Überlast durch erneuerbare Energien und Elektromobilität

Immer wieder wird diskutiert wie hoch die Gefahr eines Netzausfalls durch den Zubau von erneuerbaren Energien und Elektromobilität ist.

Schieflast

Schieflast durch einphasiges Laden von Elektrofahrzeugen

Schieflast aufgrund fehlender Transparenz im Niederspannungsnetz: wir klären Netzbetreiber im Kontext von E-Mobilität auf.

Presseinfo LoadFlow

Sichere Verteilnetze benötigen eine zuverlässige Netzplanung – dazu hat BentoNet LoadFlow entwickelt, eine digitalisierte Lastflussmessung. Lesen Sie mehr in der aktuellsten Presseinfo.

Smart City und intelligente Energieverteilung

Smart City: Energieverteilung in der Stadt der Zukunft

Die Smarte City braucht viele Lösungen.

Dank der Fridays for Future-Bewegung ist der Klimawandel und der dringende Handlungsbedarf in das Bewusstsein von noch mehr Menschen gedrungen. Der Druck auf Politik und verantwortliche Akteure im Energiesektor und anderen Bereichen steigt. Doch wie kann eine wirksame Energiewende in den zukünftigen „Smart Citys“ gelingen? In den folgenden Ausführungen zeigen wir, wie ein virtuelles Kraftwerk die Energiewende in Ballungszentren vorantreiben kann, dabei Mehraufwand für Anlagenbetreiber reduziert, Kosten spart und gleichzeitig rentable Mehrerlöse generiert.

Digitale Plattformen – das Energiesystem der Zukunft in voll vernetzten Städten?

Die Smarte City braucht viele Lösungen: Gebäudeautomation, E-Goverment, autonomes Fahren, 5G, Öffentlicher Transport, Smart Factory, Smart Home bis hin zum Laden von E-Scooter – aber auch eine nachhaltige dezentrale Energieversorgung.
Die Energiewende ist Pflichtprogramm. Und für deren Umsetzung sind neue und schnellgreifende Strategien dringend erforderlich. Dies setzt ein Umdenken und ein entschlossenes Handeln auf dem gesamten Energiemarkt voraus.

Doch wie sehen innovative Modelle der Branche aus?

Wie können auch kleinere Anlagenbetreiber und Unternehmen professionell und wirtschaftlich agieren und die Energiewende weiter und zuverlässig ausbauen? Wie können gleichzeitig Energieengpässe in der Versorgung vermieden werden? Welche Rolle spielt die Digitalisierung?

Fest steht, dass sich der deutsche Energiemarkt bereits in einer Kraftwerkswende befindet. Kohle- und Atomkraftwerke sind Auslaufmodelle. Praxistests zeigen, dass eine Vollversorgung mit erneuerbaren Energien realistisch ist und große Kraftwerke ersetzbar sind. Mit der Energiewende nimmt die Anzahl dezentraler, regenerativer Erzeugungsanlagen stetig zu. Sie alle müssen die Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit gewährleisten. Diese dezentralen Anlagen müssen deshalb intelligent und effizient miteinander vernetzt und gesteuert werden. Herausforderungen einer neuen Kraftwerksgeneration die gestemmt werden müssen.

Nachhaltige Energieversorgung in der grünen Stadt

Kurz zusammengefasst: Die Digitalisierungsplattform selbst ist kein Stromproduzent. Es schließt dezentrale, kleinere Energieanlagen wie Blockheizkraftwerke, Wind-, Wasser- und Solaranlagen zu einer vernetzten, flexibel regelbaren und zentral gesteuerten Anlage zusammen (Gebäudemanagement). Dahinter verbirgt sich ein extrem hoher IT-Aufwand. Im Leitsystem laufen die Informationen aller angeschlossenen Anlagen zusammen. Mit Hilfe eines eigenen Rechenzentrums wie beim BentoNet werden die Daten in Echtzeit koordiniert. Sie geben Auskunft über den Auslastungszustand jeder einzelnen Anlage und errechnen Prognosen für eventuelle Energieschwankungen. Diese sensible Datenkommunikation verläuft mit Unterstützung besonders gesicherter Verbindungen.

Regelbare Anlagen wie Wasserkraftwerke, BHKWs oder Notstromaggregate spielen bei der Energiewende eine besondere Rolle. Sie können bei einem Überangebot von Strom zum einen ihre Produktion drosseln bzw. unterbrechen (negative Regelenergie) und zum anderen bei einer Stromknappheit zusätzlichen Strom (positive Regelenergie) ins Netz einspeisen. Auch können so Mieterstrom-Lösungen realisiert werden mit dem die Mieter direkt vom nachhaltigen und günstigen Strom der dezentralen Anlagen profitieren können – Stichwort Smart Factory.

