Was ist der Gruppen-Gleichzeitigkeitsfaktor?
Der Gruppen-Gleichzeitigkeitsfaktor (auch Gleichzeitigkeitsfaktor oder GLF) ist eine Kennzahl in der Planung von Versorgungsnetzen und technischen Anlagen. Er berücksichtigt, dass nicht alle angeschlossenen Verbraucher oder Einspeiser gleichzeitig ihre maximale Leistung abrufen.
Anwendung: Der Faktor ermöglicht eine realistische Dimensionierung von Strom-, Wasser- oder Wärmenetzen und stellt sicher, dass die Versorgung auch zu Spitzenzeiten gewährleistet ist, ohne Anlagen unnötig zu überdimensionieren.
Technische Hintergründe
In Verteilnetzen – insbesondere in der Niederspannung – erreichen Haushalte, Wärmepumpen, PV-Anlagen oder Ladepunkte nur selten gleichzeitig ihre maximale Leistung.
Der Gleichzeitigkeitsfaktor bildet diese realen Nutzungsmuster ab und berücksichtigt unter anderem:
- Tages- und Lastprofile (z. B. typische Haushaltslastgänge)
- Statistische Wahrscheinlichkeit paralleler Last oder Einspeisung
- Unterschiedliche Verbrauchsgruppen (privat, gewerblich)
- Anlagentypen (z. B. PV-Anlage, Wärmepumpe)
- Saisonale Effekte
- Regionale Besonderheiten
In Netzberechnungen wird der Faktor genutzt, um die reale Auslastung eines Netzelements nicht zu überschätzen.
Zählpunkt als atomare Einheit
In modernen Netzberechnungen gilt ein Zählpunkt als atomare Einheit. Das bedeutet:
- Es wird nicht zwischen einzelnen Geräten innerhalb eines Haushalts unterschieden.
- Alle Lasten hinter dem Zählpunkt werden aggregiert betrachtet.
- Der Gleichzeitigkeitsfaktor innerhalb eines einzelnen Zählpunkts beträgt per Definition 1.
Der Zählpunkt repräsentiert für den Netzbetreiber einen „Black-Box“-Endverbraucher, dessen interner Lastverlauf nicht weiter aufgelöst werden kann und muss.
Ein Zählpunkt wird in der Berechnung immer vollständig angesetzt, unter anderem bei:
- Einfamilienhäusern
- Gewerbezählpunkten
- Ladepunkten mit eigenem Zähler
- Wärmepumpen mit getrenntem oder integriertem Zählpunkt
Wofür gelten Gleichzeitigkeitsfaktoren?
Gleichzeitigkeitsfaktoren werden nicht innerhalb eines Zählpunkts verwendet, sondern zwischen mehreren Zählpunkten innerhalb eines Netzabschnitts, zum Beispiel:
- Stichleitungen
- Straßenzügen
- Trafoabgängen
Beispiele:
- 1 Zählpunkt → GLF = 1
- 10 Zählpunkte → GLF < 1
- 200 Zählpunkte → GLF deutlich kleiner (statistischer Ausgleich)
Mit zunehmender Gruppengröße sinkt die Wahrscheinlichkeit gleichzeitiger Spitzenlasten.
Einfluss der Gruppengröße
- Kleine Gruppen (1–3 Haushalte): hohe Gleichzeitigkeit
- Mittlere Gruppen (z. B. Straßenzug): mittlere Faktoren
- Große Gruppen (z. B. Ortsnetz): starke statistische Glättung
Dieser Effekt ist ein statistisches Phänomen, das besonders in Verteilnetzen mit vielen Kleinkunden relevant ist.
Relevanz für Verteilnetzbetreiber
Für Verteilnetzbetreiber ist der Gleichzeitigkeitsfaktor ein zentrales Werkzeug der Netzplanung. Er ermöglicht realistische Abschätzungen für die Dimensionierung von Leitungen, Transformatoren und Netzknoten.
Typische Anwendungsfälle
- Bewertung von Anschlussanfragen
Prüfung, ob neue Verbraucher oder Einspeiser Engpässe verursachen könnten. - Lastfluss- und Spannungsfallberechnungen
Simulation der Betriebsmittelauslastung und Spannungsverhältnisse. - Strategische Netzplanung
Prognose zukünftiger Entwicklungen wie Wärmewende, PV-Ausbau oder Elektromobilität. - Investitionsplanung
Ableitung zielgerichteter Netzausbau- und Verstärkungsmaßnahmen.
Grenzen klassischer Gleichzeitigkeitsfaktoren
Mit dem zunehmenden Einsatz neuer Verbraucher und Erzeuger stoßen klassische Gleichzeitigkeitsfaktoren an ihre Grenzen. Moderne Anlagen zeigen oft zeitlich stark korreliertes Verhalten.
- Wärmepumpen laufen bei sehr kalten Temperaturen nahezu gleichzeitig.
- Elektrofahrzeuge werden häufig zeitlich gebündelt geladen.
- Batteriespeicher reagieren synchron auf Preissignale.
- PV-Anlagen speisen bei ähnlicher Einstrahlung parallel ein.
Diese Effekte werden durch dynamische Stromtarife und netzdienliche Steuerungsmechanismen weiter verstärkt.
Die Folge ist eine sinkende Aussagekraft klassischer Gleichzeitigkeitsfaktoren. Gleichzeitig steigt die Bedeutung von:
- zeitaufgelösten Simulationen
- digitalen Netzmodellen
- zustandsbasierten Bewertungen
Vice President Global Sales & Marketing
Dr. Tobias Falke
Tobias ist als Vice President Global Sales & Marketing für uns im Markt rund um die Energiewende unterwegs um aktuelle Entwicklungen zu bewerten.
Co-Founder und CEO
Dr. Simon Koopmann
Sei es die erfolgreiche Integration von Wärmepumpen, die Automatisierung von Netzanschlussverfahren oder die Digitalisierung der Netzinfrastruktur. In Interviews mit Journalisten verschiedener Fach- und Wirtschaftsmedien, Branchen-Podcasts und Gastbeiträgen erläutert Dr. Koopmann, weshalb die Digitalisierung unserer Verteilnetze elementar für das Gelingen der Energiewende ist und wie diese erfolgreich realisiert werden kann.
Co-Founder und Vice President Product
Dr. Philipp Erlinghagen
Philipp ist leidenschaftlicher Produktleiter, Technologiemanager und Mitgründer von envelio. Seine Expertise liegt in den Bereichen Energieverteilung und Smart Grids sowie Produkt- und IT-Management. Er hat einen Doktortitel (Dr.-Ing.) in Elektrotechnik von der RWTH Aachen.