SURF-Projekt der Stadtwerke Saarlouis: Wie Netzstrang-Prognosen eine regionale  Flexibilitätsplattform stützen

Die Stadtwerke Saarlouis testen im Forschungsprojekt SURF, wie eine regionale, userzentrierte Flexibilitätsplattform Netzbetrieb und Energiemarkt zusammenbringen kann.

envelio liefert dafür über die Intelligent Grid Platform (IGP) Day-Ahead-Prognosen auf Ebene einzelner Netzstränge (Feeder) für das Niederspannungsnetz – die technische Grundlage, damit die SURF-Flexibilitätsplattform netzfreundlich arbeiten kann.

Dieser Beitrag ordnet ein, welches Problem SURF löst, welche Rolle envelio konkret übernimmt und warum verlässliche Netzprognosen die Voraussetzung für marktbasiertes Engpassmanagement nach §14c EnWG sind.

Warum Niederspannungsnetze zunehmend an ihre Grenzen stoßen

Photovoltaik-Anlagen, Wärmepumpen und Ladepunkte für E-Autos verändern die Lastprofile in der Niederspannung schneller, als viele Netze ausgebaut werden können. Verteilnetzbetreiber stehen damit vor der Aufgabe, Engpässe zu vermeiden, ohne den Netzanschluss neuer Anlagen zu verzögern oder pauschal einzuschränken.

Bislang begegnen Verteilnetzbetreiber solchen Engpässen vor allem kurativ – also erst, wenn ein Engpass droht oder bereits entstanden ist: durch Netzausbau sowie durch gezielte Eingriffe wie die netzorientierte Steuerung steuerbarer Verbrauchseinrichtungen nach §14a EnWG, das Einspeisemanagement nach §9 EEG und Redispatch 2.0. Direkte Eingriffe haben dabei einen Nachteil: Wird regelmäßig eingegriffen, müssen Abhilfemaßnahmen ergriffen werden, aus denen gegebenenfalls eine Pflicht zum Netzausbau resultiert.

Das erhöht das Interesse an präventiven, marktbasierten Ansätzen. §14c EnWG geht einen Schritt weiter und setzt auf präventives Handeln: Verteilnetzbetreiber können Flexibilität aus dezentralen Anlagen – etwa PV, Heimspeicher, Wärmepumpen oder E-Autos – marktbasiert beschaffen, um Engpässe zu vermeiden, bevor sie entstehen, statt nur nachträglich zu reagieren. Wie sich dieser Ansatz in der Praxis umsetzen lässt, wird aktuell in verschiedenen Pilot- und Forschungsprojekten erprobt – eines davon ist SURF.

Das Forschungsprojekt SURF: Wer beteiligt ist und was getestet wird

SURF steht für "Smarte, Userzentrierte Regionale Flexibilitätsplattform für Netz und Markt". Es handelt sich um ein öffentlich gefördertes Forschungsprojekt, gelistet im EnArgus-Portal des Bundes, das untersucht, wie eine regionale, nutzerzentrierte Flexibilitätsplattform Netzbetrieb und Marktmechanismen so zusammenführen kann, dass durch Ausnutzen der Flexibilität von Endkunden das Entstehen von Engpässen vermieden werden kann. Weitere Projektpartner sind neben den Stadtwerken Saarlouis das August-Wilhelm-Scheer-Institut, die Universität des Saarlandes, die Hochschule Reutlingen, das Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik, OLI Systems, co.met und Stadtwerke Saarbrücken Netz AG.

An SURF sind mehrere Verteilnetzbetreiber und Stadtwerke als Projektpartner beteiligt, die jeweils mit unterschiedlichen technischen Lösungen arbeiten. Die Stadtwerke Saarlouis setzen in SURF für die benötigten Netzprognosen die IGP von envelio ein. Die Flexibilitätsplattform selbst, inklusive der Nutzeroberflächen für Endkunden und Energieversorger, betreibt der SURF-Projektpartner OLI Systems. Das Projekt umfasst außerdem die Ermittlung der Nutzerpräferenzen von Endkunden durch die Hochschule Reutlingen, um diese für lokale Flexibilitätsmärkte zu gewinnen.

envelios Beitrag: Day-Ahead-Prognosen auf Netzstrang-Ebene aus der IGP

Die Stadtwerke Saarlouis setzen für ihre Netzprognosen auf die IGP. envelio hat im Rahmen der IGP-Lizenz zugesagt, die dafür notwendigen Day-Ahead-Prognosen auf Ebene einzelner Netzstränge für das Niederspannungsnetz bereitzustellen. Diese Prognosen fließen als unabhängiger, netzbasierter Input in die SURF-Plattform ein und bilden die Grundlage dafür, dass Flexibilitätsangebote netzfreundlich angefragt werden können.

Damit deckt envelio gezielt den Bereich ab, in dem envelio die größte Expertise mitbringt: verlässliche, automatisierte Netzprognosen direkt aus der IGP. Genau diese unabhängige, technische Datengrundlage ist die Voraussetzung dafür, dass Flexibilitätslogik und Marktmechanismen, die andere Projektbeteiligte beisteuern, im Saarlouiser Netz überhaupt netzfreundlich funktionieren können.

