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Vernetzung von Stromverbrauchern mit dem Smart Grid zahlt sich in weniger als zwei Jahren aus.

  • Investitionen in vernetzte Hausgeräte und Heizungen zahlten sich nach weniger als zwei Jahren aus.

  • „Demand Side Flexibility“ senkt Strompreise in Spitzenzeiten und bringt allen Verbrauchern Ersparnisse.

  • Politik und Netzbetreiber müssen Rahmenbedingungen für flexibles Lastmanagement und Produktangebote im privaten Umfeld schaffen.

 

Wasserboiler, Waschmaschinen, Wärmepumpen oder Elektroauto-Ladestationen sind nicht nur große Energieverbraucher. Diese Geräte stellen in ihrer Gesamtheit auch ein riesiges Potential an Lasten dar, die sich über intelligente Stromnetze flexibel nutzen lassen, etwa um Strom aus Windkraft- oder Photovoltaikanlagen dann zu verbrauchen, wenn dieser im Überfluss im Netz verfügbar ist. Umgekehrt lässt sich der Verbrauch in Zeiten knapper Energiereserven so organisieren, dass weniger zusätzliche Kraftwerke anlaufen müssen. Alle Aspekte dieser Technik sind unter dem Begriff „Demand Side Flexibility“ zusammengefasst.

 

Studie berechnet Einsparpotentiale durch Demand Side Flexibility

In einer Studie vom Frühjahr 2017 haben die Energieexperten des finnischen Beratungsunternehmens VaasaETT gemeinsam mit der US-amerikanischen Joule Assets erstmals im Detail untersucht, welche Kosten und Einsparungen eine breite Einführung von „Demand Side Flexibility“ bringt. Als Basis der Studie diente eine Datenbank mit den realen Lastverläufen und Flexibilitätspotentialen von 930.000 Haushalten weltweit, von denen sich rund 213.000 in Europa befinden. Anhand der Daten berechneten die Experten alle möglichen Einsparpotentiale durch die Smart Home-Vernetzung von Energieverbrauchern im Haushalt.

Die Studie unterscheidet und bewertetet dabei mehrere Anwendungen für die Verbindung
von Smart Home und Smart Grid:

  • „Implicit Demand Response“ (IDR) und „Explicit Demand Response“ (EDR) stehen für die kurzfristige An- oder Abschaltung von Verbrauchern, wenn dies vomStromanbieter über Preisanreize gefördert (IDR) oder vom Verbraucher aktiv angeboten wird (EDR). IDR steht etwa für eine Wärmepumpe, die den Wasserspeicher aufheizt, sobakd der Strom besonders günstig ist. EDR beschreibt beispielsweise eine Waschmaschine, die der Nutzer selbst zum Einschalten innerhalb eines bestimmten Zeitraums per Smart Start-Funktion im Netz bereitstellt.
  • Daneben betrachteten die Forscher den Effekt einer großflächigen Flexibilisierung des Verbrauchs auf die Strompreise. Wenn viele Verbraucher Strom dann nutzen, wenn er im Überfluss zur Verfügung steht, dann sinkt die Nachfrage in Spitzenzeiten – und damit der Strompreis im Großhandel wie auch für Haushalte.
  • Zuletzt flossen Effizienzgewinne durch die Vernetzung von Geräten und Anlagen mit Smart Home-Technik in die Berechnung ein. Dazu zählen etwa Heizungssteuerungen, die den Heizverlauf im Haus an Heizkörpern und in den Wärmeerzeugern abhängig von der An- oder Abwesenheit der Bewohner sowie passend zu den Wettervorhersagen automatisch steuern.

 

Großes Einsparpotential, geringe Kosten

Die Verfasser nahmen ihre Berechnungen für die realen Strommärkte in Frankreich, Großbritannien, Italien und Deutschland sowie für ein fiktives europäisches Land mit idealen Marktbedingungen vor. Hier die wichtigsten Ergebnisse für Deutschland:

  • Durch eine aktive Teilnahme an „Demand Side Flexibility“ (IDR, EDR) kann ein durchschnittlicher Haushalt direkt 24,59 Euro pro Jahr an Stromkosten einsparen.
  • Größere Regelkapazitäten durch „Demand Side Flexibility“ und damit sinkende Strompreise im Großhandel sparen weitere 40,16 Euro pro Haushalt ein. Von diesen Einsparungen profitieren auch Haushalte, die „Demand Side Flexibility“ nicht selbst nutzen.
  • Zusätzlich lässt sich durch die vernetzte Steuerung die Effizienz der Geräte steigern – etwa bei Heizungen oder Boilern. Im Durchschnitt spart dies 62,88 Euro pro Jahr.
  • Insgesamt spart ein durchschnittlicher Haushalt in Deutschland so 127,63 Euro pro Jahr. Je höher der Strombedarf, desto größer wird natürlich die Ersparnis.
  • Die zusätzlichen Kosten für vernetzt steuerbare Geräte beträgt zwischen 160 und 190 Euro, abhängig von der Zahl der steuerbaren Stromverbraucher. Durchschnittswert: 165,30 Euro. Die Investition in „Demand Side Flexibility“ zahlt sich also nach knapp anderthalb Jahren aus.
  • In Frankreich, wo elektrische Heizungen und Boiler weiter verbreitet sind, errechnet die Studie eine Refinanzierung vernetzter Verbraucher in weniger als einem Jahr. In Großbritannien, wo die geringsten Einsparungen errechnet wurden, beträgt sie noch deutlich unter zwei Jahren.

„Demand Side Flexibility“ bietet so die mit Abstand günstigste Möglichkeit, um die Energieeffizienz im Haushalt zu steigern und einen Beitrag zur Energiewende zu leisten.

Die Investition in PV-Anlagen, Wärmedämmung oder den Austausch von Heizungsanlage und Hausgeräten gegen effizientere Modelle sind ebenfalls sinnvoll, benötigen aber deutlich länger, um sich zrefinanzieren.

Demand Side Flexibility“ mindert zusätzlich die Notwendigkeit des Netzausbaus und spart so weitere Kosten der Energiewende. Diese Effekte wurden von der Studie nicht im Einzelnen berücksichtigt, da sie von vielen andere Faktoren abhängen.

 

Demand Side Flexibility liefert Strom für eine Million E-Golfs

Dass sich die Investition in „Demand Side Flexibility“ auch gesellschaftlich lohnt, zeigen die Ergebnisse der Studie auf nationaler Ebene. Laut der konservativen Modellrechung von VaasaETT und Joule Assets schafft die Einführung in mindestens 30 Prozent aller Haushalte in Deutschland flexible Netzkapazitäten von gut 1.700 Megawatt in Spitzenzeiten. Das entspricht der Erzeugungsleistung von mehr als drei 500 MW Kohlekraftwerken.

Pro Jahr spart die Summe aller Maßnahmen über 3,600 Gigawattstunden elektrischer Energie ein. Das entspricht ungefähr dem jährlichen Strombedarf von einer Million Volkswagen E-Golfs¹. Diese wie auch andere E-Autos bieten künftig noch weitere wertvolle Ressourcen für „Demand Side Flexibility“.

 

EEBUS und Partner liefern die Sprache für „Demand Side Flexibility“

Für „Demand Side Flexibility“ müssen Geräte aus unterschiedlichen Branchen und Anwendungsbereichen mit einem Energiemanager im Haus sowie mit dem Smart Grid kommunizieren. Die Studie fordert dabei, dass alle Energie-relevanten Geräte im Haushalt künftig mit standardisierten Vernetzungsfunktionen ausgestattet werden.

Der EEBUS-Standards macht dies mit seiner offenen Sprache für Energie im Internet of Things bereits heute möglich. Die Mitgliedsfirmen der EEBUS Initiative bringen immer mehr
Hausgeräte, Heizungsthermen, Wärmepumpen, Energiemanager und künftig E-Auto- Ladestationen auf den Markt, die alle Voraussetzungen an eine umfassende Kommunikation mit dem Smart Grid erfüllen.

In den letzten Wochen präsentierte die EEBUS Initiative zusammen mit ihren Mitgliedsfirmen und Partnern aus den europäischen Organisationen Energy@home und ESMIG das Zusammenspiel vernetzter Geräte mit Smart Metern und dem Smart Grid. Diese fertigen technischen Lösungen für die Kommunikation zwischen Smart Home und Smart Grid wurden unter anderem bei der European Utility Week 2017 in Amsterdam vorgeführt. Auch bei der Demand Side Flexibility Conference der EU-Kommission am 27. bis 29. November zeigten die Organisationen, wie sie gemeinsam die Lücke zwischen Smart Home und Smart Grid schließen und angesichts immer mehr volatilen, regenerativen Erzeugungskapazitäten einen wichtigen Beitrag zur Entlastung der Stromnetze bieten können.

 

Politik und Netzbetreiber müssen jetzt die Voraussetzungen schaffen

Neben den technischen müssen auch politische und marktrelevante Voraussetzungen erfüllt sein, damit „Demand Side Flexibility“ ihre Wirkung entfalten kann. Der lokale Handel mit Verbrauchs- und Netzkapazitäten etwa muss für Endkunden und deren unmittelbaren Lieferanten geöffnet, Netzentgelte dafür abgeschmolzen werden. Hier sind Politik und Netzbetreiber gefordert, bestehende Beschränkungen kurzfristig abzubauen.

