Die Hüllkurve definiert im Voraus einen Leistungsrahmen für Bezug oder Einspeisung. Innerhalb dieses Rahmens können Energiemanagementsysteme netz- und marktorientiert flexibel optimieren. Grundlage bildet die standardisierte, cybersichere Infrastruktur aus Smart Meter Gateway und Steuerungseinrichtung. (Bilder: © PPC)
Steuerbare Netze neu gedacht: Vorausschauen statt Nachbessern
Netzbetreiber sollen Flexibilität vorausschauend steuern: Die „Hüllkurve“ setzt Leitplanken bis zu 48 Stunden vorab, das HEMS optimiert Wallbox, Wärmepumpe und Speicher darin. Das Impulspapier, das vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert wird, stammt aus den Forschungsprojekten WARAN und SISSY, die iMSys-basierte, standardisierte Steuerung zwischen Netz und Markt erproben.
Mittags scheint die Sonne, die PV-Anlage liefert. Gleichzeitig lädt in der Nachbarschaft das E-Auto, die Wärmepumpe läuft, der Speicher möchte noch schnell voll werden. Genau solche Gleichzeitigkeit macht die Niederspannung zum Brennpunkt der Energiewende. Ein Impulspapier aus WARAN, abgestimmt mit dem SISSY-Konsortium, schlägt dafür ein Steuerprinzip vor, das nicht erst im Notfall greift: die „Hüllkurve“ über das intelligente Messsystem.
Wichtig dabei ist die Perspektive: Die Leitplanken setzt der Netzbetreiber, umgesetzt werden sie im Haushalt. Ein Heim-Energiemanagementsystem (HEMS) optimiert Geräte wie Wallbox, Wärmepumpe oder Speicher innerhalb der vorgegebenen Grenzen. So soll Flexibilität netzdienlich genutzt werden, um Netzengpässe und damit auch harte 14a-Eingriffe zu vermeiden bevor diese entstehen.
Warum das Thema so wichtig wird
Die Zahlen aus dem Impulspapier zeigen, wie stark die Dimensionen wachsen. Schon heute sind rund 57 Gigawatt Aufdach-PV installiert. Bis 2045 könnten es 400 Gigawatt werden. Bei Wärmepumpen, Speichern und E-Autos könnte die installierte Leistung von rund 50 Gigawatt auf knapp 600 Gigawatt steigen. Gleichzeitig rechnen Verteilnetzbetreiber mit 227 Milliarden Euro Netzinvestitionen bis 2045. Die Botschaft der Autoren: Wenn Flexibilität nur nach Preissignalen optimiert wird, kann das wegen hoher Gleichzeitigkeit die Netze zusätzlich stressen.
Was ist die Hüllkurve?
Statt Anlagen im Engpass kurzfristig hart abzuregeln, setzt die Hüllkurve früher an. Sie beschreibt zeitabhängige Vorgaben für die zukünftige Leistung:
- eine Maximalgrenze, also wie viel Strom ein Haushalt in einem Zeitfenster höchstens beziehen oder einspeisen darf,
- optional eine Mindestgrenze, also ein „bitte jetzt laden oder einspeisen“, wenn es aus Netz- oder Marktsicht sinnvoll ist.
Innerhalb dieser Leitplanken entscheidet dann das HEMS, wie es die Geräte fährt. Im Idealfall bleibt das Netz stabil und der Haushalt kann trotzdem wirtschaftlich optimieren, etwa nach Spotmarktpreisen oder Eigenverbrauch.
Smart-Meter-Gateway mit Schlüsselposition
Der Clou ist der Übertragungsweg. Die Hüllkurve soll nicht über zusätzliche Spezialhardware kommen, sondern über die ohnehin entstehende, abgesicherte Infrastruktur des intelligenten Messsystems: Smart-Meter-Gateway plus Steuerungseinrichtung. Genau hier kommt PPC ins Spiel – als einer der zentralen Smart-Meter-Gateway-Hersteller in Deutschland, dessen Geräte den cybersicheren Kommunikationskanal bereitstellen, den die Branche fürs Steuern aufbaut.
