Steuern und Dimmen über die Smart-Meter Infrastruktur: Projekt UtiliSpaces in Freiburg gestartet

Wärmepumpen und Ladesäulen sollen für den zuverlässigen Betrieb der Verteilnetze in kritischen Netzsituationen gedimmt werden können. Die dafür vorgesehene Kommunikation läuft über den sogenannten CLS-Kanal des Smart Meter Gateways. Am Fraunhofer ISE in Freiburg startete nun das Projekt UtiliSpaces, das die bestehenden Herausforderungen bei der Umsetzung in dem komplexen Umfeld in der Praxis erforschen will. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 2 Millionen Euro gefördert und vom Fraunhofer IEE koordiniert.

Damit die Energiewende gelingen kann, muss künftig auch der Verbrauch an die Erzeugung angepasst werden können. In kritischen Netzsituationen erhalten Netzbetreiber deshalb eine Steuerungsmöglichkeit für Anlagen wie Wärmepumpen oder Wallboxen, die dieses Jahr mit dem §14a im EnWG in Kraft getreten ist. Die Teilnehmenden des Kick-Offs verständigten sich deshalb darauf, dass die konkrete IT-seitige Umsetzung der Regelungen zum Dimmen von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen wie Wärmpumpen oder Wallboxen nach §14a EnWG mit höchster Priorität im Projekt bearbeitet werden soll. „Wir arbeiten im Projekt heraus, was noch zu tun ist, damit die gesamte Prozesskette zuverlässig miteinander funktioniert“, sagt Volker Berkhout, Projektkoordinator am Fraunhofer IEE. „Dabei testen wir sowohl unterschiedliche Kombinationen von Hardware- und Softwarelösungen als auch organisatorische Konstellationen, etwa beim grundzuständigen oder wettbewerblichen Messstellenbetrieb.“

In einer ersten Stufe wird hierzu im Digital Grid Lab des Fraunhofer ISE eine umfangreiche Laborumgebung zur Erprobung verschiedener Anwendungsfälle zur Anlagensteuerung eingerichtet. Hierfür wird ein Teststand mit Smart Meter Gateways, Steuerboxen und Submeter unterschiedlicher Hersteller aufgebaut. Die Projektpartner bringen jeweils ihre CLS-Managementsysteme ein und stellen Zugriffsmöglichkeiten als aktive externe Marktteilnehmer (aEMT) zur Verfügung. Die steuerbaren Verbraucher wie Ladesäulen werden zum Teil als reale Anlagen und zum Teil als digitale Zwillinge über das leistungsfähige Power-Hardware-in-the-Loop-System eingebunden. „Gerade die Gerätevielfalt und die Flexibilität, verschiedene Betreiberrollen im Projekt einnehmen zu können, eröffnen die Möglichkeit regulatorischen Vorgaben und damit verbundene Prozesse umfangreich zu erproben. Diese Herausforderungen haben aktuell alle Netzbetreiber in Deutschland. Wir arbeiten hier an einer Kernaufgabe für den zukünftigen Netzbetrieb“, erläutert Marco Mittelsdorf, verantwortlich für die Laborerprobung am Fraunhofer ISE.

Das Fraunhofer IEE wird ergänzend eine virtuelle Laborumgebung aufbauen, mit dem Skalierungsfragen getestet werden können. Dieses Virtual Lab baut auf einem Kubernetes-Cluster als IT-Infrastruktur auf und wird die Prozesse mit einer großen Zahl von emulierten Smart Meter Gateways und flexiblen Energieanlagen simulieren. Nach der Laborerprobung sind Tests bei Anlagen im Feld bei allen Projektpartnern geplant.

Weitere Fragen, die im Projekt bearbeitet werden, betreffen den praktischen Umgang mit Anlagen bei Schalthandlungen von Netzbetreibern oder Energieservice-Anbietern, die von wettbewerblichen Messstellenbetreibern verwaltet werden. Auch zusätzliche Nutzungen des CLS-Kanals zum Submetering sollen im Projekt demonstriert und weiterentwickelt werden. Für die erfassten Daten sollen dann auch unternehmensübergreifende Nutzungskonzepte entwickelt und Datenraumtechnologien erprobt werden.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Volker Berkhout, Fraunhofer IEE

Weitere Informationen:
https://www.iee.fraunhofer.de/de/presse-infothek/Presse-Medien/2024/steuern-und-dimmen-ueber-die-smart-meter-infrastruktur.html