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Vom Inselbetrieb zur Systemlösung: Intelligentes Energiemanagement wird zum Schlüssel

Posted by PM-Ersteller - 07/04/26 at 04:04:05 p.m.

Wenn Photovoltaik, Wärmepumpe und E-Auto wirklich zusammenspielen sollen, braucht es mehr als gute Einzeltechnik.

Dieses Spannungsfeld zog viele Fachleute, Handwerksbetriebe und regionale Energieberatungsagenturen in die Bildungsakademie der Handwerkskammer Karlsruhe. Das kostenfreie Experten-Format „Brennpunkt“ des Energie-Netzwerks fokus.energie e.V. traf mit dem Thema „Dynamisches Lastmanagement im Spannungsfeld von PV, eMobilität, Wärmepumpe und Speicherung“ sichtbar einen Nerv, entwickelte sich rasch zu einem lebendigen Experten-Forum.

Wenn Technik sich selbst im Weg steht
Schon die Einführung ins Thema durch Peter Oesterlin, Obermeister der Elektro-Innung Karlsruhe, und Hilmar F. John, Geschäftsführer fokus.energie, machte deutlich, wie groß der Handlungsdruck ist. Vorgaben und unterschiedliche Systeme würden es nicht leichter machen, so Oesterlin. Planung, Umsetzung und Nutzung müssten zusammengedacht werden, doch in der Praxis herrsche oft digitale Funkstille zwischen den Komponenten, statt intelligentem Zusammenspiel, so John. Denn in vielen Gebäuden existieren heute gewachsene Insellösungen, die zwar technisch hochwertig sind, aber oft nicht miteinander kommunizieren. Die Folge: verschenktes Effizienzpotenzial, unnötige Kosten und unzufriedene Anwenderinnen und Anwender. Umso größer war das Interesse am aktuellen Stand der Technik und an Ergebnissen aus der Praxis und zum Beispiel aus Reallaboren.

Die fünf Fachvorträge zeigten genau das auf: Aus unterschiedlichen Perspektiven beleuchteten die Referierenden den aktuellen Stand, typische Fallstricke in der Praxis und realistische Lösungsansätze. Besonders gefragt waren technische Details zur Integration heterogener Systeme, zur Rolle von Smart Metern und zur praktischen Umsetzung von „Home Energy ManagementSystemen“ (HEMS) in Bestandsstrukturen.

Wenn Systeme nicht miteinander reden
Nicht alles sei aus einem Guss, so Steffen Häusler vom „Fachverband Elektro- und Informationstechnik Baden-Württemberg“, der über Erfahrungen zum dynamischen Lastmanagement aus der Praxis berichtete: Neuanlagen seien nicht das Problem, Knackpunkt sei oftmals die Lösung im Bestand. Ob Sicherheit, Wirtschaftlichkeit oder im Komfortbereich: Das sei bei der Umsetzung in Kundenanlagen herausfordernd.

Vanessa Herhoffer von der „Karlsruher Energie- und Klimaschutzagentur gGmbH“ berichtete aus dem Alltag, mit welchen Fragen und Problemen Bürger in die Beratungsangebote kämen. Ob unterschiedliche Sprachen, eingeschränkte Steuer- und Regelbarkeit oder fehlende Rückmeldungen: Keine Einzelfälle, sondern eher der Normalfall. „HEMS“ müsse bei lokal steuerbaren Systemen frühzeitig mitgedacht werden.

Fabian Kern vom „FZI Forschungszentrum Informatik“ präsentierte Studienergebnisse zum Zusammenspiel von Smart Metern, „HEMS“ und flexiblen Anlagen. Verschiedene Systeme zusammenzubringen sei eine Herausforderung, schon durch unterschiedliche Kommunikationsprotokolle. Interoperabilität sei der Schlüssel, um Energieflexibilität ganzheitlich und sektorenübergreifend zu erschließen. Dabei sei der Einsatz einheitlich implementierter, offener Protokolle entscheidend.

Ob mangelnde Anreize, Perfektionismus, Politik, Protektionismus, Regulierung oder Datenschutz: Nikolaus Starzacher von „Countrol GmbH“ befasste sich mit der Sicht des Messstellenbetreibers, ob Smart Metering aktuell eher Katalysator oder Bremsklotz ist. Oftmals gebe es keine Anreize für eine Umsetzung.

