Die Energiewende schreitet voran und mit ihr gewinnt die dezentrale Energieversorgung an Bedeutung. Im Gegensatz zur zentralen Stromerzeugung, bei der Energie in wenigen Großkraftwerken produziert und über weite Strecken verteilt wird, erfolgt die Erzeugung bei dezentralen Systemen verbrauchernah. Photovoltaik- oder Biogasanlagen und Wind- oder Blockheizkraftwerke werden zunehmend in Gewerbegebieten, Industrieanlagen und Mehrparteiengebäuden installiert. Ihre Einbindung in intelligente Energieverteilungen macht sie zu tragenden Säulen einer nachhaltigen und widerstandsfähigen Energiezukunft. Auf der „The smarter E Europe 2025“ hat sich die EAD-portal.de-Chefredakteurin Susanne Woggon im exklusiven Expertengespräch mit Mark Zimpfer, Leiter Marktmanagement Zweckbau bei Hager, darüber ausgetauscht, warum dezentrale und intelligente Energiesysteme eine so wichtige Rolle in der Transformation der Energieversorgung spielen.
Warum Dezentralität der Schlüssel ist
„Die Welt wird immer nachhaltiger. Teil der Lösungen sind dezentrale Energieerzeugungsanlagen, wie beispielsweise Photovoltaik oder Windräder“, erläutert Mark Zimpfer von Hager. Die Vorteile dieser Systeme liegen auf der Hand: Energie wird dort erzeugt, wo sie verbraucht wird. Das steigert den Autarkie-Grad, senkt die Transportverluste und reduziert die Abhängigkeit vom zentralen Netz.
„PV-Anlagen werden auch für Gewerbeimmobilien in der Industrie immer wichtiger. Sie sind ein Schlüssel für die Einsparung von Energiekosten“, so Zimpfer weiter. Der Verbrauch vor Ort ist zum einen wirtschaftlich interessant. Denn eine Einspeisung von selbst erzeugter Energie erfolgt zu Niedrigpreisen von aktuell rund acht Cent. Beim Rückkauf werden deutlich höhere Preise fällig. Zum anderen verschafft der Verbrauch vor Ort den Unternehmen eine Autarkie vom externen Strommarkt. Ein weiterer Aspekt ist die Entlastung des Stromnetzes, denn ein lokaler Verbrauch vermeidet die Übertragung von Strom über weite Strecken.
Energiesysteme werden durch Monitoring und Steuerung intelligent
Intelligente Energiesysteme zeichnen sich durch umfassende Mess- und Steuerungsmöglichkeiten aus. „Intelligente Energieverteilung startet mit dem Messen und Auswerten von Messwerten“, beschreibt Zimpfer. Ziel ist es, durch granulare Datenerhebung zu wissen, wie viel Energie wann und wo erzeugt oder an welcher Stelle verbraucht wird. Diese Daten fließen in Monitoring-Systeme ein. Über eine Software können Verbrauchsdaten visualisiert werden. „Im nächsten Schritt kann die Software bei der Optimierung dieser Verbräuche unterstützen und so die Autarkie steigern. Beispielsweise kann bei hoher Sonneneinstrahlung der Ladepark in der Versorgung mit höherer Leistung begünstigt oder bei fehlendem Sonnenlicht herunterreduziert werden“, veranschaulicht Mark Zimpfer. Ein intelligentes Last-Management lenkt diese Ströme sinnvoll.
Technologische Anwendungen und Praxisbezug
Die heute verfügbaren Technologien reichen von intelligenten Schalt- und Schutzgeräten mit integrierter Messtechnik über Energie-Management-Systeme bis zu Last-Management-Lösungen für Ladeinfrastrukturen. Wie diese Systeme in der Praxis eingesetzt werden, berichtet Mark Zimpfer aus seiner Erfahrung mit einem Unternehmen, das Tankstellen mit Schnelladesäulen betreibt. Hier ging es um die Erfassung der überregionalen Verbrauchsdaten aus ganz Deutschland. Dafür sollte ein Energie-Managementsystem eingeführt werden. Denn die Betreiber suchten nach Visualisierungsmöglichkeiten all ihrer Verbräuche.
