Welche Vorgaben müssen Betreiber von KWK-Anlagen ab 100 kW erfüllen?

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Welche Vorgaben müssen Betreiber von KWK-Anlagen ab 100 kW erfüllen?
Erneuerbare Energien + Erzeugung

       Redispatch 2.0

       Welche Vorgaben müssen Betreiber
       von KWK-Anlagen ab 100 kW erfüllen?
       Am 1. Oktober 2021 startet der Redispatch 2.0. Betroffen sind davon nicht nur Netzbetreiber, sondern
       auch Anlagenbetreiber. Dadurch ergeben sich neue Anforderungen für den Betrieb, die IT-Systeme
       und die Bewirtschaftung dieser Anlagen. Die geforderte größere Transparenz bietet den Betreibern
       aber auch die Chance, durch eine optimierte Einsatzplanung die Wirtschaftlichkeit der Anlage zu
       steigern. Die Pflicht wird somit zur Kür.

       Viele Betreiber von Kraft-Wärme-Kopp-           Das liegt am Vorrang der erneuerbaren         Als Einsatzverantwortlicher wird im
       lungsanlagen (KWK-Anlagen) sind ak-             Energien: Erst wenn über das Redis­           Redispatch 2.0 derjenige Akteur be-
       tuell verunsichert und wissen nicht ge-         patch alle konventionellen Möglichkei-        zeichnet, der für die Fahrweise einer
       nau, was mit den neuen Regelungen               ten erschöpft sind, dürfen EE-Anlagen         Energieerzeugungsanlage zuständig
       zum erweiterten Redispatch-Prozess,             über das Einspeisemanagement abge-            ist. Dies kann der Anlagenbetreiber
       dem Redispatch 2.0, auf sie zukommt.            regelt werden. Die Zahl und die Kosten        selbst sein oder ein von ihm beauf-
       Die neuen Regelungen wurden im Netz-            der Redispatch-Maßnahmen sind zu-             tragtes Dienstleistungsunternehmen.
       ausbaubeschleunigungsgesetz (Nabeg)             letzt stark gestiegen. Viele dezentrale       Viele Anlagenbetreiber sind mittel-
       im Mai 2019 beschlossen und sind ab             Anlagen liegen näher am Netzengpass           ständische Energieversorger, die über
       1. Oktober 2021 von allen Marktpart-            und können dadurch zielgenauer einen          keine großen Kapazitäten im Bereich
       nern, vor allem Netzbetreibern und An-          drohenden Engpass auflösen. Ziel des          der notwendigen IT-Systeme verfügen
       lagenbetreibern, umzusetzen.                    Redis­patch 2.0 ist es daher, die geregel-    oder schlichtweg mit dem Tagesge-
                                                       ten Mengen vor und hinter Netzengpäs-         schäft sowie anderen neuen Themen
       Derzeit nehmen am Redispatch der
                                                       sen zu reduzieren und damit die Kosten        ausgelastet sind. Daneben gibt es viele
       Übertragungsnetzbetreiber nur kon-
                                                       im Gesamtsystem zu senken.                    betroffene Anlagenbetreiber aus dem
       ventionelle Erzeugungsanlagen mit
                                                                                                     Bereich Industrie und Gewerbe, die An-
       mehr als 10 MW installierter elektri-
                                                       Um den erweiterten Redispatch umzu-           lagen zur Eigenversorgung betreiben.
       scher Leistung zur Vermeidung von
                                                       setzen, müssen Daten von deutlich mehr        Bei diesen Betreibern ist das Kernge-
       Netzengpässen teil. Künftig werden alle
                                                       Anlagen ausgetauscht werden als bis-          schäft etwas völlig anderes als der Be-
       Erzeugungsanlagen ab 100 kW in Redis­
                                                       her. Das bedeutet einen großen Schritt        trieb von Energieanlagen. Für diese An-
       patch-Maßnahmen einbezogen. Dazu
                                                       in der Digitalisierung des Stromsystems.      lagenbetreiber bietet VK Energie die Er-
       gehören dann auch Erneuerbare-Ener-
                                                       Dafür ist eine neue zentrale Datenplatt-      füllung der neuen Anforderungen aus
       gien-Anlagen (EE-Anlagen), KWK-Anla-
                                                       form für den Austausch dieser Daten           Redispatch 2.0 in der Rolle des Einsatz-
       gen sowie elektrische Speicheranlagen
                                                       zwischen allen Marktakteuren notwen-          verantwortlichen an.
       ab 100 kW. Dadurch ergeben sich neue
                                                       dig. Diese gemeinsame Plattform wird
       Anforderungen für den Betrieb sowie
                                                       von dem Netzbetreiberprojekt connect+         Als Fullservicedienstleister übernimmt
       für die Bewirtschaftung dieser Anlagen.
                                                       bereitgestellt. Daraus resultieren für alle   VK Energie in diesem Fall den komplet-
       Heute werden EE-Anlagen zum Netz-               Marktteilnehmer zusätzliche IT-Schnitt-       ten Datenaustausch mit connect+, so-
       engpassmanagement nur herangezo-                stellen und -Prozesse. Betroffen sind         dass die Anlagenbetreiber keine eige-
       gen, wenn sie im Rahmen des Einspei-            Netzbetreiber, Bilanzkreisverantwort-         nen Anpassungen an ihren IT-Systemen
       semanagements abgeregelt werden.                liche und Einsatzverantwortliche (EIV).       vornehmen müssen (Bild 1).

