spricht man von einem Anteil von ca. 30% aller Stationen, die als intelligente Ortsnetzstation nachgerüstet werden müssten, um eine ausreichende Sichtbarkeit ins Niederspannungsnetz zu bekommen.

  • Intelligente Ortsnetzstationen sind Teil moderner Energieverteilungsnetzwerke
  • Sie nutzen fortschrittliche Technologien wie IoT-Geräte, Sensoren und Datenanalyse
  • Hauptfunktionen umfassen Überwachung, Steuerung und Optimierung des Energieflusses in Niederspannungsnetzen
  • Ermöglichen Echtzeitüberwachung und Fehlerlokalisierung
  • Unterstützen Lastmanagement und Integration erneuerbarer Energien
  • Zielen auf verbesserte Betriebseffizienz und erhöhte Zuverlässigkeit des Netzbetriebs ab
  • Durch ihre Implementierung können Energieversorgungsunternehmen die Integration dezentraler Energiequellen vorantreiben

Eine Intelligente Ortsnetzstation bietet im Vergleich zu einer nicht-kommunikativen Schaltstation zahlreiche Vorteile. Durch ihre Kommunikationsfähigkeit kann sie Echtzeitdaten über den Zustand des Netzes sammeln und an übergeordnete Leitsysteme senden. Dies ermöglicht eine präzisere Überwachung, schnellere Fehlerdiagnose und effizientere Wartung. Zudem erlaubt sie eine ferngesteuerte Steuerung und Anpassung, was die Reaktionszeit auf Netzstörungen verkürzt und die Netzstabilität erhöht. Die Intelligente Ortsnetzstation spielt somit eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Gesamteffizienz und Zuverlässigkeit des Stromnetzes und ist elementar wichtig, um Sichtbarkeit in den Netzbetrieb auf Niederspannungsebene zu bekommen.

Um diese Zustandsdaten zu erfassen, bietet sich moderne Messtechnik - sowohl für den Nieder- als auch den Mittelspannungsteil der Ortsnetzstation an. Die Möglichkeit auf der Mittelspannungsseite direkt steuernd einzugreifen rundet die Gesamtlösung ab. Je nach Anforderung des Verteilnetzbetreibers lassen sich so passende Lösungen modular aufbauen - sowohl für Neuanlagen als auch für Nachrüstungen in bestehenden Ortsnetzstationen:

  • Niederspannungsmessung mit lokaler Visualisierung mittels kabelloser Funksensoren an den Sicherungsleisten und Datengateway inkl. Onlinevisualisierung
  • Niederspannungsmessung mit Cloudanbindung via MQTT-Protokoll an die Netzleittechnik oder separater Visualisierung
  • Nieder- und Mittelspannungsmessung mit Anbindung an die Netzleittechnik
  • Nieder- und Mittelspannungsmessung sowie Mittelspannungssteuerung
  • Mittelspannungsmessung und -steuerung integriert in die Ringkabelschaltanlage
Abb. K3e – Übersicht der modularen Mess- & Steuerungslösungen für Ortsnetzstationen

3) HEMS - Das Heim-Energiemanagementsystem

  • HEMS sammelt Daten aus dem Zuhause, um Lasten auszugleichen
  • Schafft konkrete Einblicke in die selbst erzeugte Energie, deren Verteilung und den Verbrauch im Hausnetz durch Energieanlagen
  • Ermöglicht die effiziente Kürzung und Verlagerung von Lasten wie Elektroautos und Wärmepumpen zur Reduzierung des Bedarfs an größeren Netzanschlüssen
  • Reduziert die Netzabhängigkeit durch direkte und automatische Steuerung von Geräten mithilfe datengesteuerter Algorithmen
  • Ermöglicht eine Einsparung von 10-20% der Energiekosten im Vergleich zu einem nicht verwalteten Haus
  • Trägt zur Verringerung des CO2-Fußabdrucks bei
Vorteile
  • Zentraler Anschluss an die Steuerungstechnik über das EMS
  • Vereinfachte Verwaltung ohne separate Anbindung jeder Steuereinrichtung
  • Zentrale Dokumentation der Steuerungseingriffe
  • Effektive Reduzierung der Auswirkungen von Steuerungseingriffen seitens des VNB auf den Kunden durch Begrenzung der effektiven Netzbezugsleistung
  • Berücksichtigung der lokalen Energieerzeugung, z. B. durch PV-Anlagen
  • Bereitstellung mittels Speicherlösungen
  • Optimale Verteilung der Netzbezugsleistung für den Kunden auf die Steuerungsvorrichtungen
  • Vielfältige Nutzungsmöglichkeiten des EMS für weitere Anwendungsfälle
Einsparung mit HEMS

Als Anlagenbetreiber (Hauseigentümer) besteht die Möglichkeit, von reduzierten Netznutzungsentgelten zu profitieren und es lässt sich zwischen zwei Modulen wählen:

  • Modul 1: Eine pauschale Reduzierung des Netznutzungsentgelts in Höhe von 110-190 € pro Jahr. Zugrunde liegt eine Kombination aus bundesweit einheitlicher Pauschale und einer Stabilitätsprämie, die individuell je VNB ist.
  • Modul 2: Eine prozentuale Reduzierung um 60 % in Bezug auf den gemessenen Verbrauch der steuerbaren Verbrauchseinrichtungen (separater Zähler notwendig).

Hier eine Beispielkalkulation für einen 3-Personen-Haushalt mit Elektroauto und Wärmepumpe:

Abb. K3f – Berechnung der Kosteneinsparung

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, eine Steuerungseinheit (HEMS) selbst bereitzustellen oder beim Netzbetreiber/MSB (Messstellenbetreiber) eine Steuerbox anzufordern. Zu beachten ist, dass EEBUS die geforderten Standards des §14a erfüllt.

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