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Flexibilisierung gefragt: Das Energiesystem muss sich auf schwankende Erzeugung einstellen, die für Unternehmen Erlöse bringen kann.
Energiemanagement & IKT

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Lasten flexibel managen

Text: Annegret-Cl. Agricola, Hannes Seidl; Deutsche Energie-Agentur
Wenn der Anteil schwankender Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien steigt, kann Demand Side Management helfen, zu reagieren. Besonders Industrieunternehmen können einen Beitrag leisten, indem sie flexible Aggregate für überbetriebliches Lastmanagement vermarkten.

Unternehmen aus Industrie und Gewerbe wenden schon lange Lastmanagement an, um so den Leistungsbezug zu vergleichsmäßigen und kostenintensive Lastspitzen zu reduzieren. Mit der Energiewende wird nun neben dem Spitzenlastmanagement auch eine überbetriebliche Vermarktung flexibler Lasten für Unternehmen immer wichtiger: Industrie und Gewerbe können damit zusätzliche Erlöse erwirtschaften. Bisher ist das sogenannte Demand Side Management (DSM), also die gezielte Steuerung der Stromnachfrage, in den Unternehmen allerdings kaum bekannt.

Der Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland hat 2013 mit einem Anteil von rund 25 Prozent an der Stromerzeugung einen signifikanten Wert erreicht. In verschiedenen Teilen des Energiesystems zeichnen sich immer deutlicher die damit verbundenen kurz-, mittel- und langfristigen Herausforderungen ab. Um die fluktuierende Einspeisung aus erneuerbaren Energien effizient in das System zu integrieren, wird eine Flexibilisierung entlang der kompletten Wertschöpfungskette der Stromversorgung benötigt. Eine sinnvolle Option kann es sein, die Stromnachfrage abhängig vom Angebot am Strommarkt gezielt zu senken oder zu erhöhen. Lastmanagement ermöglicht es darüber hinaus, Systemdienstleistungen für den stabilen und sicheren Betrieb der Stromnetze bereitzustellen.

Lastmanagement im künftigen Energiesystem

In Deutschland besteht ein technisches Potenzial für Lastverlagerung von rund 15 Gigawatt (siehe Tabelle). Insbesondere Industrieunternehmen können mit DSM durch die zeitliche Verschiebung der Stromnachfrage Energiekosten senken sowie zusätzliche Erlöse erwirtschaften. So sind etwa mit der Vermarktung einer flexiblen Last von 500 kW als Regelenergie Einnahmen von bis zu 40.000 Euro pro Jahr möglich. In welchem Maße ein technisches Potenzial wirtschaftlich erschlossen werden kann, hängt allerdings von dem hierfür erforderlichen Aufwand sowie den Opportunitätskosten bei einer überbetrieblichen Steuerung der flexiblen Lasten ab.

Um in einem Betrieb Lastmanagement betrieblich einsetzen zu können, müssen Speicher vorhanden sein. Elektrische Aggregate können vor allem dann flexibel betrieben werden, wenn Zwischenspeicher innerhalb eines Prozesses zeitliche Verschiebungen auffangen können. In Frage kommen unter anderem Wärme- beziehungsweise Kältespeicher, Druckluftspeicher oder Materialspeicher (wie Silos, Gasspeicher, Wasserbecken). Im Gewerbeumfeld bieten sich Prozesskälte und -wärme, Belüftung, Klimatisierung und die Erzeugung von Raumwärme zum flexiblen Lasteinsatz an. In der Industrie eignen sich dafür zum Beispiel die Herstellung von Papier, Zement, Elektrostahl sowie diverse Elektrolyseprozesse.

Anwendungsfälle und Vermarktung

Erlöse lassen sich mit flexiblen Lasten in verschiedenen Anwendungsfällen im Stromversorgungssystem erzielen:

  • Engpassmanagement im Stromnetz

  • Ausgleich von Bilanzkreisungleichgewichten

  • Bereitstellung von Regelenergie für die Frequenzstabilität des Stromnetzes

  • Ausnutzung von Preisschwankungen auf dem Strommarkt

Beim Engpassmanagement etwa können Netzbetreiber mit Unternehmen bilaterale Vereinbarungen zur Nutzung flexibler Lasten treffen. Dies ist vor allem sinnvoll, um in kritischen Netzsituationen Lasten gezielt zu schalten und so den Netzbetrieb zu stabilisieren. Für den Einsatz im Übertragungsnetz legt die Verordnung zu abschaltbaren Lasten die Rahmenbedingungen fest.

Große und energieintensive Unternehmen, die einen eigenen Bilanzkreis verwalten, können ihre flexiblen Lasten zumeist selbst vermarkten. Unternehmen mit geringeren Lasten können sich für die Vermarktung einem Lastenpool anschließen. Den Aufbau und die Vermarktung des Pools übernimmt dabei ein spezialisiertes Dienstleistungsunternehmen (Aggregator). Durch die Kombination der Lasten ergibt sich der benötigte Leistungsbedarf und eine Leistungserbringung über längere Zeiträume kann realisiert werden. Gerade für die Vermarktung von Lasten am Regelenergiemarkt bietet sich solch ein Pool an, da hierfür hohe Anforderungen an die Bereitstellungsqualität und die Losgrößen bestehen.

Vermarktbarkeit prüfen

Um die Potenziale von Lastmanagement systematisch erschließen zu können, sollte die Prüfung der Vermarktbarkeit flexibler Lasten zu einem integralen Bestandteil jedes betrieblichen Energiemanagements werden. Die Analyse betrieblicher Prozesse für ein Lastmanagement fügt sich gut in ein bestehendes Energiemanagementsystem ein, da dieses bereits prozessrelevante Daten erfasst und auswertet. Darüber hinaus können sich Maßnahmen, die die Energieeffizienz steigern und solche, die das Potenzial von Lastenmanagement erschließen, gegenseitig beeinflussen. Sie sollten daher gemeinsam bewertet werden.

Lastmanagement wird in Zukunft einen wichtigen Beitrag zum Erfolg der Energiewende leisten. Gleichzeitig eröffnet es Unternehmen eine zusätzliche Erlösquelle. Es kann dazu beitragen Erzeugungs- und Nachfrageschwankungen auszugleichen, wertvolle Ausgleichs- und Regelenergie bereitzustellen und perspektivisch überlastete Netzabschnitte zu entlasten. Dabei ist die Integration in das Energiemanagement in Industrie und Gewerbe zentral, um die vorhandenen Potenziale auszuschöpfen.

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