Inhaltsverzeichnis
Wie genau funktioniert die netzdienliche Steuerung?
Die Steuerbox empfängt Steuerbefehle von Netzbetreibern oder Direktvermarktern. Diese werden sicher über das Gateway weitergeleitet und anschließend umgesetzt. Dafür stehen unterschiedliche Schnittstellen zur Verfügung:
- Digitale Schnittstelle
- Relaisschnittstelle
Die Ansteuerung einer Anlage gelingt also entweder per Relais oder per digitaler Schnittstelle, wobei der Hersteller der steuerbaren Einrichtung (z.B. Wärmepumpe) über die Schnittstelle zur Anbindung an die Steuerungseinrichtung entscheidet.
Empfehlung zur digitalen Schnittstelle
Der technische Regelsetzer für die Stromnetze in Deutschland VDE FNN empfiehlt die Nutzung einer digitalen Schnittstelle – aus folgenden Gründen:
Schwachstellen von Relais
Relais übermitteln grundsätzlich nur zwei Zustände (Ein/Aus) und bieten damit keine flexible Steuerungsmöglichkeit. Soll dennoch eine Steuerung über mehrere Stufen erfolgen, benötigt es mehrere Relais. Damit einher gehen höhere Kosten sowie ein zusätzlicher Installationsaufwand. Zudem erfolgt die Kommunikation zwischen Steuerbox und Relais ausschließlich unidirektional – das heißt ohne Rückmeldung seitens des Relais darüber, ob die Information korrekt empfangen und verarbeitet wurde. Dies führt nicht nur zu Unsicherheiten, sondern auch zu zusätzlichem Prozess- und Aufwand – beispielsweise durch den Einsatz eines separaten Zählers –, um der Nachweispflicht (mehr dazu in dem Absatz „Nachweispflicht“) nachzukommen. Da Relais langfristig ohnehin nicht mehr vorgesehen sind, stellen sie keine tragfähige Option für die Zukunft dar.
Vorteile der digitalen Schnittstelle
Die digitale Schnittstelle ermöglicht eine stufenlose und präzise Steuerung durch feingranulare Übermittlung von Informationen. Die Kommunikation verläuft dabei bidirektional: Sowohl der Empfang als auch die Verarbeitung einer Information werden bestätigt. Darüber hinaus eröffnen sich neue Anwendungsmöglichkeiten, wie etwa die Übermittlung dynamischer Tarifinformationen. So können Anlagenbetreiber flexibel auf Preissignale reagieren und ihren Betrieb entsprechend anpassen. Ein weiterer Vorteil liegt in der Erweiterbarkeit: Der Informationsumfang kann durch Updates angepasst und ergänzt werden. Von zentraler Bedeutung ist aktuell die Entwicklung eines einheitlichen, deutschlandweiten Standards.
Arten der digitalen Ansteuerung
Grundsätzlich unterscheidet der §14a EnWG zwischen zwei Arten der digitalen Ansteuerung:
- Direktsteuerung (direkte, digitale Verbindung zwischen der Steuerbox und der steuerbaren Verbrauchseinrichtung oder EE-Anlage)
- Steuerung über ein Energiemanagementsystem (EMS)
Der Anlagenbetreiber kann sich letztendlich für eine der beiden Ansteuerungsarten entscheiden. Wichtig zu bedenken ist dabei, dass bei der Direktansteuerung jede steuerbare Verbrauchseinrichtung einzeln und unabhängig von den anderen betrachtet wird. Bei der EMS-Steuerung ist es so, dass die Steuerbaren Verbrauchseinrichtungen gemeinsam betrachtet werden; also kann auch beispielsweise eine Ausspeicherung aus Stromspeichern berücksichtigt werden. Mehrere und auch neue Anlagen können über das EMS unkompliziert angebunden werden.
Bei der Entscheidung für eine Steuerung über ein EMS kann der Endkunde die Netzbezugsleistung lokal bestmöglich aufteilen; so, dass es für ihn am besten passt. Wer die Direktsteuerung wählt, spart sich hingegen zusätzlichen Integrations- und Installationsaufwand, der aufgrund einer EMS-Komponente anfallen würde.
Verantwortungsbereiche
Die Verantwortlichkeiten im Rahmen der Steuerung von Anlagen sind klar zwischen dem Messstellenbetreiber (MSB) und dem Anlagenbetreiber abgegrenzt. Der MSB muss dokumentieren, dass der Steuerbefehl ordnungsgemäß gesendet und empfangen wurde. Ebenso wird im Gateway-Administrations-System (GWA) die positive oder negative Rückmeldung der Anlage aufgezeichnet. Dabei ist jedoch zu beachten, dass bei einem Relais nicht nachvollzogen werden kann, ob die Steuerungshandlung tatsächlich ausgeführt wurde.
Der Anlagenbetreiber trägt die Verantwortung für die korrekten Abläufe innerhalb seiner Kundenanlage. Ihm wird daher dringend empfohlen, eine eigene Dokumentation zu führen – insbesondere über Beginn, Ende und Höhe des Steuerbefehls sowie mit zugehörigen Zeitstempeln. Dafür ist wichtig zu wissen: Viele EMS sowie Wechselrichter und Co. loggen Steuerungsbefehle automatisch mit, sodass der Anlagenbetreiber sie in der entsprechenden App oder dem Portal einfach einsehen kann. Diese Aufzeichnungen sind vor allem für eventuelle Klärungsfälle von Bedeutung. Liegt seitens des Betreibers keine Dokumentation vor, kann ein Nachweis im Zweifelsfall ausschließlich durch den MSB erfolgen.