Zimpfer erklärt: „Der Verbrauch an Schnellladesäulen ist über den Tag ungleichmäßig verteilt. Weil der Strom kurzfristig benötigt wird, musste die gesamte Netzinfrastruktur erneuert werden. Dafür sind neben den Ladesäulen neue Trafo-Stationen entstanden. Dieses Geschäftsfeld boomt derzeit. Hierzu werden Messsysteme in der Energieverteilung benötigt, auch für die Auswertung der Daten.“
Herausforderungen auf Verteilnetzebene
Trafo-Stationen in den Verteilnetzen müssen befähigt und intelligenter gemacht werden, um dem steigenden Stromverbrauch und der dezentralen Einspeisung gerecht zu werden. Gründe dafür sind unter anderem der Ausbau von Ladepunkten und generell höhere Lasten im Netz. Energieversorger und Stadtwerke brauchen künftig genaue Informationen über die Auslastung dieser Stationen, um die Netzstabilität zu sichern. Denn mit der wachsenden dezentralen Einspeisung geraten Ortsnetzstationen an ihre Grenzen. „Diese Bestandsinfrastruktur muss ertüchtigt werden“, so Zimpfer. Neben klassischem Netzausbau geht es um die Nachrüstung von Intelligenz in den Trafostationen. „Das Credo an der Stelle lautet, Energie möglichst dort zu verbrauchen, wo sie auch erzeugt wird“.
Regulierung als Enabler für intelligente und dezentrale Energiesysteme
Auch regulatorisch bewegt sich einiges: „Es werden beispielsweise die Anwendungsregeln VDE-AR-N 4105 sowie VDE-AR-N 4110 für die Einspeisung von dezentralen Energieanlagen ins Netz neu definiert“, erklärt Zimpfer. Neue Schwellenwerte und vereinfachte Genehmigungsprozesse senken Kosten und beschleunigen Projekte. Allerdings seien noch zu viele Vorgaben heterogen und erschweren die Skalierung. „Eine Vereinheitlichung würde dem Markt sicherlich gut tun“, meint Zimpfer. Es brauche einfachere Verfahren, weniger Genehmigungsaufwand und klare technische Standards.
Blick in die Zukunft für dezentrale Energiesysteme
Auf kritische zentrale Energieversorgung werde man auch zukünftig nicht verzichten können. Doch Mark Zimpfer ist sich sicher, dass Dezentralität der zukünftige Weg ist und auch weiter forciert wird. „Dezentral ist das Thema der Zukunft, absolut“, bekräftigt Zimpfer. „Wir wollen CO2 reduzieren und CO2-neutral werden bis 2045.“ Die Rolle von KI sei aktuell noch begrenzt, werde aber zunehmen: „Hier könnte KI zukünftig beispielsweise regelbare Verbraucher automatisch steuern.“
Hager selbst stellt sich breit auf, von Ladepunkt über die Energieverteilung, Energie-Monitoring, Unterverteilungen, bis hin zu Schalt- und Steckdosen. Auf der „The smarter E“ hat das Unternehmen Lösungen für Solateure, Elektrohandwerker, Schaltanlagenbauer, Fachplaner, auch für Betreiber dezentraler Energiesysteme vorgestellt. Man denke in einem gesamtheitlichen Ansatz, der am Trafo startet und bis zur einzelnen Steckdose reicht. Auch Dienstleistungen wie die Verrechnung von Mieterstrom, Servicekonzepte, Planungstools, Planungsunterstützung oder Kooperationen, beispielsweise mit dem Start-up „metergrid“ spielen eine Rolle.
Auch intern arbeitet das Unternehmen an der Reduktion eigener CO2-Emissionen, zum Beispiel durch die Energiegewinnung über PV-Anlagen. Außerdem gehören eine nachhaltigere Produktgestaltung oder die Elektrifizierung der Fahrzeugflotte dazu. In diesem Bereich engagiert sich Hager mit Speichern, Energie-Management und Wallboxen. Diese reichen vom Ladepunkt für den Privathaushalt über halböffentliche Bereiche mit MID-konformen Zählern und RFID-Karten, beispielsweise in Unternehmen, bis hin zu Ladepark-Lösungen mit Kartenlesegerät und größerer Ladeleistung.
Fazit: Dezentrale Energiesysteme sind der Kern einer zukunftsfähigen Energieversorgung
Intelligente, dezentrale Energiesysteme sind mehr als ein Trend. Sie sind der Kern einer zukunftsfähigen Energieversorgung. Für Industrie, Fachplanung und Energieversorger bieten sie wirtschaftliche, regulatorische und ökologische Vorteile. Doch damit aus Einzelprojekten ein skalierbares Gesamtsystem wird, braucht es neben Technologie vor allem Mut zur Vereinfachung und strategische Investitionen.
