Ablauf Energieaudit

Was ist Demand Side Management (DSM)?

Die Ziele der Bundesregierung und der Europäischen Union hinsichtlich der Reduktion des CO2-Ausstoßes sind ehrgeizig. Als Erfolgsfaktor gilt das sogenannte Demand Side Management (DSM). Als Demand Side Management bezeichnet man die Steuerung von Strombedarf, Stromerzeugung und Speicherprozessen vor allem in der Industrie durch das gezielte Ab- und Zuschalten oder Regeln von Lasten, Erzeugungsanlagen und Speichern aufgrund von Marktsignalen.

Bisher wurde die Stromproduktion der Kohle- und Kernkraftwerke an die Abnahme der Stromverbraucher angepasst. Diese Kraftwerke sind allerdings sehr träge hinsichtlich ihres Regelverhaltens. Mit dem Fortschreiten der Energiewende ist es zunehmend schwieriger, Erzeugung und Verbrauch aufeinander abzustimmen. Sonne und Wind lassen sich nicht steuern. Im Strommarkt der Zukunft gilt daher ein anderer Ansatz. Der verbraucherseitige Strombezug muss sich teilweise an die Stromproduktion anpassen. Dies funktioniert in erster Linie über Marktinstrumente.

Die Waschmaschinen in Haushalten sollten arbeiten, wenn viel Strom angeboten wird. Beim Anbieter Stadtwerke Norderstedt sparen Privatkunden so bis zu 36 % beim Arbeitspreis (Preisstand 01.01.2020). Digitale Stromzähler ermöglichen zukünftig die gezielte Steuerung von Verbrauchern in privaten Haushalten.

Im Gebäudebereich existieren bereits Steuerungskonzepte, die DSM beinhalten, z.B. (METEOVIVA). Die „Aufladung“ eines Gebäudes mit Wärme oder Kälte erfolgt in Zeiten niedriger Energiepreise. Die Bausubstanz dient dabei als Energiespeicher.
 

Wie kann Ihr Unternehmen von Demand Side Management profitieren?

Mit Demand Side Management (DSM, Lastmanagement) flexibilisieren Sie Ihre Stromproduktion und -nachfrage.
Es entstehen Erlösquellen, die sich positiv auf Ihr Ergebnis auswirken, gleichzeitig sinken Ihre Stromkosten.
Das Einsparpotential ist in Industriebetrieben, vor allem in energieintensiven Branchen am höchsten. Dort existieren Potentiale die Produktionslinien durch Puffer so zu gestalten,  dass eine zeitliche Entzerrung des Produktionsflusses möglich wird. Dies erhöht nicht nur die Kontinuität des Outputs, es senkt auch den Einfluss von Maschinenstörungen auf die Overall Equipment Effectiveness (OEE). Ganz nebenbei entstehen Erlöspotentiale durch DSM.

Folgende Branchen nutzen heute Erlöspotentiale durch das Ab- und Zuschalten oder Regeln von Lasten und Stromerzeugern:

  • Metallindustrie
  • Glasindustrie
  • Chemieindustrie
  • Holz-, Baustoff- und Nahrungsmittelindustrie
  • Futtermittel und Getränke
  • Glas, Keramik, Steine, Erden
  • Maschinenbau, Fahrzeugbau
  • Holzindustrie
  • Hochbau und Tiefbau
  • Energie-, Wasser- und Abfallwirtschaft
  • Elektronikindustrie

DSM findet Einsatz, wo eine Lastverschiebung keine Beeinträchtigungen des betrieblichen Ablaufs mit sich bringt.

Beispiele für Demand Side Management Prozesse

Prozesswärme
Trägermedien von Prozesswärme (Warmwasser, Thermoöle etc.) und die gewärmten Produkte reagieren träge auf Temperaturänderungen und dienen als Wärmespeicher.
Beispiele: Beheizen von Bädern zum Härten, Beschichten, Galvanisieren

Kühlen
Trägermedien von Prozesskälte, tiefgefrorene Produkte oder gekühlte Gebäude reagieren träge auf Temperaturänderungen und dienen als Kältespeicher. Ein Tiefkühllager kann, dort wo ohne Auswirkungen auf die Produktqualität möglich, auf -22°C gekühlt werden. Dadurch entsteht ein Zeitpuffer, der es ermöglicht Kältemaschinen abzuschalten, wenn ein Regelenergiezeitfenster benötigt wird. Die Maximaltemperatur von -18°C kann so  im Regelenergiezeitfenster eingehalten werden.
Beispiele: Industriekälte, Gebäudeklimatisierung, Kühlhäuser

Verarbeiten, Lagern
Prozesse, bei denen vorher und nachher ein Lagern stattfindet, dienen als Materialspeicher
Beispiel: Behälterfertigung mittels Presse

Im Beispiel erzeugt eine Presse 6.000 Behälter pro Minute, die von einem Folgeprozess weiterverarbeitet werden. Durch ein Pufferband ist es möglich ein Zeitfenster für Regelenergie von 15 Minuten zu schaffen.
Dazu läuft die Presse eine Zeit lang mit doppelter Geschwindigkeit, bis das Pufferband gefüllt ist. Im Zeitfenster wird die Presse abgestellt. Die Produktion läuft weiter, da sich das Pufferband leert.
Während des Stillstands können Instandhaltungssarbeiten an der Presse stattfinden.

 

 

Was ist Regelenergie?