Der Verteilnetzbetreiber gibt die sogenannten Steuerungsaufgaben an den Messstellenbetreiber weiter – er definiert also die Maßnahmen, beispielsweise eine Reduzierung der Wirkleistung einer, während die Steuerbox unter Verantwortung des Messstellenbetreibers die Umsetzung vornimmt.
Quelle: VDE FNN. Anforderungen an die technische Ausgestaltung der physikalischen und logischen Schnittstellen der Steuerungseinrichtung zum Anschluss und zur Übermittlung des Steuerbefehls an eine steuerbare Verbrauchseinrichtung oder ein Energie-Management-System
Wie sieht die Herstellung der Steuerbarkeit bei inexogy zukünftig in der Praxis aus?
Wie vom VDE FNN empfohlen, bevorzugt inexogy grundsätzlich die Nutzung einer digitalen Schnittstelle. Sind bereits steuerbare Verbraucher vorhanden, muss eine Netzwerkleitung von einem Anlagen-Elektriker, EMS-Installateur oder dem Kunden selbst bis in den Zählerschrank gelegt werden. Von der Steuerbox aus führt inexogy eine Leitung in den unplombierten Bereich des Anlagenseitigen Anschlussraums, wobei ein LAN-Adapter als definierter Anschlusspunkt dient.
Sollte die Anlage erst kurz nach der Zählerinstallation ergänzt werden oder das notwendige Kabel noch nicht im Anschlussraum vorhanden sein, übernimmt inexogy seinen Teil bereits bei der Zählerinstallation und schließt die Steuerbox am LAN-Adapter an. Dadurch ist eine spätere Nachrüstung durch den Anlagenbetreiber problemlos möglich, ohne, dass letzterer nochmal in den plombierten Bereich muss. Eine Anbindung über ein Energiemanagementsysteme (EMS) gelingt in der Regel per EEBUS.
Wichtig dabei ist, dass keine drahtlosen Verbindungstechnologien wie WLAN dazwischen liegen, da ein dadurch möglicher Verbindungsabbruch die Steuerung unterbrechen würde. Für den Kunden hätte dies erhebliche Nachteile, da in diesem Fall ein „Fail Safe“ greift – was beispielsweise zu Ertragsverlusten bei Photovoltaikanlagen oder zu einer reduzierten Nutzung des Batteriespeichers führen kann.
Alternativ ist auch eine Anbindung über Relais möglich. Das Vorgehen ist in dem Fall sehr ähnlich wie zuvor beschrieben: Auch hier muss die Netzwerkleitung bis in den anlagenseitigen Anschlussraum verlegt sein.
Bei einem 3-Punkt-Zähler sind sowohl Gateway als auch Steuerbox direkt auf dem Zähler installiert. Anders ist es bei eHZ-Zählern (Stecktechnik): Bei eHZ-Zählern ist zu beachten, dass der Raum für Zusatzanforderungen (RFZ-Feld) für den Einbau von Gateway und Steuerbox freigehalten werden muss.
Zusätzlich muss ein sogenannter Subject Key Identifier (SKI-Schlüssel), worunter man die eindeutige Kennzahl des eigenen EEBUS-Gerätes versteht, ausgetauscht werden. Dieser Schlüssel dient dazu, Geräte (in diesem Fall Steuerbox und EMS) eindeutig zu identifizieren und eine vertrauenswürdige, sichere Kommunikation zwischen ihnen zu ermöglichen – also sicherzustellen, dass Daten wirklich vom richtigen Gerät stammen und nicht manipuliert wurden. Da es hierfür noch kein einheitliches Konzept gibt, erfolgt die Authentifizierung entweder über den Kunden, der den Schlüssel nach dem Login in sein EMS weitergibt, oder über einen QR-Code, der außen am EMS angebracht ist.
Das vermutlich zukünftig von inexogy vorwiegend umgesetzte Steuerungskonzept
Welche Vorteile haben Anlagenbetreiber?
Zwar fallen für Anlagenbetreiber zunächst einmal zusätzliche Kosten für Installation und Betrieb der erforderlichen technischen Einrichtungen an. Allerdings gibt es dafür auch Entlastungen wie reduzierte Netzentgelte. Lesen Sie dazu gerne unseren Blogbeitrag „Von reduzierten Netzentgelten profitieren: So geht es“.
Quellen
- VDE FNN. Anforderungen an die technische Ausgestaltung der physikalischen und logischen Schnittstellen der Steuerungseinrichtung zum Anschluss und zur Übermittlung des Steuerbefehls an eine steuerbare Verbrauchseinrichtung oder ein Energie-Management-System
- VDE FNN. Mindestanforderungen an die technische Umsetzung und die Dokumentation eines Befehls im Rahmen der Direktsteuerung oder der Steuerung mittels EMS
- HEA – Fachgemeinschaft für effiziente Energieanwendung e. V. Umsetzung der Vorgaben nach §14a EnWG.
- EnBW Energiegemeinschaft e.V. Energiemanagement und steuerbare Verbrauchseinrichtungen nach EnWG §14a - Wie erklären es Euch.
