Mit der SwiSBox von Swistec steuern und schalten im Smart Grid
Experten des Beratungshauses HORIZONTE-Group und des Steuerbox-Herstellers Swistec beleuchten, was Energieversorgungsunternehmen auf ihrem Weg zum intelligenten Steuern und Schalten von flexiblen energiewirtschaftlichen Anlagen berücksichtigen sollten.
F. Hirschi
J. Grebing
H. Hamacher
Der Rollout intelligenter Messsysteme (iMSys) 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. Frank Hirschi, Manager bei der Unternehmensberatung HORIZONTE-Group sowie Jochen Grebing (Vertrieb) und Hans Hamacher (Softwareentwicklung Steuerbox) von dem Steuerbox-Hersteller Swistec ist in einigen Gesprächen jedoch aufgefallen, dass Verteilnetzbetreiber (VNB) und Messstellenbetreiber (MSB) durch die Vielzahl regulatorischer Vorgaben sowie verschiedener Entwicklungen im Markt teilweise verunsichert sind, wie sie nun vorgehen sollen.
Der Einsatz von intelligenten Messsystemen (iMSys) gewinnt zunehmend an Fahrt. Durch die Kombination einer modernen Messeinrichtung (mME) und eines Smart-Meter-Gateways (SMGw) ermöglichen iMSys 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?
Schnittstelle zwischen VNB/MSB und steuerbaren Geräten
Eine Steuerbox, wie beispielsweise die SwiSBox – die FNN-konforme Steuerbox von Swistec – erlaubt es MSB und aktiven Externen Marktteilnehmern (aEMT), netz- und marktdienliche Steuerhandlungen durchzuführen. Indem sie mit dem iMSys 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 iMSys und das Sammeln von Erfahrungen im CLS-Management. Stufenloses Steuern als Standardprozess wird jedoch erst mit der Etablierung der digitalen Schnittstellen möglich sein.
FNN-Konformität gewährleistet Austauschbarkeit
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) im Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. (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. Aus diesem Grund engagiert sich der Swistec-Kollege Dr. Heinrich Seebauer in der Projektgruppe „Steuerbox“ und gewährleistet somit, dass bei der Weiterentwicklung der SwiSBox alle relevanten Anforderungen Einzug erhalten.
Diskussionen über Steuern und Schalten auf der E-world
Die SwiSBox – die Hand im Bild deutet auf das Gerät – stand im Mittelpunkt vieler Diskussionen auf dem E-world-Messestand der Swistec GmbH.
In einigen Gesprächen auf der E-world stellten Messebesucher*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 wie die SwiSBox 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) Energy Management Systeme, 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 (H)EMS den Energiefluss hinter dem Netzanschlusspunkt und optimiert beispielsweise den Eigenverbrauch. Dennoch können Steuerboxen auch in Verbindung mit einem (H)EMS 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.
Steuerboxen sollten schon heute genutzt werden
Trotz der Tatsache, dass die Mehrheit der bereits verbauten Anlagen noch nicht über digitale Schnittstellen verfügt, sollten Steuerboxen bereits heute genutzt werden. Die meisten Endgeräte am Markt bieten noch keine digitalen Schnittstellen. Steuerboxen mit Relais-Kontakten erfüllen jedoch bereits die Anforderungen aus dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende (GNDEW) 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 iMSys bereits jetzt umzusetzen, um die Vorgaben des GNDEW rechtzeitig zu erfüllen.
Erfahrungen sammeln, um für die Energiewende fit zu werden
Die Integration von Steuerboxen in die Digitalisierung der Energiewende bietet vielversprechende Möglichkeiten für die netz- und marktdienliche Steuerung von Verbrauchseinrichtungen. Durch die Kombination von iMSys, Steuerboxen und zukünftigen 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 die Anforderungen der Energiewende rechtzeitig zu erfüllen.