Den örtlichen Energieversorgern und Netzbetreibern kommt in der „Demand Side Flexibility“ eine Schlüsselrolle zu. Sind alle Rahmenbedingungen erfüllt, dann können sie ihren Kunden die Vorteile der vernetzten Steuerung in praxisnahen Geschäftsmodellen anbieten. So lässt sich etwa über einen besonders günstigen Stromtarif zusammen mit einer Smart Home-Grundausstattung die Kundenbeziehung verbessern sowie die Investition in vernetzte und effizientere Geräte mit einer nachvollziehbaren Ersparnis bis hin zu einer Energie-Flatrate unterstützen. So können auch Mieter und Wohnungsbesitzer ohne ein eigenes Dach unmittelbar von regenerativ erzeugtem Strom profitieren und ihren Beitrag zur Energiewende beitragen.

¹ Überschlagswert; Annahme: 20.000 km Laufleistung, praktischer Energiebedarf: 18 KWh/100 km  (Theoretischer Wert laut technischer Daten: 12,7 KWh)

 

Den Backgrounder zur Studie  als PDF-Dokument zum Download

 

Die Studie finden Sie hier als PDF-Dokument zum Download

Wenn das Elektroauto mit der Heizung spricht – digitalisierte Ladeinfrastruktur führt nachhaltige E-Mobilität zum Erfolg

  • Der Volkswagen Konzern setzt auf EEBUS.
  • EEBUS-Plugfest E-Mobility in der Gläsernen Manufaktur von Volkswagen in Dresden.
  • Durch eine intelligente Vernetzung von Elektroautos mit Smart Homes und Smart Buildings ermöglicht die deutsche Automobilindustrie eine erfolgreiche und nachhaltige Elektromobilität.
  • Elektroautos werden häufig zu Hause geladen. Sie müssen dafür ihren Energiebedarf mit anderen Verbrauchern abstimmen. EEBUS liefert eine globale Sprache für die Kommunikation über Branchen- und Herstellergrenzen hinweg.

 

Köln/Dresden, 05.10.17

Ein modernes Wohnhaus kann mit einer Photovoltaikanlage heute deutlich mehr Energie produzieren, als es selbst verbraucht. Gerade die immer zahlreicher werdenden Elektroautos lassen sich mit dem überschüssigen Strom besonders günstig laden. Nicht zuletzt deshalb werden Elektroautos zu über 80 Prozent an privaten Ladestationen aufgeladen.[1]

Vernetzung mit EEBUS vermeidet Konflikte in der Stromversorgung

Der Strombedarf von Elektroautos kann im Haus mit anderen Verbrauchern konkurrieren. Deshalb müssen künftig alle Erzeuger und Verbraucher wie Photovoltaikanlagen, Heizungen, Haushaltsgeräte und eben E-Auto-Ladestationen miteinander vernetzt sein, um Energie in allen Anwendungsbereichen optimal zu nutzen. Die EEBUS Initiative entwickelt die gemeinsame, standardisierte Sprache, die eine Kommunikation über alle Energie-Sektoren hinweg möglich macht.

In der Praxis definieren die EEBUS-Spezifikationen für die E-Mobility drei Kernbereiche, über die Energiemanager und Ladeeinrichtungen kommunizieren:

  • Effizienz-Steigerung – möglichst viel selbst erzeugter Strom wird für die E-Auto-Ladung eingesetzt.
  • Entlastung der öffentlichen Netze: Der Ladevorgang wird mit dem Netzbetreiber abgestimmt.
  • Überlastsicherung: Das E-Auto und seine Ladetechnik berücksichtigen stets das gesamte Haus. Schaltet sich etwa ein Durchlauferhitzer ein, wird der Ladestrom gedrosselt, um eine Überlastung zu verhindern.

Die Vernetzung auf Basis von EEBUS ermöglicht somit einen schnellen Infrastrukturausbau in der Ladetechnik. Die notwendige Leistung von Ladesäulen übersteigt bereits heute in vielen Fällen die verfügbare Kapazität des Stromnetzes. Intelligentes Energiemanagement vermeidet Eingriffe in das Netz, teure Baumaßnahmen könnten eingespart werden.

