C/sells: Netz und Markt verbünden!

Positionspapier der C/sells Partner anlässlich des Ministerdialogs am 09.04.2018

C/sells
C/sells - Das Energiesystem der Zukunft im Sonnenbogen Süddeutschlands

C/sells ist ein Demons­tra­ti­ons­pro­jekt im Rah­men des SIN­TEG-Pro­gram­mes. Das För­der­pro­gramm „Schau­fens­ter intel­li­gen­te Ener­gie — Digi­ta­le Agen­da für die Ener­gie­wen­de“ (SINTEG) des Bun­des­mi­nis­te­ri­ums für Wirt­schaft und Ener­gie will ska­lier­ba­re Mus­ter­lö­sun­gen für eine siche­re, wirt­schaft­li­che und umwelt­ver­träg­li­che Ener­gie­ver­sor­gung bei hohen Antei­len fluk­tu­ie­ren­der Strom­erzeu­gung aus Wind- und Son­nen­en­er­gie ent­wi­ckeln und demons­trie­ren. Die gefun­de­nen Lösun­gen sol­len als Modell für eine brei­te Umset­zung die­nen. Nach dem ers­ten Pro­jekt­jahr haben wir die Grund­kon­zep­ti­on des zel­lu­lär -ver­bun­de­nen Ener­gie­sys­tems ent­wi­ckelt, das C/sells Leit­bild im Kon­sens der 58 Part­ner ver­ein­bart und die Grund­bau­stei­ne unse­rer drei Basis­in­stru­men­te Infra­struk­tur Infor­ma­ti­ons­sys­tem (IIS), Abstim­mungs­kas­ka­de und regio­na­li­sier­ter Han­del erstellt. Wir sind über­zeugt, dass zel­lu­lä­re, viel­fäl­ti­ge und par­ti­zi­pa­ti­ve Ener­gie­in­fra­struk­tu­ren einen geeig­ne­ten Ansatz dar­stel­len, um die ange­streb­te, nahe­zu voll­stän­di­ge Markt­durch­drin­gung mit Erneu­er­ba­ren Ener­gi­en (EE) zu beherr­schen, regio­na­li­sier­ten Han­del zu ent­wi­ckeln und Ver­sor­gungs­si­cher­heit zu gewähr­leis­ten. Die Stär­kung der loka­len und regio­na­len Auto­no­mie, wohl­ge­merkt nicht der Aut­ar­kie, ver­leiht dem zel­lu­lär ver­bun­de­nen Gesamt­sys­tem Sta­bi­li­tät und Stär­ke. Der damit ver­bun­de­ne Umbau der tech­ni­schen Infra­struk­tur und der Wan­del der Geschäfts­mo­del­le kann nur mit der Bün­de­lung aller gesell­schaft­li­chen und poli­ti­schen Kräf­te gelin­gen. In die­sem Posi­ti­ons­pa­pier spre­chen wir die The­men­fel­der an, die aus unse­rer Sicht der poli­ti­schen Unter­stüt­zung bedür­fen und geben die aus C/sells Sicht not­wen­di­gen Hand­lungs­emp­feh­lun­gen.