Was kann eine digitale Plattform leisten?

Zweck einer Plattform ist hauptsächlich die gemeinsame Vermarktung von Strom und der flexible und verlässliche Zugriff auf Leistung der aggregierten Anlagen zu jeder Zeit. Die besondere Stärke einer gemeinsamen Infrastruktur ist die schnelle Anpassungsfähigkeit. Diese Flexibilität – übrigens ein deutliches Unterscheidungsmerkmal gegenüber den traditionellen Großkraftwerken – ermöglicht einen anpassungsfähigen Handel an der Börse, um den erzeugten Strom rentabel zu vermarkten.

Wie zukunftsfähig sind Plattformen als Geschäftsmodelle am Energiemarkt der Zukunft?

Erneuerbare Energien sind Flächen-Intensiv. Ihre Gewinnung wird außerhalb der Ballungszentren geschehen. Daher wird der Energiemarkt der Zukunft von virtuellen Kraftwerken in den Smarten Citys bestimmt.

Digitale Technologien helfen, die angeschlossenen Anlagen sinnvoll zu vernetzen und die Daten nachhaltig zu verarbeiten. Im Minutentakt trifft eine Flut von Informationen auf die Infrastruktur vor Ort, eine analoge Berechnung ist unmöglich. Hier hat die Digitalisierung also schon erfolgreich Einzug gehalten. Zukünftig wird der Energiemarkt von einer dezentralen Stromerzeugung und von Batteriespeichertechnologien dominiert und die Weiterentwicklung der intelligenten Vernetzung forciert. Dabei wird auch das Internet der Dinge (IoT) eine gravierende Rolle spielen. Beispiele hierfür sind Lademanagement und Lastenverteilung bei der E-Mobilität. Eine erfolgreiche Energiewende ist ohne Digitalisierung chancenlos. Optimales Assetmanagement sorgen für klimafreundlichen Strom und sind der Herausforderung der Digitalisierung durchaus gewachsen.

Mit einer Beteiligung an einer digitalen Plattform steht den Anlagebetreibern zudem ein Zugang zu verschiedenen Märkten offen. Sie können ihren Strom an der Börse handeln lassen oder über den Regelenergiemarkt zu einer zuverlässigen Auslastung beitragen. Ziel für den Betreiber muss es sein, positive strategische und betriebswirtschaftliche Effekte zu generieren.

IoT Plattformen mit ÜNB-Konformität wie das BentoNet bietet den Betreibern Versorgungssicherheit, einen effizienten und transparenten Anlagebetrieb mit Energiemanagement, höhere Wirtschaftlichkeit, Arbeitserleichterung und – last but not least – die Möglichkeit, einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Es ist einfach, schnell, sicher und kostengünstig.

Künstliche Intelligenz in der Energieversorgung

Was kann künstliche Intelligenz zur Energiewende beitragen?

Statistische Datenanalysen und somit auch das Internet der Dinge (IoT, Internet of Things) beeinflussen unseren Alltag immer mehr – bewusst oder auch ganz unauffällig. Sie haben in vielen Bereichen rasant Einzug gehalten und ihr enormes Potenzial ist noch lange nicht ausgeschöpft. Vor allem Anlagenhersteller, Unternehmen und die Energiewirtschaft sollten sich mit diesem Instrument der Digitalisierung, das eine hohe ökonomische Kraft impliziert, befassen.

Was bedeutet IoT für den Energiesektor?

Das IoT verbindet quasi die reale Welt mit der digitalen. Es kann Unmengen von Daten sammeln und transformieren. Die miteinander verbundenen Geräte agieren eigenständig, passen sich Gegebenheiten an und reagieren auf bestimmte Szenarien. Jegliches Vermitteln oder Eingreifen durch den Benutzer wird überflüssig. Es schafft messbare Werte, die gerade für Anlagenhersteller, Anlagenbetreiber und Energieunternehmen eine enorme Chance für einen effizienten Betrieb bieten — sofern die gesammelten Rohdaten präzise ausgewertet, analysiert und umgesetzt werden.

Welches Potential liegt in der Datenerhebung und den Datenströmen?