„In einem elektrischen Energieversorgungssystem müssen sich Erzeugung und Verbrauch elektrischer Energie immer die Waage halten, da sich Energie nur sehr geringfügig in einem elektrischen Energieversorgungssystem speichern lässt. Abweichungen zwischen Erzeugung und Entnahme werden durch den Einsatz von Regelenergie ausgeglichen, damit es zu keiner Gefährdung der Systemstabilität kommt.
Regelenergie (auch „Regelleistung“ genannt) ist die Energie, die ein Netzbetreiber benötigt, um unvorhergesehene Schwankungen in seinem Stromnetz auszugleichen.
Es wird zwischen positiver und negativer Regelenergie unterschieden. Wenn die ins Netz eingespeiste Energie die zum selben Zeitpunkt entnommene Energie übersteigt, liegt ein Leistungsüberschuss im Netz vor. In diesem Fall benötigt der Netzbetreiber negative Regelenergie durch Stromabnehmer, die dem Netz kurzfristig Strom entziehen. Bei nicht prognostizierter erhöhter Stromnachfrage ist positive Regelenergie erforderlich. Der Netzbetreiber ruft in diesem Fall kurzfristig zusätzliche Energie ab.“

Quelle: https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetundGas/Unternehmen_Institutionen/Versorgungssicherheit/Engpassmanagement/Regelenergie/regelenergie-node.html
(Zugriff: 01.02.2020)

Präqualifikation

Nicht jedes Kraftwerk beteiligt sich an der Primärregelung. Vielmehr muss die Leistungsbereitstellung durch sogenannte Präqualifikation nachgewiesen werden. Es werden Daten der Erzeugungsanlage wie beispielsweise Nennleistung, Maximal- und Minimalleistung (netto), Spannungsebene oder die Bilanzkreiszugehörigkeit übermittelt. In einem Bewertungsverfahren zeigt sich, ob die Anlage den Reaktionskriterien entspricht.

Arten von Regelenergie

Je nachdem, wie schnell die Regelenergie zur Verfügung stehen muss, trägt sie unterschiedliche Bezeichnungen:

Primärregelenergie

Sie kommt als erstes zum Einsatz. Im Markt für die Primärregelleistung muss eine Leistung von mindestens 1 MW innerhalb von 30 Sekunden abrufbar sein und für mindestens 15 Minuten bereitstehen.
Die Primärreserve wird wöchentlich ausgeschrieben.

Sekundärregelenergie

Mit der Sekundärregelenergie wird eine Störung bis zu 5 Minuten lang ausgeglichen. Im Sekundärregelleistungsmarkt muss eine Leistung von mehr als 1 MW innerhalb von 5 Minuten bereitstehen. Diese wird hauptsächlich von Gas- oder Pumpspeicherkraftwerken zur Verfügung gestellt. Aber auch gebündelte Kleinanlagen wie BHKW, PV-Anlagen oder Notstromaggregate bieten Sekundärreserven an. Ein Kraftwerkspool muss dabei mindestens 1 MW Regelleistung bereitstellen.
Eine Reaktion auf die Abfrage muss innerhalb von 30 Sekunden erkennbar sein.
Die Sekundärreserve wird kalendertäglich ausgeschrieben.

Minutenreserve

Wenn weitere Regelleistung notwendig ist, kommt die Minutenreserve zur Anwendung. Diese ruft der Übertragungsnetzbetreiber zur Stützung der Netzfrequenz (Ziel: 50 Hertz) mit einer Vorlaufzeit von 15 Minuten ab. Die Minutenreserve wird hauptsächlich von Gas- oder Pumpspeicherkraftwerken zur Verfügung gestellt. Aber auch gebündelte Kleinanlagen wie BHKW, PV-Anlagen oder Notstromaggregate bieten Minutenreserven an. Ein Kraftwerkspool muss dabei mindestens 1 MW Regelleistung bereitstellen.
Die Minutenreserve wird kalendertäglich ausgeschrieben.

Regelenergiemärkte

Die Übertragungsnetzbetreiber decken ihren Bedarf an Primär- und Sekundärregelenergie sowie an der Minutenreserve über einen Markt entsprechend der Vorgaben des Bundeskartellamtes. Dazu steht eine Internetplattform zur Verfügung. Die Beschaffung erfolgt über Ausschreibungen. Durch die Möglichkeit, Einheiten zu poolen, ist auch Kleinanbietern eine Teilnahme möglich. Auch beim Pooling muss jede Einheit separat präqualifiziert werden.

Das Vergüten der Regelenergie erfolgt über zwei Preisbestandteile.

Leistungspreis
Der Leistungspreis ist eine Provision für das Vorhalten der Reserve. Der jeweils günstigste Anbieter bekommt zuerst den Zuschlag.

Arbeitspreis
Der Arbeitspreis ist eine Provision für den Abruf der Regelenergie. Der Arbeitspreis entspricht dem vom Anbieter angebotenem Preis. Auch hier bekommt der jeweils günstigste Anbieter zuerst den Zuschlag.

Leistungspreise und Arbeitspreise sind Gebotspreise. Sie unterliegen Marktschwankungen bei den stattfindenden Regelenergieauktionen.

Gerne untersuchen wir Ihre Möglichkeiten, am Regelenergiemarkt teilzunehmen. Entweder über zeitversetzte Zu- / Abschaltung von Anlagen oder über die Regelung Ihrer Stromerzeugung. Profitieren auch Sie von geringeren Stromkosten und sichern Sie sich zusätzliche Erlösquellen.

Nehmen Sie Kontakt zu uns auf.