Optimal abgestimmt

Sven Ullrich

Mit fortschreitender Energiewende steigen die Belastungen der Netze. Auch für Unternehmen wird dies zunehmend zur Herausforderung. Denn das Thema Energie wird für Industrie- und Gewerbekunden zunehmend komplexer.

Das Energiesystem braucht Flexibilität. Das zeigt sich auch an den Strombörsen, wo der Zustand des Stromsystems über Preissignale sichtbar wird. Knappheit führt zu teuren Preissignalen, Stromüberschuss zu günstigen oder sogar negativen Preisen. Batteriespeicher oder verschiebbare Lasten können diese Flexibilitätssignale nutzen, um Stromkosten zu reduzieren und das Stromnetz zu stabilisieren.

2,4 Milliarden Euro hat die Abregelung von Kraftwerken im Jahr 2023 gekostet. Davon entfielen nur 600 Millionen Euro auf die erneuerbaren Energien, der Rest ging an konventionelle Kraftwerke. Damit sind die Kosten für den Redispatch um elf Prozent gesunken – Tendenz weiter fallend.

Eine Möglichkeit ist die Nutzung von selbst erzeugtem Solarstrom vor Ort. Alles, was die Unternehmen an Sonnenstrom selbst verbrauchen, muss nicht ins Netz fließen. Passt man den Betrieb von steuerbaren Lasten, Batteriespeichern, Ladesäulen und Wärmepumpen dem lokalen Angebot an Solarstrom an, sparen sich die Unternehmen Strom aus dem Netz. Neben der Eigenverbrauchsoptimierung werden lokale Flexibilitäten zur Kappung von Spitzenlasten genutzt, um die Leistungspreiskosten der Netzentgelte zu reduzieren.

Dynamischen Strompreis entwickelt

Für beide Anwendungsfälle existieren inzwischen Energiemanagementsysteme, die das übernehmen. Doch um die volle Flexibilität zu heben, kann auch der Netzstrombezug der Unternehmen an die Situation im Netz und an der Börse angepasst werden. Wie so etwas funktionieren kann, zeigt der Münchner Anbieter von Energiemanagementsystemen Coneva an einem Logistikunternehmen mit Elektro-­Lkw. Coneva ist seit Anfang 2024 auch Energieversorger und hat einen dynamischen Stromtarif in Verbindung mit einem kompletten Energiemanagementsystem entwickelt.

Das Logistikunternehmen betreibt eine solare Dachanlage, einen Batteriespeicher und zwei Elektro-­Lkw. „Mit diesem System konnte das Unternehmen die Elektro-Lkw über das Frühjahr und den Sommer fast autark betreiben. Dafür sorgt auch unsere PV-Laden-Funktion. Dadurch wird ausschließlich Photovoltaikstrom in die Lkw geladen“, erklärt Felix Jedamzik, Vertriebsleiter für Flexibilitätslösungen bei Coneva. „Doch jetzt sehen wir, je dunkler die Tage werden, desto geringer sind die lokalen Solarerträge. Die E-Lkw müssen aber auch im Winter morgens vollgeladen sein.“

Auf Sekundärprozesse konzentriert

An dieser Stelle greift die Preisoptimierung, die Coneva als Gesamtsystem aus Energiemanagement vor Ort und dynamischem Stromtarif für den Reststrombezug entwickelt hat. Dazu verzahnt Coneva das Energiemanagement im Unternehmen mit dem Spotmarkt an der Strombörse. „Wenn der Logistiker mit seinem E-Lkw am späten Nachmittag zurückkommt, steckt er ihn an die Ladestation. Wir schauen, dass wir im ersten Schritt den überschüssigen Solarstrom vom Dach, der nicht im Gebäude verbraucht wird, lokal in den Lkw laden“, beschreibt Felix Jedamzik die Lösung. „Reicht der Solarstrom nicht aus, was vor allem im Winter der Fall ist, dann greift unsere Preisprognose und der Lkw wird so preiswert wie möglich mit Strom aus dem Netz geladen, überwiegend in den günstigen Nachtstunden.“

Wir konzentrieren uns beim Lastmanagement vor allem auf Sekundärprozesse in den Unternehmen wie die Elektrifizierung der Wärme und Mobilität und die Nutzung von Batteriespeichern.

