Spezialisiertes Lastmanagement für atypische Netznutzung 

Anwendungsfall aus der Praxis: Realisieren von atypischer Netznutzung durch Abregelung von Kältekompressoren 

Anhand eines realen Praxisfalls werden das Potenzial und die Vorgehensweise eines Kunden beschrieben, der die Teilnahme an der atypische Netznutzung zur Kostenreduktion nutzt.  

Potenzial des Industriebetriebs 

Der Industriebetrieb macht bereits seit mehreren Jahren Gebrauch vom ENIT agent Energiemonitoring. Durch die Software-Features zur Analyse der Lastspitze und die Erkenntnisse über die betriebliche Lastcharakteristik, welche mithilfe der Jahresdauerlinie ermittelt werden kann, erlangte der Betrieb schnell Transparenz über die saisonal geprägten Lastspitzen. Besonders in den Sommermonaten, wenn die Kühlanlagen aufgrund der hohen Außentemperaturen intensiver betrieben werden, erreicht der Betrieb regelmäßig hohe Lastspitzen. 

Jährlich sieht sich der Kunde mit erheblichen Energiekosten konfrontiert, wovon die Netzentgelte mit einer Lastspitze von über 2.000 kW einen erheblichen Anteil ausmachen, wie er der monatlichen Stromrechnung entnimmt. 

Zudem bewegt sich der Betrieb nahe an der Grenze von 2.500 Jahresbenutzungsstunden, welche über den Tarif der Netzentgelte entscheiden. Unterhalb der Grenze wird die Energie stärker bepreist, oberhalb fällt die Lastspitze stärker ins Gewicht.  

Da die Hochlastzeiten im Netzgebiet des Industriebetriebs bisher ausschließlich in den Herbst- und Wintermonaten liegen, erkennt der Kunde schnell das Potenzial, durch leichte Lastanpassungen in den entsprechenden Zeiten, die Kriterien für die atypische Netznutzung zu erfüllen und dadurch erhebliche finanzielle Entlastungen zu erreichen.  

Für das kommende Jahr meldet sich der Betrieb zur atypischen Netznutzung an und vereinbart mit dem Netzbetreiber zusätzlich eine Wahloption. Diese ermöglicht dem Betrieb, stets den Tarif für mehr als 2.500 Jahresbenutzungsstunden zu erhalten und dadurch zusätzlich von sehr günstigen Netzentgelten für die bezogene Energie zu profitieren.  

Es wird dem Betrieb zukünftig nur noch die verringerte Lastspitze aus den Hochlastzeiten verrechnet und durch den Tarif für über 2.500 Jahresbenutzungsstunden gleichzeitig der Jahresenergieverbrauch mit dem deutlich günstigeren Preis belastet. Damit spart der Kunde in Summe über beide Preisbestandteile ca. 70.000 Euro pro Jahr. 

Die Schritte des Kunden zur Umsetzung der atypischen Netznutzung durch ein automatisiertes Lastmanagementsystem 

Zur erfolgreichen Reduzierung der Lastspitze während der Hochlastzeitfenster braucht der Kunde ein automatisiertes System, welches die Einhaltung der maximal zulässigen Lastspitze reibungslos gewährleistet und dabei den Produktionsprozess nicht gefährdet oder behindert.  

Der erste Schritt besteht in der Identifikation flexibler Verbraucher im Betrieb. In einem gemeinsamen Workshop beim Kunden vor Ort konnte das Energiesystem des Betriebs mit Erzeugern und Verbrauchern genau verstanden werden. Es wurden schnell einige leistungsstarke Verbraucher im Bereich der Kälteerzeugung durch elektrische Kompressoren ermittelt, welche aufgrund vorhandener Pufferspeicher ein kurzzeitiges Abschalten zulassen ohne eine Unterbrechung von Betriebszuständen zu verursachen. Die angestrebten Lastspitzen-Grenzwerte zur Einhaltung der atypischen Netznutzung werden aus dem Energiemonitoring abgeleitet und festgelegt.  

Im nächsten Schritt werden die verbraucherspezifischen Parameter wie z. B. maximale Abschaltzeiten und maximal zulässige Abregelungsgrade sowie die technischen Ansteuerungsmöglichkeiten durch verschiedene Kommunikationsprotokolle abgesteckt.  

Abschließend wird das Lastmanagementsystem ENIT act speziell auf die saisonal wechselnden Hochlastzeitfenster im Netzgebiet und die festgelegten Lastspitzen-Grenzwerte des Kunden eingestellt. Die Ansteuerung und Parameter für die einzelnen Verbraucher werden implementiert. Die Parametrierung kann zukünftig einfach angepasst werden, wenn sich z. B. die Lastsituation im Unternehmen oder die rechtlichen Vorgaben aus der atypischen Netznutzung verändern. So wächst das Lastmanagementsystem stets mit dem Unternehmen.  

Sobald der ENIT act vor Ort installiert ist, werden die Anlagen bei Bedarf innerhalb der Hochlastzeiten automatisch gesteuert. Dabei wird kontinuierlich die Last am Netzanschlusspunkt des Betriebs beobachtet. Das System greift nur in Momenten ein, in denen die mittlere Last einer Viertelstunde den vom Betrieb festgelegten Grenzwert überschreiten würde, sodass die Flexibilität der Verbraucher nur in den wirklich notwendigen Viertelstunden genutzt wird.

Ein Ladelastmanagement ist damit einer der Zielpunkte eines umfassenden Energiedatenmanagements. Hier werden Daten systematisch analysiert und ausgewertet, woraus sich eine Handlungsempfehlung ergibt. Diese wird dann durch das System automatisch ausgeführt, optimal für ein Energiedatenmanagement mit wenig Aufwand.

In untenstehender Abbildung wird ein beispielhafter Lastverlauf eines Tages mit Hochlastzeitfenster gezeigt. Während der Hochlastzeit ist der Lastbezug des Unternehmens um mindestens 20 % im Vergleich zur Jahreslastspitze abgesenkt. Das Lastmanagement sichert dieses Verhalten ab, indem es in kritischen Momenten kurzzeitig die definierten Anlagen innerhalb der erlaubten Rahmenbedingungen abregelt.