Was ist Lastmanagement?
Lastmanagement bezeichnet die aktive Überwachung und Steuerung des elektrischen Leistungsbezugs. Ziel ist es, Leistungsspitzen zu vermeiden, Leistungsgrenzen einzuhalten und verfügbare Energie möglichst sinnvoll auf Verbraucher zu verteilen.
Dafür überwacht ein Lastmanagementsystem kontinuierlich den Lastgang. Droht eine festgelegte Leistungsgrenze überschritten zu werden, kann das System reagieren. Je nach technischer Ausgestaltung lassen sich flexible Verbraucher verschieben, kurzzeitig reduzieren oder priorisiert steuern. Zusätzlich kann ein Batteriespeicher Energie bereitstellen, damit der Netzbezug unterhalb der definierten Grenze bleibt.
Meist wird unterschieden zwischen statischem Lastmanagement mit festen Leistungsgrenzen und dynamischem Lastmanagement, das unter anderem Netzkapazität, Produktionsauslastung, Strompreise, Wetterprognosen und historische Verbrauchsdaten einbeziehen kann.
Wie arbeiten Batteriespeicher und Lastmanagement zusammen?
Der Batteriespeicher stellt elektrische Energie bereit. Das Lastmanagement entscheidet, wann und zu welchem Zweck diese Energie eingesetzt wird.
Ein typischer Anwendungsfall ist Peak Shaving, also die Lastspitzenkappung. Dabei wird der Speicher in Phasen mit geringerem Leistungsbedarf geladen. Droht später eine hohe Lastspitze, stellt er kurzfristig Energie bereit. Der Betrieb bezieht dann einen Teil der benötigten Leistung aus der Batterie statt vollständig aus dem öffentlichen Netz.
Dabei sind Batteriespeicher und intelligente Laststeuerung zwei Ansätze des Peak Shavings. Die Steuerungssoftware überwacht dabei den Lastgang und aktiviert Speicher oder steuerbare Verbraucher beim Erreichen definierter Schwellenwerte.
Für eine wirkungsvolle Steuerung müssen jedoch mehrere Fragen beantwortet werden:
- Welche Lastspitzen treten tatsächlich auf?
- Wie hoch sind sie und wie lange dauern sie?
- Wann muss der Batteriespeicher verfügbar sein?
- Welche Verbraucher können flexibel gesteuert werden?
- Wann lässt sich der Speicher wieder laden?
- Soll zusätzlich der PV-Eigenverbrauch optimiert werden?
- Sollen Strompreissignale in die Steuerung einfließen?
Erst das Zusammenspiel aus Messdaten, Prognosen und Steuerungslogik macht aus einem Batteriespeicher ein aktiv nutzbares Element des betrieblichen Energiemanagements.
Welche Vorteile bietet die Kombination?
1. Lastspitzen reduzieren
Werden mehrere große Verbraucher gleichzeitig betrieben, kann der Leistungsbezug kurzfristig stark steigen. Ein Batteriespeicher kann in solchen Situationen zusätzliche Leistung bereitstellen. Das Lastmanagement erkennt die drohende Überschreitung und koordiniert die Entladung.
Damit wird nicht lediglich Energie gespeichert. Der Speicher übernimmt eine konkrete Funktion innerhalb der betrieblichen Leistungssteuerung.
2. Netzanschluss und Betriebsmittel schützen
Mit zunehmender Elektrifizierung können vorhandene Netzanschlüsse, Transformatoren, Leitungen oder Sicherungen stärker belastet werden. Häufig wird die Netzkapazität deshalb als möglicher Engpass für Elektrifizierungsprojekte angesehen. Gleichzeitig muss die Frage gestellt werden, wie stark das Netz tatsächlich ausgelastet ist.
Das Lastmanagement von Enit kann zum Schutz vor Überlastung von Netzanschluss, Transformatoren und Leitungen eingesetzt werden. Für die Trafo- und Anlagenüberwachung werden hochaufgelöste Messwerte sowie datenbasiert bestimmte Schaltpunkte genutzt.
3. PV-Eigenverbrauch optimieren
Erzeugt eine Photovoltaikanlage mehr Strom, als der Betrieb in diesem Moment benötigt, kann überschüssige Energie in einem Batteriespeicher zwischengespeichert werden. Der Strom steht dann zu einem späteren Zeitpunkt für Produktion, Ladeinfrastruktur oder andere Verbraucher zur Verfügung.
Ein intelligentes Lastmanagement berücksichtigt dafür Erzeugung, Verbrauch und Speicherzustand. Die PV-Eigenverbrauchsoptimierung und Batteriesteuerung gehören zu den Anwendungsmöglichkeiten von Enit act.