Zel­lu­la­ri­tät. Das Ener­gie­ver­sor­gungs­sys­tem mit sei­ner zuneh­mend ver­än­der­ten Erzeu­gungs­struk­tur muss sich als Sys­tem auch auf nie­de­ren Span­nungs­ebe­nen wei­ter­ent­wi­ckeln: Das Kon­zept der Zel­lu­la­ri­tät könn­te eine maß­geb­li­che Kom­po­nen­te des zukünf­ti­gen Ener­gie­ver­sor­gungs­sys­tems sein — neben der immer noch erfor­der­li­chen Trans­port­kom­po­nen­te im euro­päi­schen Maß­stab von den ent­fern­ten Erzeu­gungs­zen­tren aus erneu­er­ba­ren Quel­len. Die Idee der Zell­sys­te­ma­tik ent­springt den neu­en Mög­lich­kei­ten, die sich aus der zuneh­men­den Ein­spei­sung und der Digi­ta­li­sie­rung auf unter­la­ger­ten Netz­ebe­nen erge­ben; die Ver­ant­wor­tung für eine siche­re Ener­gie­ver­sor­gung wür­de, ergän­zend zu den Über­tra­gungs­netz­be­trei­bern und Ver­teil­netz­be­trei­bern, auch auf klei­ne­re Orga­ni­sa­tionein­hei­ten her­un­ter­ge­bro­chen. Zur Wah­rung der Ver­sor­gungs­si­cher­heit und der Gesamt­sta­bi­li­tät des Ener­gie­ver­sor­gungs­sys­tems — ins­be­son­de­re in netz­kri­ti­schen Situa­tio­nen — wird eine über­re­gio­na­le Steue­rung des Sys­tems durch die Netz­be­trei­ber sowie eine Abstim­mung zwi­schen den Netz­be­trei­bern stets erfor­der­lich sein. Die Orga­ni­sa­ti­ons­ein­hei­ten wer­den in C/sells Zel­len genannt; Zel­len umfas­sen einer­seits die schon bekann­ten Orga­ni­sa­ti­ons­ein­hei­ten wie Regel­zo­nen und Ver­teil­net­ze. Ande­rer­seits ent­ste­hen neue Zell­ty­pen wie bei­spiels­wei­se nicht-öffent­li­che „Sub­net­ze“ hin­ter einem Netz­an­schluss­punkt oder auch Quar­tie­re bspw. durch den Zusam­men­schluss meh­re­rer Häu­ser mit jeweils eige­nem Netz­an­schluss­punkt. Der zel­lu­lä­re Ansatz ermög­licht die Par­ti­zi­pa­ti­on der Akteu­re in der Zel­le und die Ver­sor­gung der Akteu­re ent­spre­chend ihrer Prä­fe­ren­zen und mög­li­chen Funk­tio­nen der Zel­len. Eine Funk­ti­on von Zel­len ist die Bereit­stel­lung von Fle­xi­bi­li­tät für die Netz­be­trei­ber, um bei­spiels­wei­se loka­le Netz­eng­päs­se zu behe­ben oder um die Sta­bi­li­tät des Gesamt­sys­tems bei Schwan­kun­gen zwi­schen Erzeu­gung und Ver­brauch zu unter­stüt­zen. Des