Auf dem Weg zum intelligenten Schalten und Steuern: Was Messstellen- und Verteilnetzbetreiber zu beachten haben und warum Sie schon heute Steuerboxen einsetzen können

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Der Rollout intelligenter Messsysteme soll durch das „Gesetz zum Neustart der Digitalisierung der Energiewende (GNDEW)“ beschleunigt werden. Damit ist ein wichtiger Schritt gemacht, die deutschen Netze zum Smart Grid auszubauen. Die Elektrifizierung des Wärme- und Verkehrssektors ist dabei ein fundamentaler Bestandteil der Energiewende, führt jedoch auch zu erheblichen Herausforderungen für die Verteilernetze. Viele Energieversorgungsunternehmen treibt deswegen das Thema Schalten und Steuern um – dies war vor Kurzem sehr deutlich auf der E-World in Essen bemerkbar. Uns ist in einigen Gesprächen jedoch aufgefallen, dass Verteilnetz- und Messstellenbetreiber durch die Vielzahl regulatorischer Vorgaben sowie verschiedener Entwicklungen im Markt teilweise verunsichert sind, wie sie nun vorgehen sollen.

Der Einsatz von intelligenten Messsystemen  gewinnt zunehmend an Fahrt. Durch die Kombination einer modernen Messeinrichtung  und eines Smart-Meter-Gateways ermöglichen intelligente Messsysteme eine Vielzahl von Funktionen, darunter auch das netz- und marktdienliche Steuern von Verbrauchseinrichtungen. Doch wie genau können Steuerboxen in diesem Kontext genutzt werden und welche Rolle spielen sie bei der Digitalisierung der Energiewende?

Eine Steuerbox, wie beispielsweise die „SwiSBox“ –erlaubt es Messstellenbetreibern und aktiven externen Marktteilnehmern, netz- und marktdienliche Steuerhandlungen durchzuführen. Indem sie mit dem intelligenten Messsystemen kombiniert wird, ermöglicht die „SwiSBox“ die Steuerung von verschiedenen Verbrauchseinrichtungen, wie beispielsweise Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge, Wärmepumpen und zukünftig auch Batteriespeichern. Die Steuerbox fungiert dabei als Schnittstelle zwischen dem Netzbetreiber oder Messstellenbetreiber und den steuerbaren Verbrauchseinrichtungen.

Es stellt sich die Frage, ob bereits vorhandene dezentrale Erzeugungsanlagen und Verbrauchseinrichtungen über die Steuerboxen gesteuert werden können. Die Antwort ist zweigeteilt. Bereits jetzt ist es möglich, mit Hilfe von Relais-Kontakten stufenbasiertes Steuern durchzuführen. Dies ermöglicht den Start eines agilen Rollouts von intelligenten Messsystems und das Sammeln von Erfahrungen im CLS-Management. Stufenloses Steuern als Standardprozess wird jedoch erst mit der Etablierung der digitalen Schnittstellen möglich sein.

Ein wichtiger Aspekt bei der Integration von Steuerboxen in die Energiewende ist die Einhaltung der FNN-Konformität. Diese bedeutet, dass der Hersteller der Steuerbox das Lastenheft des Forums Netztechnik/Netzbetrieb (FNN) des Verbands der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) einhält. So ist nach den branchenweit abgestimmten Anforderungen beispielsweise die herstellerübergreifende Austauschbarkeit zu gewährleisten – dies bezieht sich nicht nur auf die Breite der Hutschienengeräte. Um reibungslose Prozesse vom Backend bis zum Endgerät sicherzustellen, müssen dezidiert auch technische Funktionalitäten, Vorgaben und das vom FNN als Standard vorgegebene Protokoll IEC 61850 von der Steuerbox umgesetzt werden.

In einigen Gesprächen auf der E-World stellten Messebesucher und -innen die Frage, ob CLS-Geräte oder Aufsteckmodule der Smart-Meter-Gateway-Hersteller eine Steuerbox ersetzen können. Hier ist zu beachten, dass eine FNN-konforme Steuerbox speziell für das netz- und marktdienliche Steuern genutzt wird. Aufsteck- oder Zusatzmodule können zwar zusätzlichen Mehrwert bieten, beispielsweise für Anwendungen wie Submetering, ersetzen aber im Allgemeinen nicht die Funktion einer dedizierten Steuerbox.

