IT und Energiewende: Stromnetzbetreiber fordern das ganz große Lastmanagement
Allen Klimawandelskeptikern wie US-Präsident Donald Trump zum Trotz: An der Energiewende in Deutschland will die Politik nicht rütteln. Welche Aufgaben für die Stromwirtschaft damit verbunden sind, ist derzeit noch unklar. Zwar wird viel über die Verlegung neuer Hochspannungsleitungen von Nord nach Süd gestritten. Doch neben den Übertragungsnetzen stehen auch die sogenannten Verteilnetze in Städten und Gemeinden vor großen Veränderungen. Die Betreiber wollen für den Umbau der Infrastruktur aber möglichst wenig Geld ausgeben.
Die Zauberwörter heißen dabei wie so häufig: Digitalisierung und Flexibilisierung. Anstatt dickere Stromleitungen zu verlegen und mehr regelbare Transformatoren zu installieren, wollen die Verteilnetzbetreiber Verbrauch, Erzeugung und Speicherung von elektrischer Energie digital erfassen und flexibel steuern. "Allein mit mehr Kupfer und Stahl wird es uns nicht gelingen, die Netze zukunftssicher zu machen. Die Regulierung muss viel mehr Anreize bieten, mehr intelligente Technik einzusetzen" , sagte Egon Westphal vom Vorstand der Bayernwerk AG im Mai auf einer Veranstaltung in Berlin.
Bundesnetzagentur erwartet Probleme
Entsprechende Überlegungen hat inzwischen schon die Bundesnetzagentur in einem knapp 60-seitigen Papier(öffnet im neuen Fenster) zur "Flexibilität im Stromversorgungssystem" angestellt. Die Bonner Regulierungsbehörde erwartet beispielsweise Probleme, wenn künftig Elektroautos weit verbreitet sind und dann gleichzeitig nach Feierabend in den Garagen aufgeladen werden sollen. "Verschärft werden kann das Problem höherer Gleichzeitigkeit noch durch Vertriebe oder Aggregatoren, die die neuen, aber auch schon im Netz angeschlossenen Verbrauchseinrichtungen wie Nachtspeicherheizungen zentral steuern und auf gleiche Preissignale reagieren lassen werden" , heißt es in dem Papier.
Mit anderen Worten: Wenn nachts viel Wind weht, und die Stromanbieter ihren Kunden gleichzeitig günstige Energie liefern wollen, könnte dies an den fehlenden Kapazitäten im Stromnetz scheitern. Die Flexibilität auf Seiten der Verbraucher, die durch günstigere Tarife überzeugt werden sollen, würde von der Flexibilität der Stromnetzbetreiber ausgebremst. Im Gegenzug müsste laut Paragraf 14 a des Energiewirtschaftsgesetzes(öffnet im neuen Fenster) (EnWG) den Kunden ein reduzierter Tarif angeboten werden. Eine entsprechende Verordnung, die Details regeln soll, gibt es bislang noch nicht.
Widersprüchliche Signale an Verbraucher
Die Bundesnetzagentur räumt ein, dass in dem genannten Beispiel "der Verbraucher zwei, nicht zwangsläufig deckungsgleiche Signale empfängt" . Die Herausforderung bestehe künftig darin, "die Verhaltensaufforderung des Netzbetreibers an die Lastseite so auszugestalten, dass so wenig wie möglich in das Marktgeschehen eingegriffen wird" . Allerdings könne die "Netzinfrastruktur nicht jedes Marktergebnis abfangen" , schreibt die Regulierungsbehörde und fügt hinzu: "Das wäre volkswirtschaftlich ineffizient." Bezahlen müssten den Netzausbau am Ende alle Stromkunden. Lediglich die mögliche Verstärkung von Hausanschlüssen muss vom Eigentümer finanziert werden.
Um das Problem einer Netzüberlastung ohne Netzausbau zu lösen, werden derzeit mehrere Möglichkeiten diskutiert: Zum einen lässt sich die zulässige Leistung, die beispielsweise für einen Niederspannungsstrang zur Verfügung steht, generell kappen. Konkret heißt dies: Wenn in einem Wohngebiet viele Eigentümer sich ein Elektroauto anschaffen, wird die Leistung der Ladestationen insgesamt gedeckelt, obwohl der einzelne Hausanschluss durchaus für eine höhere Leistung ausgelegt wäre. In einem nächsten Schritt könnten jedoch Stromlieferanten, die in dem Gebiet mehrere Ladestationen versorgen, über ein Lastmanagement diesen sogenannten Gleichzeitigkeitfaktor besser ausnutzen, indem sie die Stationen je nach Bedarf hoch oder runter regeln.