Wei­te­ren kön­nen in und zwi­schen den Zel­len sowie an den bereits exis­tie­ren­den zen­tra­len Märk­ten Pro­duk­te oder Ener­gie­dienst­leis­tun­gen gehan­delt wer­den. Die­se Zell­funk­tio­nen kön­nen durch die Erfas­sung von Erzeu­gungs- und Last­da­ten sowie Pro­gno­sen bzw. Optio­nen für die Betriebs­stra­te­gi­en unter­stützt wer­den. Ob und in wel­chem Umfang Zel­len die­se Funk­tio­nen bereit­stel­len, kön­nen sie auto­nom und gemäß ihrer pri­mä­ren Ziel­funk­ti­on selbst ent­schei­den. So kann zum Bei­spiel nach dem Sub­si­dia­ri­täts­prin­zip ein pri­mä­rer Aus­gleich auf Zell­ebe­ne ange­strebt und erst danach der Aus­tausch mit ande­ren Zel­len gesucht wer­den. Dies wird durch eine mög­lichst gute Aus­nut­zung der in der Zel­le vor­han­de­nen Infra­struk­tu­ren – auch über ver­schie­de­ne Ener­gie­trä­ger hin­weg – erreicht. Eine wei­te­re Ziel­funk­ti­on könn­te das Erwirt­schaf­ten von Erlö­sen dar­stel­len, indem die Zel­le die zuvor genann­ten Funk­tio­nen gegen ein Ent­gelt bereit­stellt. Die Ziel­funk­tio­nen wer­den wie­der­um durch Anrei­ze – bspw. in Form von Markt­si­gna­len – beein­flusst. Die Anreiz­ge­stal­tung sorgt damit idea­ler­wei­se dafür, dass eine ein­zel­ne Zel­le sich bei Bedarf für eine Funk­ti­on ent­schei­det, mit der sie einen Bei­trag zur Sta­bi­li­tät des Gesamt­sys­tems leis­tet. Alle Markt­ak­ti­vi­tä­ten sol­len dis­kri­mi­nie­rungs­frei ermög­licht wer­den. Wir emp­feh­len die­se Denk- und Sicht­wei­se auf dezen­tra­le Ener­gie­ver­sor­gungs­struk­tu­ren wei­ter poli­tisch zu unter­stüt­zen. Poli­tisch soll­te ver­mit­telt wer­den, dass loka­le und regio­na­le Auto­no­mie gestärkt wird – ohne das eta­blier­te Gesamt­sys­tem in Fra­ge zu stel­len. Viel­mehr benö­ti­gen wir den poli­ti­schen Rück­halt, dass wir durch die ver­läss­li­che Inte­gra­ti­on neu­er Markt­ak­teu­re – denen wir Ent­schei­dungs­au­to­no­mie im Rah­men ange­pass­ter Markt­be­din­gun­gen zuge­ste­hen – die Ver­bun­den­heit inner­halb des Ver­sor­gungs­sys­tems stär­ken kön­nen und wei­ter­hin die Inves­ti­ti­ons­be­reit­schaft in Erneu­er­ba­re Ener­gie­an­la­gen vor Ort sicher­stel­len.

