Use Case: Spitzenlast reduzieren – Lastmanagement mit An-Aus-Verbrauchern

    Das Wichtigste in Kürze

    Spitzenlast entsteht, wenn der Leistungsbedarf eines Betriebs kurzzeitig weit über den Normalbetrieb hinausgeht. Mitunter reichen einzelne 15-Minuten-Intervalle, um den Jahreshöchstwert zu setzen. Für RLM-Kunden (registrierende Leistungsmessung, ab ca. 100.000 kWh Jahresverbrauch) bestimmt genau dieser Ausreißer die Netzentgelte für das gesamte Jahr. Durch die Identifikation und gezielte Steuerung flexibler Verbraucher lässt sich die Spitzenlast dauerhaft senken.

    Kernpunkte:

    • Spitzenlast bezeichnet den kurzzeitigen Leistungspeak eines Betriebs und bestimmt als Jahreshöchstwert die Netzentgelte für zwölf Monate

    • Flexible Verbraucher wie Heizstäbe, Kälteanlagen oder Ladesäulen lassen sich gezielt abregeln, ohne Produktion oder Prozesse zu beeinträchtigen

    • Der 4-Schritte-Plan von Enit zeigt am Praxisbeispiel eines Metallverarbeitungsbetriebs, wie sich die Spitzenlast konsequent  senken lässt

    Durch Identifikation von flexiblen Verbrauchern im Unternehmen und deren präziser Parametrierung im Lastmanagement-System kann das volle Potenzial zur Reduktion der Lastspitze ausgeschöpft werden. Flexible Verbraucher können sowohl unabhängig von der Produktion, wie etwa Ladesäulen, als auch peripher zur Produktion, wie z. B. Kälteanlagen, platziert sein.

    Unter
    Berücksichtigung der produktionsseitigen Rahmenbedingungen und durch die Aufschlüsselung energietechnischer Zusammenhänge können häufig umfangreiche flexible Verbraucher identifiziert und im Lastmanagement integriert werden. Eine genaue Parametrierung stellt sicher, dass diese Verbraucher in ausreichendem Maß zur Verfügung stehen, ohne dass andere Prozesse, wie die Produktion, beeinträchtigt werden.
     

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    Wir helfen Ihnen, schaltbare Verbraucher zu erkennen und Ihren Lastgang durch intelligente Algorithmen zu erfassen und zu steuern. Dabei starten wir immer mit einer Potenzialanalyse. Hier können Sie ein Beispiel für eine Lastmanagement Potenzialanalyse kostenfrei herunterladen: 

    Was versteht man unter Spitzenlast?

    Spitzenlast ist der höchste Leistungsbedarf eines Betriebs innerhalb eines 15-Minuten-Intervalls, unabhängig davon, wie selten er auftritt. Industriebetriebe ab 100.000 kWh Jahresverbrauch oder 100 kW Anschlussleistung werden per RLM-Zähler viertelstundengenau erfasst.

    Die höchste gemessene Leistungsspitze des gesamten Jahres bestimmt die Netzentgelte. Ein einziger Ausreißer setzt damit die Kostengrundlage für zwölf Monate. Lastmanagement, das diese Spitze gezielt kappt, senkt die Netzentgelte dauerhaft, ohne den laufenden Betrieb einzuschränken.

    Wer Spitzenlast vorausschauend vermeiden möchte, findet in unserem Artikel zum prognosebasierten Lastmanagement weiterführende Informationen.

    Abb. 1: Identifizierung von flexiblen Verbrauchern
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    Identifizierung flexibler Verbraucher für effektives Lastmanagement 

    Flexible Verbraucher sind Anlagen und Geräte, deren Energieverbrauch zeitlich variabel gesteuert werden kann, ohne die betrieblichen Abläufe zu stören. Die Anpassungsfähigkeit dieser Verbraucher macht sie zu idealen Kandidaten für Maßnahmen zur Reduzierung der Spitzenlast und zur Optimierung des gesamten Energieverbrauchs. 

    Beispiele für flexible Verbraucher: 

    • Heizstäbe: Durch zeitliche Anpassung der Betriebszeiten können Heizprozesse in Zeiten geringerer Netzauslastung verlegt werden. 
    • Wassertanks: Die Erwärmung oder Kühlung von Wasser in großen Speichern kann flexibel gestaltet werden, um Energie in Zeiten niedrigerer Tarife zu verbrauchen. 
    • Ladesäulen für Elektrofahrzeuge: Die Steuerung der Ladevorgänge kann an die Netzauslastung angepasst werden, um Spitzenlasten zu vermeiden. 
    • Kälteprozesse und Lüftungs-Klimaanlagen: Durch Verschiebung der Betriebszeiten kann der Energiebedarf dieser Systeme in Zeiten verlagert werden, in denen das Netz weniger belastet ist. 

    Sie können flexible Verbraucher gezielt einsetzen, um Lastspitzen und Leistungspreise zu senken.

    Es gibt wichtige Kriterien bei der Identifizierung von flexiblen Verbrauchern. Zum einen sollten die gewählten Anlagen nicht zeitkritisch in Produktionsprozesse eingebunden sein, wie es bei Maschinen innerhalb der Produktionslinien der Fall ist. Stattdessen werden üblicherweise Anlagen aus peripheren Prozessen gewählt. Zum anderen ist eine relevante Leistungsaufnahme ebenfalls von Vorteil, wobei auch das Lastmanagement vieler kleinerer Verbraucher zielführend sein kann. Diese Kriterien können auf verschiedenste Verbraucher zutreffen, weshalb die Identifizierung stets ein individuell betriebsabhängiger Prozess ist. 

    Der 4-Schritte-Plan von Enit: Kontinuierliche Einsparungen und langfristige Vorteile für den Industriebetrieb 

    Mithilfe unseres 4-Schritte-Plans konnten wir bei unserem Kunden aus der Metallverarbeitungsbranche die in den Waschstraßen platzierten Heizstäbe als flexible Verbraucher identifizieren. Diese Heizstäbe erhitzen Wasser in Wärmespeichern, das später als Prozesswasser eingesetzt wird (siehe Abbildung). 

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    Abb. 2: Use-Case: Abschaltung von Heizstäben für Peak Shaving

    Durch die Definition der verbraucherspezifischen Parameter konnten wir das zulässige Abregelungsverhalten für das Lastmanagement präzise festlegen. So wird sichergestellt, dass selbst bei starker Abregelung stets ausreichend Prozesswärme zur Verfügung steht. 


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    Abb. 3: Schematische Darstellung von Peak Shaving zur Reduzierung der Spitzenlast

     

    Der Enit act arbeitet kontinuierlich und unbemerkt daran, Lastspitzen zu reduzieren. Für den Kunden hat sich dadurch etwas Entscheidendes verändert: eine bessere Planbarkeit durch erhöhte Transparenz im Verbrauch und deutlich gesenkte Kosten in der Stromrechnung. 

    Ergebnisse: Was sich für den Industriebetrieb verändert

    Der Einsatz des 4-Schritte-Plan von Enit hat beim Kunden zu folgenden Veränderungen geführt:

    • Spitzenlast dauerhaft reduziert durch automatische Abregelung der Heizstäbe
    • Netzentgelte dauerhaft gesenkt (ohne Einschränkung der Produktion)
    • Höhere Planbarkeit durch kontinuierliche Transparenz im Verbrauchsverlauf