Für diese Prognosen wertet envelio neben dem vollständig rechenfähigen Netzmodell in der IGP unter anderem Wetterdaten, Kalenderdaten und historische Messwerte aus und erstellt daraus automatisiert je Netzstrang eine Day-Ahead-Prognose in feiner zeitlicher Auflösung. Prognostiziert wird die erwartete Belastung des jeweiligen Netzstrangs; zusätzlich lässt sich die Prognose mit einer Angabe der Unsicherheit versehen, sodass die Plattform einschätzen kann, wie belastbar ein prognostizierter Wert ist.

Warum belastbare Netzprognosen die Grundvoraussetzung für Flexibilitätsmärkte sind

Ohne netzstrangbasierte, unabhängig abgesicherte Prognosen kann eine Flexibilitätsplattform nicht wissen, wann und wo im Netz tatsächlich Handlungsbedarf besteht. Für die Stadtwerke Saarlouis bedeutet das konkret: Erst die Day-Ahead-Prognosen aus der IGP versetzen die SURF-Plattform in die Lage, im Saarlouiser Netz präventives Engpassmanagement unter realen Bedingungen zu testen, statt es nur theoretisch zu modellieren.

Was das SURF-Projekt für die Praxis von §14c EnWG zeigt

Die konkrete Ausgestaltung von §14c EnWG steht regulatorisch noch nicht fest. Verschiedene Akteure erproben derzeit, wie praktikable Ansätze für §14c aussehen könnten – SURF ist einer davon. Innerhalb von SURF setzen die beteiligten Netzbetreiber dabei auf unterschiedliche technische Lösungen für ihre Netzprognosen.

Das zeigt, dass marktbasiertes Engpassmanagement in der Praxis unterschiedliche technische Wege kennt – envelio bringt dabei den eigenen Ansatz einer automatisierten, netzstrangbasierten Prognose direkt aus der IGP ein.

Für envelio ist die Beteiligung an SURF fester Bestandteil der eigenen Produktentwicklung: Entwicklung direkt am Markt und an den tatsächlichen Bedürfnissen der Verteilnetzbetreiber – vorausschauend und in Zusammenarbeit mit ihnen, nicht erst dann, wenn die Anforderungen bereits feststehen.

Mehr als 100 Netzbetreiber in Deutschland und Europa setzen die IGP bereits im produktiven Betrieb ein – Projekte wie SURF helfen dabei, die Plattform gezielt auf künftige Anforderungen aus §14c EnWG vorzubereiten, auch wenn die marktgestützte Flexibilitätsbeschaffung in der von §14c EnWG vorgesehenen Form bislang noch nicht angelaufen ist.

Mehr zum Thema §14c EnWG und Engpassmanagement

Wer tiefer in die regulatorischen Grundlagen einsteigen möchte, findet hier eine ausführliche Einordnung zu §14c EnWG. In SURF arbeitet die IGP im Hintergrund und liefert ausschließlich die Netzprognosen als technische Grundlage. Über SURF hinaus unterstützt die IGP Verteilnetzbetreiber auch direkt bei der Netzberechnung und beim Engpassmanagement im eigenen Netzbetrieb – wie das im eigenen Netzgebiet aussehen kann, lässt sich in einer kostenfreien Live-Demo unverbindlich zeigen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist das SURF-Projekt?

SURF ("Smarte, Userzentrierte Regionale Flexibilitätsplattform für Netz und Markt") ist ein öffentlich gefördertes Forschungsprojekt, das untersucht, wie eine regionale Flexibilitätsplattform Netzbetrieb und Energiemarkt im Sinne von §14c EnWG zusammenführen kann. Die Stadtwerke Saarlouis erproben in SURF die entwickelte Handelsplattform in einem Feldtest und die dafür benötigten Netzprognosen stellt envelio über die IGP bereit.

Wie unterscheidet sich der SURF-Ansatz von der Steuerung nach §14a EnWG?

Bei der netzorientierten Steuerung nach §14a EnWG greift der Netzbetreiber direkt in steuerbare Verbrauchseinrichtungen ein. Der SURF-Ansatz setzt dagegen präventiv und marktbasiert an und weist damit in Richtung §14c EnWG: Die Day-Ahead-Netzprognosen aus der IGP bilden die Grundlage, damit die Flexibilitätsplattform Flexibilität netzfreundlich einbinden kann, bevor ein Engpass entsteht. Ziel ist, Engpässe präventiv zu vermeiden und häufige direkte Eingriffe zu reduzieren.

Welche Rolle übernimmt envelio im SURF-Projekt?

envelio liefert über die IGP Day-Ahead-Prognosen auf Netzstrang-Ebene für das Niederspannungsnetz in Saarlouis. Diese Prognosen sind der technische Input für die Flexibilitätsplattform, die der Projektpartner OLI Systems betreibt.

Was bedeutet §14c EnWG für Verteilnetzbetreiber?

§14c EnWG eröffnet Verteilnetzbetreibern die Möglichkeit, Flexibilität aus dezentralen Anlagen marktbasiert und diskriminierungsfrei zu beschaffen, um Netzengpässe präventiv zu vermeiden – ergänzend zu bestehenden Instrumenten wie Redispatch 2.0. Die konkrete, verpflichtende Umsetzung hängt von noch zu genehmigenden Spezifikationen der Bundesnetzagentur ab.

Gibt es bereits Ergebnisse aus SURF?

SURF ist ein laufendes Forschungsprojekt. Die Day-Ahead-Prognosen von envelio werden bereits operativ über die IGP bereitgestellt; belastbare Projektergebnisse dazu, wie gut die Flexibilitätsplattform darauf aufbauend im realen Netzbetrieb funktioniert, liegen noch nicht vor und sind Teil des laufenden Projekts.