Von der SIN­TEG-Ver­ord­nung zur Regu­la­to­ri­schen Inno­va­ti­ons­zo­ne RIZ. Die SIN­TEG-Ver­ord­nung sieht ledig­lich einen nach­träg­li­chen Aus­gleich wirt­schaft­li­cher Nach­tei­le vor, die den Pro­jekt­teil­neh­mern durch die bestehen­de Regu­lie­rung ent­ste­hen. Wir emp­feh­len die Ver­ord­nung als ers­ten Schritt auf dem Weg zur Ein­rich­tung Regu­la­to­ri­scher Inno­va­ti­ons­zo­nen (RIZ) mit Labo­ren für Netz und Markt zu ver­ste­hen, in denen die neu­en regu­la­to­ri­schen Rah­men­be­din­gun­gen aus­ge­stal­tet und getes­tet wer­den.

C/sells Slider

C/sells for­dert kon­se­quen­tes Sys­tem­den­ken und die Beloh­nung von Fle­xi­bi­li­täts­ver­hal­ten. Fle­xi­bi­li­tät ist ein zen­tra­ler Bau­stein für das kom­ple­xe Zusam­men­spiel einer Viel­zahl ver­schie­den­ar­ti­ger Tech­nik­kom­po­nen­ten und Akteu­re. Daher emp­feh­len wir, Anrei­ze zu schaf­fen, die die Nut­zung von Fle­xi­bi­li­tät sowohl auf der Ange­bots- wie auf der Nach­fra­ge­sei­te attrak­tiv machen. Auch die damit ver­bun­de­nen Anstren­gun­gen z.B. auf Netz­be­trei­ber­sei­te soll­ten ent­spre­chend ange­reizt wer­den. Im Sin­ne der Sys­tem­in­te­gra­ti­on sieht C/sells Ener­gie­net­ze und digi­ta­le Net­ze stets als Ein­heit und ent­wi­ckelt einen hoch auto­ma­ti­sier­ten Pro­zess zum Daten­aus­tausch zwi­schen den Netz­be­trei­bern aller Ebe­nen, den rele­van­ten Markt­ak­teu­ren und den Ein­satz­ver­ant­wort­li­chen. Die auf der Ampel­lo­gik basie­ren­de sog. Abstim­mungs­kas­ka­de defi­niert für die betei­lig­ten Rol­len die jewei­li­gen Ampel-abhän­gi­gen Pro­zes­se und Auf­ga­ben sowie den intel­li­gen­ten und digi­ta­len Daten- und Infor­ma­ti­ons­aus­tausch zwi­schen den Rol­len. Ist die Ampel grün, lie­gen kei­ne kri­ti­schen Netz­zu­stän­de vor. In der gel­ben Ampel­pha­se ist der Netz­zu­stand eines Netz­seg­ments gefähr­det. In die­ser soge­nann­ten Markt­par­ti­zi­pa­ti­ons­pha­se kön­nen Zellak­teu­re den Netz­be­trei­bern Fle­xi­bi­li­tä­ten als Alter­na­ti­ve anbie­ten und so hel­fen, kri­ti­sche Situa­tio­nen zu ver­mei­den. Schal­tet die Ampel auf Rot, ist die Sys­tem­sta­bi­li­tät und damit die Ver­sor­gungs­si­cher­heit unmit­tel­bar gefähr­det. In die­sem Fall dür­fen Über­tra­gungs- und Ver­teil­netz­be­trei­ber nach § 13 Abs. 2 des Ener­gie­wirt­schafts­ge­set­zes die Erzeu­gungs- bzw. Ver­brauchs­si­tua­ti­on durch die direk­te Rege­lung von Anla­gen steu­ern. Die in C/sells ent­wi­ckel­te auto­ma­ti­sier­te, ein­heit­li­che Abwick­lung von Maß­nah­men zur Siche­rung der Netz­sta­bi­li­tät mini­miert die Dau­er von roten Pha­sen. Damit wird eine dis­kri­mi­nie­rungs­freie, gleich­be­rech­tig­te und unge­hin­der­te Ent­fal­tung der Akteurs­viel­falt ermög­licht, wobei die Netz­be­trei­ber dem Markt die Netz­in­fra­struk­tur dis­kri­mi­nie­rungs­frei zur Ver­fü­gung stel­len und damit die Rol­le des Mar­ket Faci­li­ta­tors über­neh­men. Grund­la­ge für einen abge­stimm­ten Netz­be­trieb sind neben den Echt­zeit­da­ten auch die Stamm- und Pla­nungs­da­ten sowie die Nicht­ver­füg­bar­kei­ten von Anla­gen. Damit die geplan­te Smart-Meter-Gate­way-Infra­struk­tur ihren Bei­trag zur Sys­tem­in­te­gra­ti­on leis­ten kann, emp­feh­len wir eine zügi­ge Defi­ni­ti­on und Umset­zung des Ziel­mo­dells für Mess­sys­te­me. Durch die ein­her­ge­hen­de soft­ware­sei­ti­ge Wei­ter­ent­wick­lung der Smart Meter Gate­way (SMGW) und Backendsys­te­me hin zur Stern­kom­mu­ni­ka­ti­on im Ziel­mo­dell wer­den sowohl markt­li­che Anwen­dun­gen geför­dert, als auch Netz­be­trei­bern ver­bes­ser­te Zugriffs­mög­lich­kei­ten für netz­re­le­van­te Betriebs­füh­rungs­pro­zes­se ein­ge­räumt.