Kommunikationsinfrastruktur und Schnittstellen seien entscheidend, so Jan Wachter vom KIT, Institut für Automation und angewandte Informatik, der exklusive Einblicke in das Lastmanagement der Musterhäuser im „Living Lab Energy Campus“ gab.

Praxislösungen besonders gefragt
In der anschließenden Diskussion zeigte sich das große Interesse: Ob Mehrwerte aus der Industrie, kompliziertes Handling, Mangel an Komponenten, Fragen zu Standards, technische Schwierigkeiten als Flaschenhals, AI als Hilfe, herstellerabhängige Spezifikationen, „Energy Sharing“, Energieflüsse, Zertifizierungen oder Sicherheit der Anlagen. Die meisten Nachfragen drehten sich um Schnittstellen, Herstellergrenzen und die Frage, wie sich dynamisches Lastmanagement wirtschaftlich und zuverlässig in realen Projekten umsetzen lässt. Die Referierenden nahmen sich Zeit für differenzierte Einordnungen und machten deutlich, wo der Markt bereits funktioniert – und wo noch Hürden bestehen. Fazit des „Brennpunkts“: Die Komponenten der Energiewende sind da, doch ihr intelligentes Zusammenspiel bleibt eine zentrale Baustelle. Eine Lösung, die immer funktioniert, gibt es nicht! Der große Zuspruch zeigte zudem, wie hoch der Bedarf an praxistauglichen Lösungen ist – und wie wichtig der fachliche Austausch auf diesem Weg bleibt.

_Infos: Der so genannte „HEMS Finder“ (Link: __www.hems-finder.org__) könne eine geeignete Anlaufstelle sein. Mehr zum Thema bei fokus.energie e.V., dem Netzwerk als zentrale Drehscheibe für Energie-Innovationen in der Region Karlsruhe, das Wirtschaft, Wissenschaft, Startups und Handwerk verbindet, gibt’s unter __www.fokusenergie.net_

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Stadtwerke Dinslaken testen Einsatzmöglichkeiten des SGIM-Systems von EMH

Posted by PM-Ersteller - 25/03/24 at 08:03:26 a.m.

Um das Lastmanagement dauerhaft im Griff behalten zu können, nutzen die Stadtwerke Dinslaken
die Möglichkeit zum Online-Monitoring aller Energieflüsse mit dem SGIM von EMH.

Obschon die Struktur der niederrheinischen Stadt Dinslaken nach wie vor über-wiegend ländlich geprägt ist, macht sich der Umbau der Stromerzeugung in den örtlichen Niederspannungsnetzen auch hier immer stärker bemerkbar. Um das Lastmanagement dauerhaft im Griff behalten zu können, nutzen die Stadtwerke Dinslaken nun die Möglichkeit zum Online-Monitoring aller Energieflüsse mit dem SGIM von EMH.

Mit 291 Ortsnetzstationen und 415 Transformatoren im Niederspannungsnetz sowie einem fast abgeschlossenen Umbau aller Freileitungen auf Bündelleiter verfügen die Stadtwerke Dinslaken über eine solide Basis, damit die Stromversorgung von rund 75.000 Einwohnerinnen und Einwohnern reibungslos vonstattengehen kann. Nach einem jüngst erfolgten Stresstest attestierten Experten der Bergischen Universität Wuppertal dem Versorger ein hohes Maß an Netzstabilität; wenn überhaupt, resultieren gelegentliche Stromausfälle in Dinslaken aus technischen Defekten und sind nicht etwa das Ergebnis überlasteter Strukturen.

Nichtsdestotrotz bereiten sich die Stadtwerke Dinslaken darauf vor, dass sich die Lage angesichts des zunehmenden Einsatzes von Wärmepumpen und wachsender E-Mobilität schon sehr bald ändern könnte. „Insbesondere bei den Einspeisungen aus kleinen Anlagen erleben wir immer häufiger plötzliche Lastspitzen, die uns im Netzmanagement momentan noch keine weiteren Probleme bereiten“, berichtet Bernd van Wesel als verantwortlicher Netzmeister Strom. „Damit wir auch langfristig auf der sicheren Seite bleiben, müssen wir aktuelle Lastflüsse aber unbedingt besser sichtbar machen.“

