11. Mai 2022 / Thema: Co2 , Energieeffizienz , Energiekosten , Dekarbonisierung , Energiemanagement

So stabilisiert Deutschland sein Stromnetz durch Lastmanagement

 

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Beim Stromverbrauch denkt jeder zuerst an die „eigene Rechnung“. Gerade in Zeiten enorm steigender Kosten. Das gilt erst recht für energieintensiv arbeitende Unternehmen. Vor allem jene der produzieren Gewerbe.

Tatsächlich ist die Energiewende aber eine nationale, ja globale Herausforderung. Hierzu gehört auch, dass die Netze stabil bleiben. Die Stromversorgung muss selbst dann gewährleistet sein, wenn der Strom vornehmlich aus den volatilen erneuerbaren Energien gewonnen wird.

 

 

Die gute Nachricht lautet: Jedes einzelne Unternehmen kann zur Netzstabilität beitragen. Und das sogar erheblich. Das Zauberwort heißt Lastmanagement. OHOE bietet Unternehmen Lösungen an, ein solches System einzuführen. Finanziert alleine durch die Energie-Einsparungen. Sprechen wir darüber!

Wie kommt es zur Instabilität im Stromnetz?

Zu Instabilitäten kann es durch unvorhergesehene Verbrauchsspitzen kommen. Ebenso durch technische Defekte. Ein Beispiel für Spitzen-Verbrauchszeiten: Bei hochsommerlichen Temperaturen erzeugen Millionen von Klimaanlagen einen stark erhöhten Verbrauch. Kraftwerke laufen zur „Höchstleistung“ auf. Sie sind Mitarbeiter oder Führungspersönlichkeit eines energie-intensiv arbeitenden Fertigungs-Unternehmens? Dann wissen Sie selbst, wann Ihr Energiebedarf steigt und fällt.

Andererseits: Vor Stromausfällen wegen technischer Störungen oder Leitungsschäden sind wir selbst im 21. Jahrhundert nicht gefeit. Auch Sabotage-Akte können zu Stromausfällen führen. Dies zeigt das Beispiel des großen Stromausfalls im Mai 2021 in München-Ost. Politisch radikale Aktivisten wollten ein Unternehmen schädigen. Sie legten aber die Stromzufuhr zehntausender Haushalte lahm.

Vor allem aber schwankt die Stromversorgung durch die sogenannte Volatilität der Netze. Der Anteil der erneuerbaren Energien am Strom liegt inzwischen bei fast 50 Prozent. Eine erfreuliche Nachricht. Andererseits lässt sich die Energieerzeugung schwieriger steuern.

Windkrafträder und Solaranlagen, ja selbst Wasserkraftwerke sind von der Witterung abhängig. Sie liefern unterschiedlich viel Strom. Aus Atomkraft und fossilen Energieträgern wie Kohle oder Erdgas steigt Deutschland aus. Ergo sind diese Kraftwerke immer weniger in der Lage, Bedarfsspitzen auszugleichen.

Kurzum: Je ökologischer die Gesamt-Energiemenge erzeugt wird, desto schwerer ist sie an die Nachfrage anzupassen. Ergo muss die Nachfrage und damit die Abnahme stärker an die Erzeugung angepasst werden. Die Energie-Verbraucher müssen flexibler werden. Hier kommt intelligentes betriebliches Energie- und Lastmanagement ins Spiel. Ein integraler Bestandteil der Energiewende.

Lastmanagement: Flächendeckende Integration notwendig

Was verstehen wir unter Lastmanagement? Die (Strom)-Last zu managen bedeutet, Energie flexibler einzusetzen. Der Verbrauch muss dem tatsächlich bestehenden Stromangebot angepasst werden. Zwei wichtige Voraussetzungen dazu sind intelligente Netze und ein Höchstmaß an effizienter Energie-Nutzung.

Derzeit folgt die Stromerzeugung immer noch dem Verbrauch. Steigt die Nachfrage, können Kraftwerke mit Atom oder fossilen Energieträgern zusätzlichen Strom ins Netz einspeisen. Je weiter die Energiewende fortschreitet, desto mehr Strom wird aus erneuerbaren Energien erzeugt. Ihre Verfügbarkeit ist jedoch volatil. Daher muss der Verbraucher-Bedarf an die Erzeugung gekoppelt werden. Intelligentes Lastmanagement heißt, die Lasten gezielt zu steuern und den Verbrauch mit der Erzeugung in Übereinstimmung zu bringen.

Lastmanagement steuert nicht nur den Verbrauch. Es sorgt auch für Netzstabilität. Wenn Tausende Unternehmen ihre Energie-intensiven Verbraucher „dosiert“ einsetzen, tragen sie zu einem deutschlandweit stabilen Netz bei. Sie gleichen Bilanzkreis-Ungleichgewichte aus und stellen Regelenergie für die Frequenz-Stabilität des Stromnetzes bereit. Anders ausgedrückt, „managt“ die Wirtschaft die Engpässe im Stromnetz.

Von einer anderen „Schwankung“ aber profitieren die Betriebe mit Lastmanagement unmittelbar: Sie nutzen die volatilen Preise auf dem Energiemarkt aus. So beziehen sie den Strom in Zeiten günstiger Produktion. Überschüssige Energie, die sie selbst produzieren, geben sie an das Netz ab. Dies geschieht beispielsweise durch Solaranlagen auf den Gebäuden, durch Wärmepuffer oder Materialspeicher. Oder durch Abgabe von Wärme oder Dampf aus der Produktion.