Immer öfter tauchen auch (Home)-Energiemanagementsysteme, kurz (H)EMS, in den Debatten auf, jedoch ist vielen Marktteilnehmern nicht bekannt, welche Unterschiede zu einer Steuerbox bestehen. Während eine Steuerbox Befehle vom Netzbetreiber entgegennimmt und an Einspeiser oder Verbraucher weitergibt, regelt ein Energiemanagementsystem den Energiefluss hinter dem Netzanschlusspunkt und optimiert beispielsweise den Eigenverbrauch. Dennoch können Steuerboxen auch in Verbindung mit einem Energiemanagementsystem genutzt werden, um eine umfassende Steuerung der Energieflüsse zu ermöglichen.

In der Praxis ist es entscheidend, dass die Steuerboxen nahtlos in die Prozessketten der Energiewirtschaft integriert werden. Steuerboxen können sowohl beim statischen als auch beim dynamischen Steuern eingesetzt werden. Aktuell sind die Prozessanbindungen und -abläufe zwischen den Software-Systemen noch nicht final ausgereift, was den Plug & Play-Einsatz von Steuerboxen erschwert. Dennoch können Netzbetreiber und Messstellenbetreiber die Technologie bereits jetzt ohne Schwierigkeiten einsetzen und Erfahrungen sammeln.

Da bislang im Markt erhältliche Endgeräte kaum über ausreichend standardisierte digitale Schnittstellen verfügen, sollten bereits heute Steuerboxen mit Relais-Kontakten genutzt werden. Steuerboxen mit Relais-Kontakten erfüllen bereits die Anforderungen aus dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende und dem §14a des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) zur Steuerung von Bestandsanlagen. Projekte zur intelligenten Steuerung und Schaltung sollten daher bereits jetzt gestartet werden, um die vorhandenen Verbraucher über das CLS-Management einzubinden. Die Implementierung der digitalen Schnittstelle wird in Zukunft erfolgen, doch es bedarf noch weiterer Klärungen und Definitionen seitens der Gesetzgeberin und der Regulierungsbehörden. Anstatt darauf zu warten, ist es ratsam, das Steuern über intelligente Messsysteme bereits jetzt umzusetzen, um die Vorgaben des Gesetzes zur Digitalisierung der Energiewende rechtzeitig zu erfüllen.

Die Integration von Steuerboxen in die Digitalisierung der Energiewende bietet vielversprechende Möglichkeiten für die netz- und marktdienliche Steuerung von Verbrauchseinrichtungen. Durch die Kombination von intelligenten Messsystemen, Steuerboxen und zukünftig digitalen Schnittstellen können Netzbetreiber und Messstellenbetreiber den Energiefluss effizienter steuern und die Integration erneuerbarer Energien vorantreiben. Obwohl noch Herausforderungen in Bezug auf die Prozessintegration bestehen, ist es ratsam, bereits jetzt mit dem Einsatz von Steuerboxen zu beginnen, um Erfahrungen zu sammeln und den Anforderungen der Energiewende gerecht zu werden.

Über die Autoren:

Jochen Grebing ist seit 2021 bei der Swistec GmbH der Ansprechpartner rund um das Thema Steuern und Schalten mit der Steuerbox über CLS. Er hat als Fachwirt für Solartechnik mehrere Jahre Erfahrung im Bereich der Energiewirtschaft und auch insbesondere im Bereich Smart Metering.

Hans Hamacher arbeitet im Bereich Softwareentwicklung für Steuerboxen bei der Swistec GmbH und ist als Experte maßgeblich an der Entwicklung der „SwiSBox“ beteiligt.

 

Frank Hirschi arbeitet als Manager für die Unternehmensberatung Horizonte-Group GmbH. Als studierter Volkswirt ist er seit über 6 Jahren Experte in dem Themen Smart Metering und Smart Grid und unterstützt Messstellen- und Verteilnetzbetreiber auf ihrem Energiewende-Transformationspfad.

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