Eine exakte Datenanalyse verwandelt die Daten nicht nur in bares Geld, sondern zeigt auch zukunftsweisende Veränderungen, zum Beispiel:

  • Lastgangoptimierung zur Senkung von Energiebezugskosten
  • Fehlerfrüherkennung und Analyse bei technischen Anlagen wie BHKWs, Bau- oder Industriewaschmaschinen
  • Reduktion des Energieverbrauchs durch digitales Energiemanagement
  • IT-Sicherheit

Anforderungen an die Nutzung künstlicher Intelligenz und Big Data im Energiesektor

Ein System, das solche Aufgaben erledigt ist komplex und muss hohen Sicherheitsanforderungen entsprechen. Es sind eine Vielzahl von Komponenten und Dienstleistungen nötig, die aufeinander abgestimmt sein müssen. Beispiele für Komponenten und Dienstleistungen sind:

  • Hardware-Box
  • IF
  • Mobilfunk
  • VPN + MPLS
  • Pooling
  • Storage
  • Analytics
  • Dienstleistung: IBN der Gesamtstrecke

Übrigens: Durch unser Angebot alle Komponenten als IaaS und SaaS anzubieten sind Ihre Systeme ohne eigene Investition immer auf dem neusten und sichersten Stand.

Eine derartige IoT-Lösung im Gesamtpaket bietet das BentoNet. Als Ökosystem kombiniert es existierende und neue Datendienste mit einer perfekt abgestimmten Infrastruktur. Es ist in der Lage, Datenströme aus der Industrie und Energiewirtschaft zu erfassen. Aber auch Softwareentwicklern, Ingenieurbüros und Anlagenherstellern ermöglicht das BentoNet einen schnellen Einstieg in Analytics Clouds. Dazu erstellen wir ein individuelles Gesamtkonzept vom Einsammeln der Daten bis zur Auswertung und auf Wunsch auch das Rückspeisen in die Anlage.

Wie hilft BentoNet in der Umsetzung und Nutzung der Datenmengen?

Das BentoNet bietet folgende Daten-Werkzeuge auf die ohne größeren Aufwand zurückgegriffen werden kann:

  • Internet of Things (IoT)
  • Blockchain
  • Big Data
  • Big Data Discovery
  • Application Bilder
  • API Schnittstelle
  • Database
  • Business Intelligence
  • Industrie 4.0

Künstliche Intelligenz kann demnach enorme Potentiale in der langfristigen Verbesserung von Assetmanagement bilden, aber dabei darf der Aspekt Sicherheit nicht vergessen werden.

Notstromaggregate und NEAs als Vorsorge für Stromausfall

Mit Ersatzstromaggregaten & NEAs den Blackout verhindern

Strom benötigen wir in allen wichtigen Lebenssituationen und ohne geht fast nichts mehr. Doch was passiert, wenn die Energieversorgung komplett zusammen bricht?

Wie wahrscheinlich ist die Gefahr eines Blackouts?

Die Bundesnetzagentur stuft die Gefahr eines Blackouts, also eines flächendeckenden Stromausfalls, als gering ein. Trotzdem ist laut Bundesamt für Bevölkerungsschutz die Versorgung heute anfälliger für Störungen als noch vor einigen Jahren. Ursachen dafür sind klimabedingte Extremwetterereignisse, technisches und menschliches Versagen, aber auch kriminelle und terroristische Taten. Zudem bergen der Umbau der Energieversorgung und Spekulationen am Markt Risiken bei der Stromversorgung. Erschwerend kommt noch hinzu, dass unser Stromnetz Teil des europäischen Energieverbands ist. Und ein Blackout macht an den Grenzen nicht halt. Fällt also bei unseren Nachbarn Strom aus, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass auch wir davon betroffen sind.

Wie sicher sind unsere Stromnetze?

Unsere Stromnetze sind quasi die Achillesferse unserer kompletten Versorgung. Ein lang anhaltender und flächendeckender Stromausfall entspricht einem nationalen Katastrophenfall. Das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe mahnte deshalb bereits eine bessere Notfallplanung an. In Deutschland sind die einzelnen Kommunen selbst für den Katastrophenschutz zuständig. Das Regierungspräsidium Karlsruhe hat hierzu ein umfangreiches Dokument zu den Handlungsempfehlungen erarbeitet. In diesem Papier werden alle relevanten Bereiche des öffentlichen Lebens beleuchtet. Bereits die Einleitung trifft klare Worte: „Bei einem flächendeckenden Stromausfall muss davon ausgegangen werden, dass eine Hilfe aus Nachbarbereichen nicht stattfinden kann, da alle verfügbaren Ressourcen im jeweiligen Bereich benötigt werden. Dies bedeutet, dass Behörden, Betriebe und Kommunen mit eigenen Mitteln auskommen müssen.“

Wie können Ersatzstromaggregate bzw. NEAs beim Blackout helfen?