Lastspitzen bislang nur nachträglich sichtbar

Zwar wurden die klassischen Schleppzeiger zur Erfassung von Lastdaten in den Dinslakener Ortsnetz- und Trafostationen inzwischen weitgehend gegen elektronische Geräte ausgetauscht. Ob und wann welche Spitzenwerte erreicht wurden, lässt sich aber nach wie vor erst im Nachhinein feststellen. Die gewonnenen Daten werden für jede Station nur einmal im Jahr manuell ausgelesen und anschließend nach und nach im IT-System der Stadtwerke ausgewertet. Um den personellen Aufwand und die damit verbundenen Kosten für die Anfahrt jeder einzelnen Station zu reduzieren, wurden in Dinslaken bereits vor zehn Jahren unterschiedliche Möglichkeiten zur Vereinfachung der Netzstruktur durchgespielt. Auf den vorgeschlagenen Rückbau von Ortsnetz- und Trafostationen hat der Netzbetreiber aber letztlich verzichtet – was sich angesichts der kleinteilig voranschreitenden Entwicklung auf der letzten Meile inzwischen als vorausschauende Entscheidung erweist.

Was nun die bessere Sichtbarmachung der Lastdaten angeht, testen die Stadtwerke Dinslaken seit einigen Monaten im Rahmen eines Pilotprojektes das Smart Grid Interface Module (SGIM) von EMH. Einfach und unterbrechungsfrei im 185-mm-Sammelschienensystem von Ortsnetzstationen oder Kabelverteilschränken installiert und sofort betriebsbereit, erfasst das SGIM alle relevanten Netzinformationen von bis zu 14 Abgängen, die digital aufbereitet und in Echtzeit bereitgestellt werden. „Endlich können wir Lastflüsse auch in Echtzeit nachverfolgen“, freut sich Netzmeister Bernd van Wesel über die Funktionalität des Systems.

Festlegung geeigneter Einsatzorte

Mit den ersten Ergebnissen des SGIM-Pilotprojektes ist van Wesel durchaus zufrieden: „Über das Webinterface kann ich jederzeit die aktuellen Lastdaten der Station abfragen, und sollte es einmal zu einer Grenzwertverletzung kommen, wird automatisch eine Alarmmeldung ausgelöst.“ Nun gehe es darum, die für das System am besten geeigneten Einsatzorte festzulegen. „Bis jetzt gibt es in Dinslaken nur wenige Gebiete, in denen unvorhersehbare Spitzenwerte zu Problemen im Lastmanagement führen könnten“, sagt van Wesel und nennt als Beispiel die variable Einspeisung aus großen Photovoltaikanlagen auf den Dächern von Gewerbebetrieben, insbesondere wenn der erzeugte Strom an Wochenenden nicht von den Unternehmen selbst verbraucht wird und „ins Netz drückt“. Mit der sprunghaft ansteigenden Nutzung von Wärmepumpen und immer mehr E-Ladestationen kämen für die SGIM-Nutzung perspektivisch aber auch Wohngebiete infrage, in denen das Wechselspiel von Einspeisungen und Entnahmen zuweilen kaum vorhersehbar sei. „Das SGIM-Konzept bietet uns den großen Vorteil, ohne größeren Aufwand unterschiedliche Einsatzorte auszuprobieren und herauszufinden, wo ein permanentes Monitoring der Energieflüsse den größten Nutzen für das Netzmanagement bringt“, fasst Bernd van Wesel zusammen. Die Ergebnisse des Pilotprojektes sollen noch im Laufe des Jahres vorliegen und in die weitere Netzplanung der Stadtwerke Dinslaken einfließen.

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Die 1984 gegründete EMH Energie-Messtechnik GmbH ist spezialisiert auf Prüftechnik für die Energiemesstechnik. Das mittelständische Unternehmen mit Sitz in Brackel entwickelt und produziert Präzisionsmess- und -prüfgeräte für den Bereich Strom, Spannung und Leistung sowie Online-Analysegeräte für das Isolieröl von Leistungs-transformatoren. Neben Standardprodukten liefert EMH kundenspezifische Individual-lösungen in Form von Sonderanfertigungen. Die Produkte werden im Rahmen der Prü-fung von Elektrizitätszählern bei eichrechtlich zugelassenen Prüfstellen und bei Vertei-lernetzbetreibern bzw. Messstellenbetreibern sowie bei Herstellern von Elektrizitätszäh-lern verwendet. Zum Leistungsspektrum von EMH gehört auch die Kalibrierung von Messgeräten für elektrische Gleich- und Wechselgrößen mit einer Genauigkeit von bis zu 94 ppm.

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