                               Anlagendaten                      Fahrplanprognose
                                                                                                           Datenaustausch
                                                       Box

                              Anlagenfahrplan                  Fahrplananpassungen
             Heizkraftwerk
                                                                                        Datenplattform                    Netzbetreiber

       Bild 1. Datenaustausch für den Redispatch 2.0

26         6 | 2021
Welche Vorgaben müssen Betreiber von KWK-Anlagen ab 100 kW erfüllen?
Erneuerbare Energien + Erzeugung

                                               Zeitstrahl Einführung von Redispatch 2.0

                                                   Jun         Jul        Aug         Sept        Okt         Nov          Dez

                                                    Austausch Stammdaten
                           TTestphase
                                                    Austausch Bewegungsdaten

                                                                Austausch Stammdaten
           Redispatch 2.0 Betrieb
                                                                                             Austausch      Bewegungsdaten

                                                              17.08.:                   29.09. 14:30 Uhr:
                                                              Frist Lieferung           Frist Lieferung
                                                              Stammdaten EIV            Planungsdaten

                                                                      ab 01.07.                           ab 01.10.
                                                               Start zum Aufbau von                 Start Redispatch 2.0
                                                            Kommunikationsschnittstellen

Bild 2. Zeitstrahl und Fristen für die Einführung von Respatch 2.0

Meldepflichtige Daten                           Jahren darauf spezialisiert, die Fahrweise    Technische Umsetzung von
                                                von Energieerzeugungsanlagen zu op-           Redispatch 2.0 mit der VK Box
Folgende Daten sind vom Einsatzver-
                                                timieren. Erreicht wird dies durch eine
antwortlichen an die Datenplattform                                                           Um eine Energieerzeugungsanlage auf
                                                permanente Optimierung des Fahrplans
connect+ zu melden (Bild 2):                                                                  die Redispatch-Anforderungen vorzu-
                                                einer Anlage mit Methoden der künstli-
                                                                                              bereiten, muss eine Anbindung an die
▖ Meldung der initialen Anlagen-                chen Intelligenz.
                                                                                              Datenplattform connect+ erfolgen. Die-
    stammdaten bis zum 17. August
                                                Zentrale Eingangsparameter für die Op-        se Datenschnittstelle besteht zwischen
    2021
                                                timierung sind Prognosen für den Wär-         dem zentralen IT-System der VK Energie
▖   tägliche Meldung der Fahrplanprog­
                                                mebedarf und den Strompreis sowie der         und connect+.
    nose zwei Tage im Voraus sowie
                                                vorausschauende Einsatz des Wärme-
    einen Tag im Voraus als Aktualisie-                                                       Aber wie werden die Anlagendaten dort
                                                speichers – soweit dieser vorhanden ist.
    rung – jeweils bis 14:30 Uhr (erst-                                                       hingeleitet und umgekehrt die Steuer-
    mals für den 1. Oktober 2021)               Damit können unterschiedliche wirt-           befehle zurück an die Anlage? Dafür
▖   Nichtbeanspruchbarkeiten, zum Bei-          schaftliche Ziele erreicht werden: Fle-       wird eine kompakte Hardware-Lösung
    spiel aufgrund von Wartung oder             xibilisierung, Spotmarktoptimierung,          verwendet – die VK Box (Bild 4). Die
    Störung der Anlage, sind unverzüg-          Reduzierung der Startvorgänge sowie           VK Box ist eine Art Mini-Computer, auf
    lich, jedoch maximal eine Stunde            die Reduzierung von CO2-Emissionen.           dem Software-Algorithmen von VK Ener-
    nach Bekanntwerden zu melden                Denn bei fast allen Anlagen schlum-           gie laufen. Gleichzeitig ist sie die Kom-
    (erstmals für den 1. Oktober 2021)          mert noch ein erhebliches Optimie-            munikationsschnittstelle zur jeweiligen
▖   Im Aufforderungsfall muss der Anla-         rungspotenzial. Das kann finanzielle          Energieerzeugungsanlage. Nach oben
    genbetreiber oder dessen Einsatzver-        Mehrerlöse von bis zu 30 % gegenüber          kommuniziert die VK Box mit dem zen-
    antwortliche die Stromerzeugungs-           einem nicht-optimierten Betrieb be-           tralen IT-System der VK Energie, wobei
    einheit regeln und gegebenenfalls           deuten. Ein möglicher spotmarkt-opti-         höchste IT-Sicherheitsstandards einge-
    den Bilanzkreisverantwortlichen             mierter Fahrplan eines Blockheizkraft-        halten werden. Nach unten tauscht sie
    (BKV) informieren. Dies kann auch           werks ist in Bild 3 dargestellt.              laufend Daten mit der übergeordneten
    innertägig erfolgen.                                                                      Steuerung der Anlage aus. Zum einen
                                                Neben dem Datenaustausch mit con-
▖   Änderungen an der Fahrweise sowie                                                         erhält die VK Box Live-Daten der Anlage,
                                                nect+ liefert VK Energie also eine Fahr-