Dies hat zwei vorteilhafte Effekte: einen für das Unternehmen und einen für das Netz. Die Unternehmen erzielen Erlöse durch die Einspeisung ins Stromnetz. Zum anderen tragen sie dazu bei, dass die Spitzenlasten insgesamt gesenkt werden.

Unternehmensvorteile durch Kosteneinsparung

Wer ein betriebliches Energiemanagementsystem mit intelligentem Lastmanagement implementiert, deckt schnell große Einspar-Potenziale auf. In fast allen betrieblichen Anwendungen kann der Energieverbrauch reduziert werden. Es muss aber nicht jeder einzelne Verbraucher berücksichtigt werden. Oft reicht es, wenn sich das Einsparsystem zum Beispiel auf die zwanzig Prozent Aggregate fokussiert, die – sagen wir – 80 Prozent der Energie verbrauchen.

Ein betriebliches Energiemanagementsystem sorgt für Transparenz. Der Energiebezug lässt ich übersichtlich darstellen. Ebenso die Energieströme, die Verbrauchs-Daten und natürlich die Energiekosten. Eine Zertifizierung nach der Norm ISO 50001 setzt ein modernes Energiemanagementsystem voraus. Nur mit einem entsprechenden ISO-Prüfsiegel können sich Unternehmen entlasten lassen. Sei es von der EEG-Umlage oder vom Spitzenausgleich. Nur so können sie auch am CO2-Zertifikatehandel teilnehmen.

Lastmanagement kennt zwei „Arten“: die Lastverschiebung und den Lastabwurf. Lastverschiebung heißt: Das Unternehmen verschiebt den Stromverbrauch: Weg aus Phasen mit hoher Stromnachfrage und teuren Erzeuger-Preisen. Hin zu Zeiten niedrigen Bedarfs und günstiger Produktion. Das kann zum Beispiel nachts sein. Durch diese Maßnahme bleibt der Gesamt-Verbrauch gleich hoch. Er wird nur „verteilt“ und dadurch günstiger. Außerdem entlastet die Maßnahme das Netz.

Im Detail kann dies bedeuten, dass energieintensiver Aggregate nicht gleichzeitig laufen. Die Lastspitzen einzelner Aggregate lassen sich senken. Ein Beispiel hierfür ist die Streckung und Verlängerung von Aufheiz-Zeiten. Software-basierte Lastprognose-Algorithmen können die „Stromverteilung“ automatisch zu steuern helfen.

Unter Lastabwurf verstehen wir die gezielte Senkung des Verbrauchs, zum Beispiel durch das Abschalten von Aggregaten.

Neben dem betrieblichen gibt es auch ein überbetriebliches Lastmanagement. Im Zusammenspiel leisten Unternehmen direkte Dienste für die Netzstabilität oder für den Ausgleich von Schwankungen. So können sie bei drohender Netz-Instabilität nicht dringend benötigte Verbraucher abschalten. Außerdem können sie überschüssige Energie an das Netz abgeben. Sei es aus Solaranlagen, Wärmepumpen oder Speichern, sei es durch Abgabe von Wärme oder Dampf aus der Produktion. Durch diese Einspeisung erzielen sie außerdem Erlöse.

So leistet OHOE Hilfestellung!

OHOE hilft Unternehmen bei der „eigenen Energiewende“. Unser Haus bietet Dienstleitungen zur Verbesserung der Energieeffizienz. Hierbei gehen wir in zwei Schritten vor:

  • Schritt eins ist die Identifikation von Einspar-Potenzialen.
  • Im zweiten Schritt können wir die Energieeffizienz der sogenannten Querschnittstechnologien deutlich steigern.

Wie identifizieren wir die Einspar-Potenziale?

Wir statten die wesentlichen Verbraucher mit Messzählern aus. Diese messen den Verbrauch nach der Betriebszeit. Dabei fokussieren wir uns auf die wesentlichen Verbraucher nach dem 80-/20-Prozent-Prinzip. Wir messen nicht nur die Teilverbräuche und den Gesamtverbrauch, sondern erfassen auch die Energieströme.

Hierbei ist es wichtig, nicht nur den betrieblichen Energiemanager, sein Team oder die Unternehmensführung zu involvieren. Mit unserer Open House Engine beziehen wir auch die Mitarbeiter mit ein. Über Tablet oder Smartphone bringen sie ihre eigenen Beobachtungen und Ideen mit ein. Sie müssen keine Energie-Profis sein: Ein digitales Leitfragen-System führt sie gezielt zum Ergebnis.


Wie steigern wir die Energieeffizienz bei den Querschnittstechnologien – und warum gerade dort?

Es betrifft vermeintliche Nebenschauplätze wie Druckluft, Hallenbeleuchtung, Klimatisierung, Hallenbeheizung oder elektronische Pumpen. Hier sind die Einsparmaßnahen nicht nur leichter umzusetzen als in den meisten Bereichen etwa der Produktion. Auch die Potenziale sind meist wesentlich höher.

Beispiele:

  • Veraltete Beleuchtungssysteme mit hohem Stromverbrauch
  • Heizung und Beleuchtung rund um die Uhr, während die Mitarbeiter die Räume nur wenige Stunden lang nutzen
  • „Festbeleuchtung“ in wenig genutzten Lagerräumen oder Hallen mit großem Tageslicht-Einfall

Zu den Lösungen gehören elektronische Steuersysteme, Sensoren und natürlich der Einsatz sparsamer Verbraucher.

Kontaktieren Sie OHOE – und wir analysieren auch in Ihrem Unternehmen die Einspar-Potenziale.

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