4. Auf dynamische Strompreise reagieren
Ein Batteriespeicher kann grundsätzlich in günstigeren Strompreisphasen geladen und in teureren Zeitfenstern genutzt werden. Dafür müssen Lastprognosen, Strompreissignale und der erwartete Energiebedarf gemeinsam betrachtet werden. Dabei sollten Batterien, Ladestationen und weitere Verbraucher in die Steuerung einbezogen werden.
5. Elektrifizierung planbarer machen
Neue elektrische Verbraucher erhöhen nicht nur den gesamten Energiebedarf. Entscheidend ist auch, ob sie gleichzeitig betrieben werden.
Ein intelligentes Management kann diese Gleichzeitigkeit reduzieren. Ladepunkte, Wärmepumpen, Produktionsanlagen und Batteriespeicher werden dann nicht isoliert betrachtet, sondern innerhalb der vorhandenen Kapazitätsgrenzen koordiniert.
Welche Verbraucher lassen sich flexibel steuern?
Nicht jeder Verbraucher darf verschoben oder vorübergehend reduziert werden. Bei der Planung sollten Unternehmen deshalb zwischen kritischen, produktionsnahen und produktionsfernen Verbrauchern unterscheiden.
Häufig sehen wir bei unseren Kunden folgende flexible Verbraucher:
- Kühlaggregate
- Pumpen
- Heizstäbe, beispielsweise in Waschanlagen
- Wärmepumpen
- elektrische Gabelstapler
- Druckluftkompressoren
- Ladesäulen
- Batteriespeicher
- Klimaanlagen in Büroräumen
Welche dieser Verbraucher tatsächlich steuerbar sind, muss für jeden Betrieb individuell geprüft werden. Produktionssicherheit und Prozessanforderungen sollten dabei immer Vorrang haben.
Eine mögliche Priorisierung sieht so aus:
- Produktionskritische Verbraucher: Sie dürfen nicht oder nur in engen Grenzen beeinflusst werden.
- Produktionsnahe flexible Verbraucher: Sie können unter bestimmten Bedingungen zeitlich verschoben oder kurzzeitig angepasst werden.
- Produktionsferne Verbraucher: Sie bieten häufig mehr Flexibilität.
- Batteriespeicher und Ladeinfrastruktur: Sie können gezielt in die Leistungssteuerung eingebunden werden.
Das Ziel ist nicht, die Produktion wahllos abzuschalten. Vielmehr soll die vorhandene Flexibilität so genutzt werden, dass Leistungsgrenzen eingehalten werden, ohne den Betriebsablauf unnötig zu beeinträchtigen.
Wann lohnt sich ein Batteriespeicher für Unternehmen?
Ob ein Batteriespeicher wirtschaftlich und technisch sinnvoll ist, lässt sich nicht allein anhand des Jahresverbrauchs beurteilen. Entscheidend sind insbesondere der Lastgang, die Höhe und Dauer der Lastspitzen, die verfügbare Netzkapazität sowie mögliche zusätzliche Anwendungsfälle.
Eine Bewertung sollte mindestens folgende Punkte einbeziehen:
- Verlauf der Leistungsspitzen
- Dauer und Häufigkeit der Spitzen
- vorhandene PV-Erzeugung
- aktueller und zukünftiger Leistungsbedarf
- flexible Verbraucher
- Ladeinfrastruktur
- verfügbare Netzanschlussleistung
- mögliche dynamische Stromtarife
- technische Einbindung des Speichers
- geplante Elektrifizierungsprojekte
Ein Speicher, der ausschließlich auf einen einzigen Anwendungsfall ausgelegt ist, nutzt möglicherweise nicht sein gesamtes Potenzial. Interessant wird daher häufig die Kombination mehrerer Betriebsstrategien, etwa Lastspitzenkappung, PV-Eigenverbrauchsoptimierung und die Berücksichtigung dynamischer Strompreise.
Batteriespeicher oder Laststeuerung: Was ist die richtige Lösung?
Die beiden Ansätze schließen sich nicht aus. Sie können sich sinnvoll ergänzen.
Die direkte Laststeuerung nutzt vorhandene Flexibilität auf Verbraucherseite. Beispielsweise können Ladepunkte angepasst oder geeignete Verbraucher zeitlich verschoben werden.
Der Batteriespeicher stellt zusätzliche Leistung zur Verfügung, ohne dass ein Verbraucher unmittelbar reduziert werden muss.