Anreiz zur Monopolisierung
Das würde jedoch bedeuten: Die maximale Leistung, die eine Ladestation abrufen kann, könnte davon abhängen, wie stark ein Lieferant in einem bestimmten Gebiet vertreten ist. "Das Modell setzt einen Anreiz zur Monopolisierung in den einzelnen Netzsegmenten, für die Gleichzeitigkeitsfaktoren definiert wurden" , warnt die Bundesnetzagentur und illustriert dies anhand eines Beispiels: "Eine steuerbare Verbrauchseinrichtung (z.B. 22 kW), die bei einem Lieferanten unter Vertrag ist, der nur diese eine steuerbare Verbrauchseinrichtung in dem definierten Netzsegment (Gleichzeitigkeitsfaktor=0,8) in seinem Pool hält, würde während der Engpasszeiten einer dauerhaften Restriktion unterliegen." Der Marktführer könnte hingegen je nach Bedarf die Leistungen der Stationen regeln und auch den Maximalwert zulassen.
Als weitere Option bringt die Bundesnetzagentur die Möglichkeit ins Spiel, dass die Stromnetzbetreiber selbst bestimmte Verbraucher oder Erzeuger abregeln könnten. Dazu könnten sie die sogenannten intelligenten Strommesssysteme nutzen, deren Einbau die große Koalition im vergangenen Jahr beschlossen hatte . Damit lassen sich große Stromverbraucher oder Erzeuger individueller steuern, als dies über sogenannte Rundsteuerempfänger (öffnet im neuen Fenster) möglich ist. Die Bundesnetzagentur räumt dabei ein: "Der Steuerungs- und Koordinationsaufwand bleibt auch bei einer stärkeren Automatisierung in diesem Modell für den Netzbetreiber verhältnismäßig hoch."
Stromlieferanten wollen sich wehren
Ganz und gar nicht gut finden unabhängige Stromlieferanten solche Pläne. "Wir werden uns mit Händen und Füßen dagegen wehren, dass der Verteilnetzbetreiber in unsere Kundenbeziehungen hineinfunkt" , sagte Gero Lücking vom Hamburger Ökostromanbieter Lichtblick Golem.de. Lücking verweist darauf, dass Netzbetreiber nur im Notfall aktiv in das Netz eingreifen dürften. Dies entspricht der roten Phase der sogenannten Netzampel, bei der ein Blackout verhindert werden soll.
Nach Ansicht von Lichtblick ist es ein wesentlicher Aspekt des Systems, dass die Netzbetreiber nicht direkt mit den Endverbrauchern in Verbindung stehen, sondern die Stromlieferung nur durch den Lieferanten sichergestellt wird. Sollte der Netzbetreiber einen Engpass befürchten und nicht bereit sein, das Netz auszubauen, müsse die entsprechende Anforderung wettbewerblich ausgeschrieben werden. Allerdings sei zu befürchten, dass Lieferanten wie die traditionellen Stadtwerke per Lastmanagement dann bessere Angebote machen könnten. Denn sie verfügen in ihrem Gebiet meist über mehr Kunden als externe Anbieter und stehen in der Regel in engem Austausch mit dem Netzbetrieb.
Prognosen derzeit schwer zu treffen
Den Stromnetzbetreibern dürfte es derzeit jedoch schwer fallen, den Ausbaubedarf der Netze genau vorherzusagen. So ist kaum abzusehen, wie sich die Verbreitung von Elektroautos in den kommenden Jahren entwickelt. Von den Fortschritten der Batterietechnik dürfte es abhängen, ob Autofahrer ihre Elektroautos künftig unterwegs an einer Schnellladestation aufladen oder sich für viel Geld eine eigene Ladestation in der Tiefgarage installieren . Von den Leistungen der privaten Ladestationen hängt wiederum ab, wie stark das Netz eventuell ausgebaut werden müsste. Lichtblick-Geschäftsführer Lücking rechnet frühestens in zehn Jahren damit, dass durch die Elektromobilität die Netze an ihre Grenzen stießen.
