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Flexibilisierung des Energieverbrauchs bringt Vorteile für Unternehmen

Donnerstag, 12.09.2024

Die Strompreise haben sich in den vergangenen Jahren vervielfacht.

Die Flexibilisierung der Energieinfrastruktur durch ein systematisches Gebäude-, Energie- und Lastmanagement wirkt der starken Volatilität am Markt entgegen und kann diese sogar zu einem Vorteil machen.
Quelle: Siemens AG
Die Flexibilisierung der Energieinfrastruktur durch ein systematisches Gebäude-, Energie- und Lastmanagement wirkt der starken Volatilität am Markt entgegen und kann diese sogar zu einem Vorteil machen.

Was vor wenigen Jahren noch undenkbar schien, ist heute Realität. Gerade industrielle Verbraucher stellt diese Dynamik vor enorme Herausforderungen. Sie müssen nicht nur kosteneffizient arbeiten, sondern auch ihre Energieversorgung zu jeder Zeit sicherstellen – und das bei zunehmendem Einsatz von volatilen Energiequellen wie Wind und Sonne. Die Antwort lautet: Flexibilisierung der Energiesysteme. Lastmanagement, regelbare Erzeuger oder die Nutzung von Speichern sind schnell umsetzbare Möglichkeiten, die Versorgung sicherzustellen.

Wer die Auswirkungen der steigenden Energiepreise für industrielle Verbraucher jeder Größe verstehen will, muss sich nur die Bedeutung des sogenannten Day-Ahead-Handels vor Augen führen, also des Handels von Strom für den folgenden Tag. Grundsatz der Strompreisbildung ist dabei die „Merit“-Order: Das zu einer gegebenen Zeit teuerste Kraftwerk ist preisbestimmend für alle anderen Kraftwerke. Dominieren die erneuerbaren Energien, ist der Strom also günstiger als an Tagen, an denen viele Gaskraftwerke zu höheren Stromgestehungskosten produzieren. Künftige Entwicklungen wie auslaufende Atom- und Kohlekraftwerke oder mehr Gas und Wasserstoff als Energiequellen werden die Situation noch verstärken.

Die Folge ist eine strukturell hohe Volatilität auf dem Strommarkt, wie sie unter der aktuellen Situation bereits zu erleben ist. Noch bis 2021 war an der Strombörse mit täglichen Preisschwankungen von nicht mehr als 2 bis 3 Cent pro kWh zu rechnen. In Zukunft werden Tagespreise um bis zu 30 Cent pro kWh schwanken. Was können Großverbraucher also tun, wenn der Strom teuer ist, sobald Wolken am Himmel erscheinen und Windstille herrscht? Die Antwort lautet, den Verbrauch ebenso dynamisch zu gestalten: Die Produktion muss flexibilisiert werden, damit Kostenvorteile bestmöglich ausgeschöpft werden können.

Mit grüner Mobilität, Wärme- und Wasserstoffversorgung, ganzheitlicher Energie- und Medienversorgung sowie gewerkeübergreifender Energieeffizienz bietet Siemens industriellen Verbrauchern Lösungen für viele aktuelle Herausforderungen. Auch die Flexibilisierung der Energieinfrastruktur mit Hilfe des ganzheitlichen Gebäude-, Energie- und Lastmanagementsystems „Desigo CC“ ist Teil dieses ganzheitlichen Angebots. Unternehmen, die das Managementsystem einsetzen, wirken der starken Volatilität am Markt entgegen und können diese sogar zu einem Vorteil machen. Zwei Ansätze stehen dabei im Mittelpunkt: die Day-Ahead-Optimierung und die Flexibilitätsvermarktung.

Die Anpassung von Erzeugung und Verbrauch mit Day-Ahead-Optimierung ermöglicht einen kosteneffizienten Betrieb – ohne manuellen Aufwand für Verbraucher.
Quelle: Siemens AG
Die Anpassung von Erzeugung und Verbrauch mit Day-Ahead-Optimierung ermöglicht einen kosteneffizienten Betrieb – ohne manuellen Aufwand für Verbraucher.

Bei der Day-Ahead-Optimierung wird die Gelegenheit genutzt, dass viele Energielieferverträge einen Zugang zu den Spotmarktpreisen beinhalten. Die verbrauchten Gas- und Strommengen werden zumindest teilweise zu den Spotpreisen abgerechnet. Anlagen können grundsätzlich so betrieben werden, dass zu Zeiten hoher Preise weniger Strom und Gas verbraucht wird, bei niedrigen Preisen hingegen die Produktion und der Verbrauch entsprechend erhöht werden. Zu dieser Optimierung wird ein Algorithmus eingesetzt, der einerseits kunden-, standort- und anlagenspezifische Daten abgreift und andererseits die Day-Ahead-Gaspreise und -Strompreise.

Vollautomatisierte Kostenoptimierung durch das Zusammenspiel aller Anlagen: Zu sonnenreichen Zeiten am Tag wird mit einer Wärmepumpe geheizt, in den Nachtstunden bei hohen Strompreisen am Energiemarkt mit einem Heizkessel.
Quelle: Siemens AG
Vollautomatisierte Kostenoptimierung durch das Zusammenspiel aller Anlagen: Zu sonnenreichen Zeiten am Tag wird mit einer Wärmepumpe geheizt, in den Nachtstunden bei hohen Strompreisen am Energiemarkt mit einem Heizkessel.

Auf Grundlage aller Daten werden Anlagen flexibel betrieben, um die größtmögliche Kostenersparnis zu erreichen. Dazu werden die Verbräuche und Erzeugungsleistungen von Anlagen zeitlich verschoben, etwa durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), Power-to-Heat und Power-to-X, Wärme- und Batteriespeicher oder flexible Heizkessel, die sowohl mit Gas als auch mit Heizöl betrieben werden können. Die optimale Betriebsweise ist vollautomatisiert möglich, sodass Betreibern kein zusätzlicher manueller Aufwand entsteht.

Über die Verbesserung der Produktion hinaus eröffnet sich Betreibern die Möglichkeit, aus der Krise eine Chance zu machen: Wer die Leistung seiner Anlagen am Standort individuell steuert, kann nicht nur seine eigenen Kosten optimieren, sondern die gewonnene Flexibilität an einen Vermarkter weitergeben und so verschiedenen Märkten zur Verfügung stellen, etwa dem Intraday-Spotmarkt. Solche kurzfristigen Märkte sind von noch höheren Preisschwankungen geprägt – mit entsprechend höheren Erlöspotentialen. Mit beiden Angeboten lässt sich also Geld verdienen. Zusätzlich wird die Netzstabilität unterstützt. Auch für diese komplexe Aufgabe bietet Siemens mit einem umfassenden Paket basierend auf dem Managementsystem „Desigo CC“ alle Aspekte aus einer Hand.

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