Welche Strategie besser geeignet ist, hängt vom jeweiligen Lastprofil ab:
- Lassen sich Lasten verschieben, kann die Verbrauchssteuerung ein wichtiger erster Hebel sein.
- Sind Prozesse kaum flexibel, kann ein Batteriespeicher zusätzliche Handlungsmöglichkeiten schaffen.
- Treten kurze, hohe Spitzen auf, kann Peak Shaving mit einem Speicher relevant sein.
- Besteht eine PV-Anlage, kann zusätzlich die Eigenverbrauchsoptimierung betrachtet werden.
- Kommen neue elektrische Verbraucher hinzu, sollte die verfügbare Netz- und Trafoleistung geprüft werden.
In vielen Fällen ist eine kombinierte Lösung zielführend: Flexible Verbraucher werden priorisiert gesteuert, während der Batteriespeicher verbleibende Leistungsspitzen ausgleicht.
Wie starten Unternehmen mit Lastmanagement?
1. Energiedaten erfassen
Die Grundlage bildet ein ausreichend detaillierter Lastgang. Er zeigt, wann Leistungsspitzen auftreten und wie sich der Verbrauch über den Tag, die Woche oder unterschiedliche Produktionszustände entwickelt.
2. Netz- und Trafoauslastung analysieren
Vor einem Ausbau sollten Unternehmen prüfen, wie stark Netzanschluss, Transformator und weitere elektrische Betriebsmittel tatsächlich ausgelastet sind. Enit kann dafür eine Analyse auf Basis hochaufgelöster Messwerte durchführen.
3. Flexible Verbraucher identifizieren
Gemeinsam mit Produktion, Technik und Energiemanagement wird festgelegt, welche Verbraucher steuerbar sind und welche Prioritäten gelten. Dabei müssen Prozessgrenzen eindeutig definiert werden.
4. Anwendungsfälle für den Speicher bewerten
Mögliche Anwendungen sind:
- Lastspitzenkappung
- PV-Eigenverbrauchsoptimierung
- optimierter Strombezug bei dynamischen Preisen
- Unterstützung der Ladeinfrastruktur
- Einhaltung definierter Leistungsgrenzen
5. Steuerung und Monitoring aufbauen
Die Steuerung muss Verbrauch, Erzeugung, Speicherzustand und Leistungsgrenzen zusammenführen. Gleichzeitig sollte nachvollziehbar bleiben, wann das System eingegriffen hat und welche Wirkung erzielt wurde.
Meist steigen wir mit dem Zusammenspiel aus Energiemonitoring, der Einbindung bestehender Zähler, der Generierung von Energiedaten, einem Lastmanagement-Workshop ein. Nach der Datenanalyse können dann prognosebasierte Komponenten wie Wetterdaten, Lastgänge und gegebenenfalls dynamische Tarife berücksichtigt werden.
Batteriespeicher mit Enit intelligent steuern
Viele Energiemanagementsysteme einzelner Hersteller konzentrieren sich auf eine bestimmte Komponente, beispielsweise Batterie, PV-Anlage oder Ladepark. Enit verfolgt dagegen einen übergeordneten, herstellerneutralen Ansatz.
Wir betrachten unsere Lösung als Plattform für Daten und Entscheidungen, die Messdaten, Informationen aus bestehenden Energiemanagementsystemen, Tarife und CO2-Daten zusammenführt. Dabei betrachten wir Batterie, Ladeinfrastruktur, PV, Gebäudetechnik und industrielle Verbraucher nicht isoliert, sondern in ihrer Wechselwirkung.
Mit dem Enit agent werden Energieverbräuche transparent. Der Enit act ergänzt die aktive Steuerung. Die typischen Anwendungsmöglichkeiten umfassen:
- Steuerung innerbetrieblicher Lasten
- Ladesäulenmanagement
- Lastspitzenkappung
- atypische Netznutzung
- PV-Eigenverbrauchsoptimierung
- Batteriesteuerung
- optimierten Strombezug bei dynamischen Strompreisen
- Schutz von Betriebsmitteln
Mehr aus Ihrem Batteriespeicher herausholen
Sie planen einen Batteriespeicher, möchten Ihren Netzanschluss entlasten oder vorhandene Energieanlagen besser koordinieren?
Enit unterstützt Sie dabei, Lastgangdaten zu analysieren, Einspar- und Flexibilitätspotenziale zu bewerten und Batteriespeicher, PV-Anlagen, Ladeinfrastruktur sowie industrielle Verbraucher in ein übergeordnetes Energiemanagement einzubinden.
Elektrifizierung im Mittelstand: Lastmanagement & Batteriespeicher
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