 

E-Auto Ladetechnik und Energiemanager arbeiten eng zusammen

Der Volkswagen Konzern entwickelt intelligente Ladeeinrichtungen, die via EEBUS mit der übrigen Haustechnik kommunizieren. Beim Plugfest werden diese im Zusammenspiel mit Energiemanagern und Haustechnik-Geräten erprobt. „Zu einem nachhaltigen Elektromobilitätskonzept gehört auch die Einbindung des E-Autos in das Energiemanagement von Gebäuden und Smart Homes. Der Volkswagen Konzern setzt dabei auf EEBUS, um seine Ladetechnik auf möglichst breiter Basis mit der Haustechnik kompatibel zu machen“, sagt Dr. Gunnar Bärwaldt, Konzern-Entwicklungskoordinator Laden im Volkswagen Konzern.

Im heimischen Netzwerk organisiert eine Steuerzentrale, wie etwa die Energiemanagementplattform ennexOS von der SMA Solar Technology AG, die Kommunikation. „Wir binden mit den EEBUS-Spezifikationen über die Sektoren Strom, Wärme und Elektromobilität hinweg alle Energieerzeuger, Verbraucher und Speicher in das System ein und sorgen vollautomatisch und ohne Komfortverlust dafür, dass Energie effizient genutzt wird. So können Haushalte und Unternehmen erheblich Stromkosten sparen“, erklärt Frank Blessing, Senior Business Development Manager Energy Services bei der SMA Solar Technology AG.

Beim EEBUS-Plugfest erproben Unternehmen aus unterschiedlichen Bereichen der Haustechnik und E-Mobility das Zusammenspiel ihrer Systeme. Dazu zählen neben SMA etwa der Elektro- und Smart Home-Spezialist Hager sowie der Heizungshersteller Viessmann. Vernetzte Lösungen für E-Autos und deren Ladetechnik prüfen neben Experten aus dem Volkswagen Konzern auch die Ladesäulen-Spezialisten von Menneckes.

 

Gemeinsame Entwicklung der offenen Sprache für Energie

Plugfeste zählen zu den letzten Etappen in der Entwicklung des EEBUS-Standards in einem Anwendungsbereich hin zu fertigen Produkten. Zuvor haben die EEBUS-Mitgliedsfirmen in branchenübergreifenden Arbeitsgruppen festgelegt, welche Anwendungsfälle etwa für die effiziente und sichere Zusammenarbeit von E-Auto-Ladeeinrichtungen und der übrigen Haustechnik wichtig sind. Diese Use Cases werden zunächst in enger Abstimmung festgelegt und erst dann in SPINE, der technischen Sprache des EEBUS-Standards, modelliert.

SPINE steht für „Smart Premises Interoperable Neutral message Exchange“ und stellt das Rückgrat der EEBUS-Kommunikation dar. SPINE-Nachrichten zwischen den einzelnen Akteuren im Energie-Netzwerk lassen sich plattformneutral und sicher verschlüsselt über alle wichtigen Netzwerk- und Smart Home-Standards übertragen.

 

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Fotos

von links nach rechts: Frank Blessing, SMA Solar Technology AG; Peter Kellendonk, 1. Vorsitzender der EEBUS Initiative; Dr. Gunnar Bärwaldt, Volkswagen AG.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dr. Bärwaldt, Volkswagen AG, stellt die Konzernstrategie für das Laden vor.

 

EEBUS Plugfest im Ambiente der Gläsernen Manufaktur von Volkswagen in Dresden.

 

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Über EEBUS:

Der EEBUS Initiative e.V. ist ein unabhängiger Verein mit über 60 Mitgliedern – überwiegend führende europäische Hersteller aus den Bereichen Smart Home, vernetzte Haustechnik, Elektromobilität und Energie. Gemeinsam mit den Mitgliedern entwickelt der Verein den offenen EEBUS-Standard – die Weltsprache der Energie im Internet der Dinge. Mit ihr können Geräte und Systeme herstellerunabhängig über den effizienten Einsatz von Energie miteinander kommunizieren. Alle erarbeiteten Spezifikationen werden international standardisiert und sind frei zugänglich.  Weitere Informationen und eine aktuelle Mitgliederliste finden Sie unter www.eebus.org.

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Abonnieren Sie EEBUS auf LinkedIn: www.linkedin.com/company/eebus

 

Pressekontakt für weitere Informationen und Bildmaterial:

Redaktionsbüro Stehle

Roland M. Stehle

Tel.: +49 (0) 911 3777 900

E-Mail: roland.stehle@t-online.de

 

EEBUS Initiative e.V.

Steffen Brückner

Tel. +49 (0) 221 47441 220

E-Mail: brueckner@eebus.org

 

[1] Erhebungen der Nationalen Plattform Elektromobilität, Stand September 2017. http://nationale-plattform-elektromobilitaet.de/themen/ladeinfrastruktur