Der Roll­out intel­li­gen­ter Mess­sys­te­me bedarf poli­ti­scher Unter­stüt­zung. Erst mit dem flä­chen­de­cken­den Roll­out intel­li­gen­ter Mess­sys­te­me (iMSys) wird ein essen­ti­el­ler Mei­len­stein in Rich­tung Digi­ta­li­sie­rung der Ener­gie­wen­de mit der Ver­net­zung einer Viel­zahl von Las­ten, Spei­cher und Erzeu­ger sowie Daten aus Netz und Markt erreicht wer­den kön­nen. Der ver­pflich­ten­de Roll­out von iMSys beginnt in Deutsch­land mit der Zer­ti­fi­zie­rung der SMGW durch das Bun­des­amt für Sicher­heit in der Infor­ma­ti­ons­tech­nik (BSI) und die Phy­si­ka­lisch-Tech­ni­sche Bun­des­an­stalt, die zwar in Sicht­wei­te, aber bis­lang noch nicht erreicht ist. Im Pro­jekt C/sells gehen wir daher zwei­glei­sig vor: Neben dem Ein­satz zer­ti­fi­zier­ter Gerä­te zur Erpro­bung der Basis­an­wen­dun­gen wer­den für die Umset­zung von neu­en, inno­va­ti­ven Anwen­dun­gen noch nicht zer­ti­fi­zier­te Gerä­te ein­ge­baut. Das SMGW bil­det dabei den siche­ren Kom­mu­ni­ka­ti­ons­an­ker im Gebäu­de. Mit „Secu­ri­ty by Design“, zer­ti­fi­kats­ba­sier­ter Authen­ti­fi­zie­rung und End-to-End-Ver­schlüs­se­lung garan­tiert das SMGW im Gegen­satz zum pri­va­ten Rou­ter höchs­te Sicher­heit bei der Daten­über­tra­gung. Die­se wird bei­spiels­wei­se bei Smart-Buil­ding-Anwen­dun­gen wie intel­li­gen­ten Alarm­an­la­gen und Schließ­sys­te­men sowie der Fahr­stuhl­über­wa­chung oder auch im Bereich betreu­tes Woh­nen oder medi­zi­ni­schen Dienst­leis­tun­gen erfor­der­lich. Wir emp­feh­len die beschleu­nig­te Umset­zung des Geset­zes zur Digi­ta­li­sie­rung der Ener­gie­wen­de, ins­be­son­de­re die frist­ge­rech­te Imple­men­tie­rung der benö­tig­ten Ver­ord­nun­gen und der Markt­kom­mu­ni­ka­ti­on. Außer­dem emp­feh­len wir eine weit­rei­chen­de Wer­be- und Infor­ma­ti­ons­kam­pa­gne zur Ein­füh­rung intel­li­gen­ter Mess­sys­te­me in Deutsch­land. Die­se soll­te den Nut­zen der iMSys für Unter­neh­men sowie pri­va­te Haus­hal­te auf­zei­gen. Dar­über hin­aus emp­feh­len wir bei Anwen­dun­gen, die nicht netz- oder sicher­heits­kri­tisch sind, in der von BMWi und BSI in Aus­ar­bei­tung befind­li­chen Road­map „Stan­dar­di­sie­rung zur Sek­tor­über­grei­fen­den Digi­ta­li­sie­rung nach dem Gesetz zur Digi­ta­li­sie­rung der Ener­gie­wen­de“ aus­rei­chend Frei­heits­gra­de vor­zu­se­hen, damit Geschäfts­mo­del­le mit und ohne Ein­satz von SMGW ermög­licht wer­den.

Ener­gie­mi­nis­ter der C/sells Bun­des­län­der auf dem Weg nach Ber­lin. Wir wer­den inner­halb der nächs­ten 12 Mona­te in allen C/sells Bun­des­län­dern Baden-Würt­tem­berg (9.4.18), Hes­sen (7.8.18) und Bay­ern (1.4.19) C/sells Minis­ter­dia­lo­ge durch­füh­ren und ins­be­son­de­re die lan­des­spe­zi­fi­schen Erkennt­nis­se des C/sells Pro­jek­tes mit den poli­ti­schen Ver­ant­wor­tungs­trä­gern dis­ku­tie­ren. Wir schla­gen vor, im Som­mer 2019 mit den bis dahin gewon­ne­nen Erkennt­nis­sen einen kon­zer­tier­ten Minis­ter­dia­log aller drei Lan­des­en­er­gie­mi­nis­ter zusam­men mit dem Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Ener­gie durch­zu­füh­ren.

 

Kon­takt

Dr.-Ing. Albrecht Reu­ter Gesamt­pro­jekt­lei­ter C/sells

c/o Ficht­ner IT Con­sul­ting GmbH,

Sarw­ey­stra­ße 3, 70191 Stutt­gart

Tel: +49 711 8995 1964,

Mobil : +49 177 899 79 64

albrecht.reuter@csells.net www.csells.net

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