Dies ergibt eine abgestimmte Komplettlösung, die mehrere Optimierungsschritte nutzt, um für das Unternehmen die Kostenpotenziale zu maximieren, die sich aus der dezentralen Energiewende ergeben. „Wir konzentrieren uns dabei vor allem auf Sekundärprozesse in den Unternehmen wie die Elektrifizierung der Wärme und Mobilität und die Nutzung von Batteriespeichern“, betont Felix Jedamzik. „Denn es ist nicht nur sehr sensibel, die eigentlichen Produktionsprozesse in die Flexibilität einzubeziehen. Vielmehr sind dann auch intensive Kenntnisse über die Verfahrenstechnik notwendig, um die Produktionsprozesse auf das Stromangebot im Netz hin zu optimieren.“

An der Strombörse kaufen

So sieht die Lösung von Coneva aus: „Wir steuern das gesamte System nach einer Art Preisfunktion. Das heißt, der lokal erzeugte Solarstrom ist in der Regel der günstigste. Deshalb wird er zuerst genutzt und erst, wenn er nicht ausreicht, kommt Strom aus dem Netz hinzu“, sagt Felix Jedamzik.

An dieser Stelle kommt der dynamische Stromtarif ins Spiel. Coneva kauft den Strom als Energieversorger an der Börse ein. „Wir beginnen dabei in der Regel am Day-Ahead-Markt und optimieren anhand der dort auftretenden Strompreise“, sagt Felix Jedamzik. „Wir drehen aber noch weitere Optimierungsschleifen und nutzen immer wieder neue Preiskonstellationen, um weitere Einsparoptionen zu nutzen, bis hin zum kontinuierlichen Intraday-Markt.“ Dort werden Strommengen noch bis zu fünf Minuten vor dem Verbrauch gehandelt. So können weitere Preissenkungen erzielt werden.

Netzstrom preisoptimiert nutzen

In der Optimierung bedeutet dies, dass das Unternehmen Netzstrom dann nutzt, wenn der Preis niedrig oder sogar negativ ist. Dies wiederum geschieht häufig in Fällen, in denen viel Sonnen- und Windstrom im Netz ist. Damit kann der Verbrauch an die Stromproduktion angeglichen und das Stromnetz entlastet werden kann.

Wir schauen, dass wir im ersten Schritt den überschüssigen Solarstrom vom Dach, der nicht im Gebäude verbraucht wird, lokal in den E-Lkw laden.

Hier spielt natürlich der vor Ort im Unternehmen produzierte Sonnenstrom eine Rolle, der preiswerter als der Netzstrom ist. „Es wird kaum Zeiten geben, in denen der Strom an der Börse so preiswert ist, dass er die Kosten des Solarstroms vom eigenen Dach unterbietet. Schließlich kommen beim Börsenstrom noch die Netzentgelte und die Stromsteuer und andere Abgaben hinzu“, weiß Felix Jedamzik. „Sollte der Netzstrom tatsächlich einmal günstiger als der lokal produzierte Sonnenstrom sein, etwa bei extrem negativen Preisen, würde natürlich die Optimierung entscheiden, dass sie auf Netzstrom umschaltet.“

Prognosen liefern die Daten

Für den Abgleich mit dem Solarstrom vom Dach integriert Coneva eine Erzeugungsprognose in die Optimierung. Denn nur so weiß das System, wie viel Solarstrom wann zur Verfügung steht. Dazu kommt noch eine viertelstündlich aufgelöste Lastprognose, die den Strombedarf anzeigt. Zur Nutzung der Komplettlösung benötigen die Kunden eine viertelstündliche Leistungsmessung (RLM). Diese ist bei Unternehmen mit einem Verbrauch von über 100 Megawattstunden im Jahr ohnehin schon vorhanden.

Das System muss auch auf Restriktionen reagieren. So ist beim Logistiker wichtig, wann der Lkw mit welcher Restladung an der Ladesäule angeschlossen wird. „Bei dem Projekt, das wir gerade umsetzen, kommt der Lkw gegen 15 Uhr und fährt morgens um 5 Uhr wieder los. Das heißt, wir wissen, in diesem Zeitraum können wir mit der Flexibilität arbeiten“, erklärt Felix Jedamzik.

Felix Jedamzik,

Coneva