Die Netzbetreiber verweisen außerdem auf eine Studie(öffnet im neuen Fenster) , wonach bis 2030 fünf bis sechs Millionen zusätzlicher Wärmepumpen installiert werden müssten. Auch kleine lokale Batterien könnten ein "Game changer" sein. Die Netzbetreiber befürchten jedoch Probleme, wenn solche Stromerzeuger und Verbraucher von Aggregatoren und Lieferanten plötzlich in großem Stil zu- und abgeschaltet werden, ohne dass sie selbst eine Möglichkeit haben, zum Schutz ihrer Netze einzugreifen.
Wie soll das gehen?
Die Verteilnetzbetreiber müssten daher nicht nur wissen, welche "Flexibilitäten" in ihrem Gebiet vorhanden seien, sondern auch wann und wie sie eingesetzt werden sollten, sagte Erik Landeck von der Stromnetz Berlin GmbH. Zudem müssten sie die Möglichkeit haben, den Einsatz dieser Flexibilitäten durch Dritte zuzulassen oder "situativ zu beschränken" .
Auf mehrfache Nachfrage konnte der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) nicht erläutern, wie ein solches Konzept technisch umgesetzt werden sollte. Wenig sinnvoll erscheint es, eine Ladestation beispielsweise über das sogenannte Open Charge Point Protocol (OCPP) mit dem Managementsystem des Stromlieferanten zu verbinden und sie gleichzeitig über das Smart Meter Gateway durch den Netzbetreiber steuern zu lassen.
Die Pläne der Netzbetreiber laufen jedoch darauf hinaus, dass es über dem lokalen Lastmanagement in einzelnen Objekten eine übergeordnete Instanz gibt, die je nach Bedarf in das lokale Management eingreifen kann - eine sehr ambitionierte Steuerung und Vernetzung. Derzeit ist es noch so, dass diese Einrichtungen nur einmal angemeldet werden müssen. Danach hat der Netzbetreiber keinen Einfluss mehr auf deren Nutzung.
BDEW erwartet Einsparungen in Milliardenhöhe
Der BDEW teilte auf Anfrage von Golem.de lediglich mit: "Die Verteilnetzbetreiber wollen mitnichten generell die Haushalte der Endverbraucher steuern, sie wollen auch keine Marktimpulse konterkarieren." Jedoch müsse bei neuen Verbrauchern "generell die Frage gestellt werden, ob wir unsere Systeme noch auf die letzte Leistungsspitze auslegen wollen, oder wir nicht in Zukunft in wenigen Stunden (!) im Jahr akzeptieren, dass zum Beispiel die Schnellladung eines E-Fahrzeugs von 0 auf 100 Prozent 75 statt 60 Minuten dauert, wenn dadurch kritischen Systemzuständen vorgebeugt und ein volkswirtschaftlicher Gewinn durch vermiedene Netzausbaukosten in Milliardenhöhe generiert werden könnte."
Das klingt schön und gut: Doch letztlich macht es keinen Unterschied, ob ein Netzbetreiber nur wenige Stunden im Jahr in die Systeme der Kunden eingreifen will oder jeden Tag zu einer bestimmten Lastspitze. Der technische Aufwand hinter dem vernetzten System wäre der gleiche. Zudem ginge das nur, wenn die unabhängigen Stromlieferanten den Netzbetreibern sämtliche Daten über die geplante Nutzung lieferten.
Das große Warten auf die Verordnung
Kein Wunder, dass sich die Netzbetreiber schon Monate vor der Bundestagswahl warmlaufen, um ihre Erwartungen an die künftige Regierung zu formulieren. Viel hängt dabei davon ab, wie die Verordnung zu Paragraf 14 a des EnWG aussehen wird. Diese müsste regeln, wie und unter welchen Bedingungen die Netzbetreiber größere Stromverbraucher abregeln dürfen. Dazu zählt auch die Höhe der Netzentgeltreduzierung für solche Fälle. "Dass die Verordnungsermächtigung bislang nicht ausgeübt wurde, zeigt, wie schwierig die richtige Ausgestaltung dieser Möglichkeit ist," heißt es im Papier der Bundesnetzagentur. Ob sie diese Schwierigkeiten lösen kann, muss die nächste Bundesregierung zeigen.