Schritt 4: Anlagen und Prozesse untersuchen

Vorauswahl  der Prozesse

Aus technischen oder organisatorischen Gründen ist eine zeitweilige Reduzierung der Stromlast oder eine Abschaltung nicht bei jedem Prozess ohne weiteres möglich.  Es ist daher ratsam, eine Vorauswahl der Prozesse zu treffen, die Sie genauer untersuchen möchten und mithilfe der vorab erstellten Prozessübersicht (siehe Schritt 2) eine Reihenfolge festzulegen. Dabei sollten Sie alle Daten einbeziehen, die sie bereits zu Ihren Prozessen erheben können, ohne eigene Messungen durchführen zu müssen. Das können unter anderem Daten zur Leistungsaufnahme Ihrer Prozesse, der Dauer der Leistungserbringung, zu den Reaktionszeiten, zu einem möglichen Teillastbetrieb etc. sein.
Werden in Ihrem Unternehmen bereits regelmäßig Energiedaten zu den Prozessen erfasst und ausgewertet, z. B. im Rahmen eines betrieblichen Energiemanagementsystems, können diese direkt für die DSM-Analyse genutzt werden.  

Kriterien für eine Auswahl der Prozesse können unter anderem sein:
Energieverbrauch bzw. Leistung: Höhe des Energieverbrauchs bzw. der Leistung des Prozesses
Ansteuerbarkeit: Die Leistung kann z. B. über ein Prozessleitsystem überwacht und gesteuert werden.
Netzentgeltregelungen: Profitieren Sie von besonderen Netzentgeltregelungen (z. B. atypische Netznutzung „7.000-Stunden Regelung“ (§ 19 StromNEV)? In diesem Fall wären die Auswirkungen des DSM zu prüfen.

Darüber hinaus können Sie bereits die Einbindung des DSM in Ihrer Steuerungs- und Regelungstechnik vorbereiten. Dafür können Sie mit Ihren IT-Verantwortlichen bereits wichtige Frage klären, z. B.:

  • Inwieweit werden Daten zum Stromverbrauch und zum aktuellen Leistungsbezug der Aggregate von der Prozess- bzw. Gebäudeleittechnik erfasst?
  • Welche IT-Systeme können für das Lastmanagement genutzt werden?
  • Ist eine automatisierte Ansteuerbarkeit von Prozessen über die Prozessleittechnik möglich?
  • Lässt sich eine externe Kommunikationsschnittstelle zwischen Prozessleittechnik und der Leitzentrale des Stromnetzbetreibers einrichten, bzw. bestehen bereits Schnittstellen?

Detaillierte Analyse der Prozesse

Die ausgewählten Prozesse werden in diesem Schritt gemeinsam mit dem jeweiligen Prozessverantwortlichen (z. B. dem Produktionsleiter) detailliert analysiert. Dabei wird für jeden ausgewählten Prozess eine genaue Aufstellung seiner Lasteigenschaften angefertigt. Das können unter anderem die folgenden Lasteigenschaften sein:

Lasteigenschaft Ausprägung
Leistung Welche Wirkleistung kann sicher zu- oder abgeschaltet werden?
Verfügbarkeit An welchen Tagen und in welchen Zeitfensternm steht die Last zur Verfügung? Welche Zeiten sind Sperrzeiten?
Vorankündigungsdauer Wie lange im Voraus muss ich über eine bevorstehende Schaltung informiert werden?
Zeitdauer der Schaltung Wie lange kann die Schaltung minimal/maximal erfolgen?
Nachholen Wie lange nach dem Abruf muss spätestens das Nachholen der Leistung gestartet werden?
Häufigkeit Wie oft ist ein Schaltzyklus potenziell möglich? Gibt es ein Maximum an Schaltungen pro Zeiteinheit, die das Aggregat technisch verträgt?
Regelbarkeit Lässt sich die steuerbare Last stufenlos oder in Stufen regeln?
Energieverbrauch Inwieweit erhöhen Schalthandlungen den Energieverbrauch, bspw. durch Teillastbetrieb?

Beispiel: Lasteigenschaften des Prozesses Wasserpumpen

Lasteigenschaft Ausprägung
Schaltmöglichkeit und Leistung Reduzieren um 500 kW
Zeitdauer der Schaltung 1,5 h
Nachhole innerhalb von 4 h nach Abruf; Erhöhung auf 800 kW
Verfügbarkeit an 240 Tagen/Jahr; Schaltungen von 0.00 Uhr bis 10.00 Uhr und von 16.00 Uhr bis 24.00 Uhr möglich
Häufigkeit 5 x pro Tag; max. 3 Schaltungen pro Stunde
Regelbarkeit Schaltung in 3 Stufen: 200, 500, 800 kW
Prognostizierbarkeit 72 h im Voraus
Energieverbrauch tolerierbar: < 1 – 2 %

Ein besonders wichtiger Faktor ist der Regelungsmechanismus für die anzusteuernden Anlagen. Er muss sicherstellen, dass genügend Flexibilität besteht und gleichzeitig die Prozesssicherheit gewährleistet bleibt.

Folgende Leitfragen können Sie bei der Entwicklung einer geeigneten Prozesssteuerung unterstützen:

  • Lässt sich die bisherige Regelungsstrategie der Anlagen anpassen, um die Flexibilität zu erhöhen?
  • Inwieweit können Prognosen und Fahrpläne für die Last erstellt und bereitgestellt werden? Welche Prognosesicherheit muss erreicht werden?
  • Welche Ausnahmefälle sind zu definieren, z. B. aufgrund von Betriebsurlaub, Wartungsintervallen, Sonderschichten etc.?
  • Wie soll im Falle eines Fehlers, beispielsweise einer unerwarteten Überschreitung von Prozessparametern, gehandelt werden?

Erlöspotenziale bestimmen

In diesem Prozessschritt geht es darum, die Wirtschaftlichkeit eines DSM für das Unternehmen zu bewerten. Dabei sind zum einen die Erlöse zu berücksichtigen, die mit der Vermarktung flexibler Lasten erzielt werden können. Dem sind die Kosten gegenüberzustellen, die Ihrem Unternehmen durch das Einführen und Umsetzen des Lastmanagements im Unternehmen entstehen.

Bei der Vermarktung von DSM-Potenzial am Regelleistungsmarkt wird bereits die Vorhaltung von Regelleistung vergütet, der sogenannte Leistungspreis. Bei jedem Abruf von Regelleistung kommt ein weiterer Erlös hinzu, der sogenannte Arbeitspreis.

Eine Abschätzung der Erlöse kann z. B. über die auf dem Regelleistungsmarkt durchschnittlich erzielten Erlöse der vergangenen Quartale gemacht werden. Diese werden auf der Internetseite www.regelleistung.net veröffentlich.

Eine grobe Einordnung möglicher Einnahmen für die Vorhaltung von Regelleistung kann über den Erlösrechner für flexible Lasten auf dem Regelleistungsmarkt erfolgen: www.dsm-bw.de/erloesrechner.

Eine Abschätzung über den tatsächlichen Abruf und damit die Erlöse aus dem Arbeitspreis ist hingegen pauschal nicht  möglich.

Die Kosten, die bei der Erschließung von DSM-Potenzialen entstehen können, hängen ebenfalls vom Unternehmen und den betrachteten Lasten ab.

Beispielhaft können Kosten für die folgenden Faktoren entstehen:

  • rechtliche Prüfung
  • Mess- und Regelungstechnik
  • Verkabelung
  • zusätzliche Speicher
  • Realisierung einer zentralen Ansteuerung
  • Personal