Als „Sprache“ für die Übergabe nennt das Papier den EEBUS-Use-Case Power Envelope (POEN). Dahinter steckt ein Standardformat, um Leitplanken herstellerübergreifend vom Gateway-Umfeld bis ins HEMS zu verstehen. Dieser kann einfach über ein Softwareupdate auf EEBUS fähige Geräte aufgespielt werden, es ist also keine zusätzliche Anfahrt notwendig.
So sieht die Technik im Detail aus
Die Autoren beschreiben eine Logik mit Vorlauf: Eine Hüllkurve kann bis zu 48 Stunden im Voraus übergeben und beliebig oft aktualisiert werden. Sie besteht aus einer Startzeit und Zeit-Slots. Empfohlen wird ein 15-Minuten-Raster. Für den Fall, dass die Kommunikation ausfällt, kann eine Fallbackkurve hinterlegt werden.
Was bringt das im Alltag – für wen?
Für Netzbetreiber:
Sie bekommen mehr Planbarkeit. Engpässe sollen im Day-Ahead-Blick adressiert werden können, statt erst im akuten Moment. Das Ziel ist präventives Entschärfen, bevor überhaupt harte Eingriffe nötig werden.
Für Haushalte und HEMS-Welt:
Das HEMS bekommt frühzeitig Grenzen, innerhalb derer es weiter optimieren kann. Harte Eingriffe des Netzbetreiber sollen so vermieden werden, was komfort und planbarkeit für den Haushalt verbessert. Darüberhinaus wird er für das Bereitstellen seiner Flexibilität vergütet.
Für Lieferanten, Aggregatoren und Flex-Vermarkter:
Die vorhandenen Systeme des Messstellenbetreibers übergeben die optimierten Fahrpläne an das HEMS. Somit können neue Anlagen ohne den Einbau eigener Hardware schneller und wirtschaftlicher nach Marktlogik optimiert werden. Ein standardisierter Pfad über das iMSys ermöglicht die wirtschaftliche Skalierung kleiner Flexibilitäten.
Für Messstellenbetreiber:
Sie werden zur Schaltstelle. Das Papier sieht vor, dass der Messstellenbetreiber Anforderungen von Netz und Markt zusammenführt und Konflikte über ein Residualprofil auflöst, bevor die Vorgabe ins Haus geht. Durch das Bereitstellen der Hüllkurve kann er seine Wertschöpfungstiefe erhöhen und seinen gesetzlichen Pflichten zur marktlichen Steuerung nachkommen.
Und was fehlt noch?
Das Papier macht klar: Für die breite Praxis braucht es saubere Prozesse und Schnittstellen. Die Autoren verweisen auf laufende Arbeiten im VDE FNN und ordnen ihren Ansatz als Ergänzung zu einem FNN-Impuls zur prognosebasierten Steuerung ein. Zudem wird deutlich: Damit „Hüllkurve“ mehr wird als ein gutes Konzept, müssen Marktrollen, Berechtigungen und technische Übergaben im großen Maßstab belastbar funktionieren.
Wer steckt dahinter?
Hinter dem Impulspapier stehen die Projektverbünde WARAN und SISSY. Beteiligt sind Unternehmen und Organisationen aus Netzbetrieb, IT, Standards und Gerätewelt: EWENetz und TMZ bringen Praxis aus Netz- und Messstellenbetrieb ein. KEO und die Initiative EEBUS arbeiten an der standardisierten Signalübergabe.
BTC und Robotron stehen für Datenverarbeitung und Skalierung in energiewirtschaftlichen Prozessen. Lumenaza bringt die Perspektive eines SaaS-Anbieters für Endkundenlösungen ein. Viessmann steht für Wärmepumpen- und HEMS-Know-how. Die FfE begleitet als Forschungsinstitut. PPC ist als Smart-Meter-Gateway-Hersteller beteiligt. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert die Projekte.