Ersatzstromaggregate sind in der Krise das wichtigste Element zur Reduktion von Schäden. Doch welche präventiven Maßnahmen können getroffen werden, um die Verfügbarkeit von Ersatzstromaggregaten zu erhöhen? In den wenigsten Fällen kündigt sich ein Stromausfall zeitgerecht an. Im Ernstfall sind Netzersatzanlagen (NEA) oder Ersatzstromanlagen wie Notstromaggregate die Mittel der Wahl, um lebenswichtige Grundfunktionen wie die Versorgung Kranker, Logistikzentren, Wasserwerke, Kläranlagen, die kommunikative Infrastruktur und vieles mehr aufrecht zu halten. Eine Untersuchung des BSI (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik) kommt jedoch zu dem erschreckenden Ergebnis, dass lediglich acht Prozent der untersuchten Ersatzstromanlagen im Dauerbetrieb uneingeschränkt nutzbar sind. Als häufigen Grund für desolate Geräte wird Personalmangel genannt. Dadurch ist eine ordnungsgemäße Wartung nicht möglich, von Probeläufen ganz zu schweigen.

Risiken bei Ersatzstromanlagen (NEAs)

Diese Tatsache lässt schnell über Haftungsrisiken als Betreiber einer „Gefahrenquelle“ diskutieren. Einige Versicherer könnten gerade die Tatsache der Eigenprüfung der Aggregate als Problem sehen.

Notstromaggregat

Wie kann eine sichere Wartung der Ersatzstromanlagen (NEAs) erfolgen?

Kann Personal- oder Zeitmangel der Grund für eine instabile Versorgungssicherheit sein? In einem hochindustriellen und hochtechnologischen Land wie Deutschland sollte man die mögliche Gefahrenlage doch ernst nehmen. In BentoNet gibt es auch ein NEA-Management als Modul. Mit dieser bieten wir den Betreibern von NEAs schnelle und einfache Hilfe beim reibungslosen Einsatz im Fall der Fälle. Durch moderne, digitale Diagnose, entsprechenden Kommunikationswerkzeugen und einer Reihe vielfältiger Dienstleistungen unterstützen wir dabei, die NEAs am Laufen zu halten. Dabei werden alle Vorgaben nach DIN VDE 0100-551, DIN VDE 0100-56, DIN VDE 0100-710, DIN VDE 0100-718, DIND 6280 usw. erfüllt.

Beispiele aus dem NEA Management:

  • Kraftstoff-Management:
    • Überwachung, um Überalterung von Kraftstoff zu vermeiden
    • Mindeststände melden und nachbeschaffen
    • Gemeinschaftlicher Einkauf von Kraftstoff
    • Im Krisenfall Beschaffung sichern
  • Überwachung von Betriebswertgrenzen:
    • Wirk-, Blind- und Scheinleistung im Inselbetrieb
  • Visualisierung: Anforderung nach DIN VDE 0100-710, ergänzend zu DIN 6280-13 müssen Betriebs- und Störmeldungen nicht nur an einer geeignete Stelle, sondern an einer während des Betriebs der baulichen Anlage ständig besetzen Stelle weiter geleitet werden.
  • Dokumentation:
    • Ist- / Soll-Zustand der Anlage
    • Elektronische Überwachung von Probeläufen
    • Risikobewertung von Bauteilen
  • Dienstleistungen:
    • Erarbeitung von Handlungsleitfäden, Durchführung von Probeläufen (nach DIN 6280-13 ist ein umfangreicher, monatlicher Test erforderlich)
    • Prüfung nach DIN VDE 0100-710 muss monatlich die Nennbetriebstemperatur des Aggregats erreicht sowie alle Umschaltfunktionen geprüft werden.

Damit Sie immer auf der sicheren Seite sind
Auch wenn wir uns bei der Stromversorgung sicher fühlen. Alle Betreiber von Ersatzstromanlagen (NEAs) sollten jederzeit gewappnet sein, um einen Stromausfall zuverlässig auffangen zu können. Im Ernstfall müssen eine Reihe umfangreicher Aufgaben abgearbeitet werden. Wir können davon wesentliche Teile – schon im Vorfeld – übernehmen und unsere Kunden mit einer immer optimal betriebenen Anlage entlasten. Sprechen Sie uns an. Wir erstellen Ihnen einen auf Ihre Bedürfnisse zugeschnittenen Masterplan.