Die Kölner RheinEnergie erprobt in einem Pilotprojekt die optimierte Steuerung von Nachtspeicher-Heizungen über das intelligente Messsystem (iMSys). Dabei werden 100 Kundenanlagen in das Virtuelle Kraftwerk der RheinEnergie eingebunden. Das Smart Meter Gateway und die CLS-Steuerbox kommen von Theben.
Bei der Kölner RheinEnergie beschäftigt man sich vor dem Hintergrund der Entwicklungen im Stromversorgungssystem mit dem Flexibilitätspotenzial steuerbarer Lasten im Massenkundenmarkt. Steuerbare Verbrauchsanlagen beim Endkunden könnten Stromüberschüsse aufnehmen, die bei hoher Einspeisung aus regenerativen Erzeugungsanlagen entstehen, und damit das Netz entlasten. Da der Strom in Zeiten des Überangebots besonders günstig ist, kann daraus gleichzeitig ein neues Geschäftsmodell werden. Intelligente Messsysteme schaffen dafür perfekte Voraussetzungen.
Pilotprojekt Virtueller WärmeStromPool
Konkret haben die Kölner die Nachtspeicherheizungen in ihrem Versorgungsgebiet im Visier – einen Flexibilitätspool von rund 46 GWh. Um diesen zu nutzen und Erkenntnisse für vergleichbare Anwendungen wie etwa Wärmepumpen oder Ladestellen für Elektrofahrzeuge zu gewinnen, sollen in einem Pilotprojekt rund 100 Kundenanlagen in das Virtuelle Kraftwerk der RheinEnergie eingebunden werden. Das Konzept sieht vor, die Versorgung der Anlagen an den Viertelstunden-Rhythmus des Intraday-Marktes anzupassen. Wurden Nachtspeicherheizungen bislang automatisch nachts aufgeladen und der Verbrauch nach dem Nachtstromtarif abgerechnet, sollen die benötigten Energiemengen nun auf die preisgünstigsten Viertelstunden eines Tages verteilt werden. Basierend auf den viertelstündlichen Verbrauchsdaten und den Prognosen des Virtuellen Kraftwerks erhält jede Anlage individuelle Steuersignale und kann den benötigten Strom laden. Insbesondere bei älteren Heizungen könnten sich dadurch Effizienz und Komfort steigern.
„Wir arbeiten seit Jahren mit Theben zusammen und sind von der Qualität der Produkte und dem hohen Engagement bei der Umsetzung innovativer Konzepte wirklich sehr überzeugt.“
Bernhard Fey, Abrechnungsservice/Messstellenbetrieb RheinEnergie AG
Steuern im iMSys
Die eingesetzten Kommunikations- und Steuerlösungen spielen im Projekt eine zentrale Rolle. Sie gewährleisten den sicheren und verzögerungsfreien Austausch zwischen dem Virtuellen Kraftwerk und den Anlagen vor Ort. Gleiches gilt für die Verbrauchserfassung als Viertelstunden-Lastgang sowie die Abrechnung der bezogenen Energiemengen. Hier entschied sich die RheinEnergie für das CONEXA Smart Meter Gateway 3.0 mit aufsteckbarem Mehrwert-Modul sowie die Steuerbox CSX 324 von Theben. Im Projekt steuert das CLS Mehrwert-Modul die angeschlossenen Nachtspeicherheizungen anhand der Vorgaben aus dem Virtuellen Kraftwerk. Dabei übermittelt die Box nicht nur die Ad-hoc-Steuerbefehle, sondern kann bei Bedarf automatisch auf einen Notfallfahrplan umschalten. Über das CONEXA SMGW ist die Steuerbox CSX 324 in die Gesamtarchitektur des Virtuellen WärmeStromPools integriert. Diese verbindet das Virtuelle Kraftwerk mit der Smart Meter-Infrastruktur und den regulierten Prozessen rund um das Intelligente Messsystem.
Von der Idee in die Praxis
Ende 2018 wurde die Laborphase mit Inbetriebnahme der Steuerboxen abgeschlossen. Bei den Pilotanlagen handelt es sich um unterschiedlichste Nachtspeicherheizungen, die teilweise bis zu fünfzig Jahre alt sind. In der Heizperiode 2018/2019 erfolgten erste Feldtests zur viertelstündlichen Messdatenerhebung und Steuerung. Die gewonnen Daten wurden zur Erstellung von Optimierungsalgorithmen genutzt. Aktuell sind rund 40 Kundenhaushalte mit Mess- und Steuertechnik sowie Smart Meter-Gateways ausgestattet. In der Heizperiode 2019/2020 soll die optimierte Steuerung in der gesamten Testkundengruppe erfolgen. Die Endauswertung ist für das Frühjahr 2020 geplant. Dann lässt sich einschätzen, welche Mehrwerte die Anlagensteuerung für den Kunden und das Netz bietet – und wie sich daraus gegebenenfalls ein Geschäftsmodell entwickeln lässt.
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Ruwen Konzelmann
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