    Bezuschlagungen von Regelleistung                                                         zum Beispiel zur Stromproduktion oder
                                                planoptimierung – im Unterschied zur
    sind ebenfalls an connect+ zu über-                                                       den aktuellen Wärmebedarf. Zum ande-
                                                reinen Fahrplanprognose – für die je-
    tragen.                                                                                   ren sendet die Box Steuersignale an die
                                                weilige Erzeugungsanlage. Damit hat
                                                                                              Anlage. Damit wird der optimierte Fahr-
                                                der Anlagenbetreiber gleich zwei we-
Redispatch 2.0 als Chance zur                                                                 plan umgesetzt.
                                                sentliche Vorteile: Er erfüllt die neu-
Betriebsoptimierung
                                                en gesetzlichen Anforderungen aus             Kommt es zu einem Abruf im Rahmen
Neben den Anforderungen, die durch Re-          Redis­patch 2.0 und verbindet dies mit        des Redispatch, dient ebenfalls die VK Box
dispatch 2.0 auf die Anlagenbetreiber           Mehrerlösen aus der Fahrplanoptimie-          dazu, diese an die Anlage weiterzugeben.
zukommen, ergeben sich auch Chancen             rung und damit mit einer verbesserten         Der anweisende Netzbetreiber schickt
aus den notwendigen Anpassungen an              Wirtschaftlichkeit seiner Anlage. Die         den Abruf an die Plattform ­connect+,
der Anlagen-IT. VK Energie ist seit vielen      Pflicht wird somit zur Kür.                   von dort wird er weitergeleitet zum

                                                                                                                                 6 | 2021   27
Erneuerbare Energien + Erzeugung

                                           BHKW-Standard                 BHKW-Optimiert             Wärmebedarf                   Strompreis
                                  3,0
                                  MW
            thermische Leistung

                                  2,0
                                  1,5
                                  1,0
                                  0,5
                                   0
                                   00:00    06:00             12:00           18:00         00:00          06:00              12:00       18:00         00:00
                                                    3. Juli                                                         4. Juli                             5. Juli

                                  50

                                  40
            €/MWh

                                  30

                                   00:00    06:00             12:00           18:00         00:00          06:00              12:00       18:00         00:00
                                                    3. Juli                                                         4. Juli                             5. Juli

       Bild 3. Spotmarkt-optimierter Fahrplan eines Blockheizkraftwerks

                                                                                                                       le Varianten ist bereits eine Schnittstelle
                                                                                                                       an der VK Box vorhanden.

                                                                                                                       Auswirkungen für den
                                                                                                                       Anlagenbetreiber
                                                                                                                       Mit dem Redispatch 2.0 möchte der Ge-
                                                                                                                       setzgeber den nächsten Schritt in Rich-
                                                                                                                       tung Smart Grid gehen – also ein intel-
                                                                                                                       ligentes, vernetztes Stromnetz. Dies ist
                                                                                                                       vor allem für Stromnetzbetreiber wich-
                                                                                                                       tig. Für die Anlagenbetreiber ist Redis­
                                                                                                                       patch erst einmal eine zusätzliche He-
                                                                                                                       rausforderung – aber eben auch eine
                                                                                                                       Chance, wie im Hinblick auf die Opti-
                                                                                                                       mierungsmöglichkeiten beschrieben.

                                                                                                                       Natürlich erhät der Anlagenbetreiber
                                                                                                                       für diese Systemdienstleistung eine
                                                                                                                       Vergütung. Erfolgt ein Abruf aufgrund
                                                                                                                       einer Redispatch-Maßnahme, ist der
                                                                                                                       Netzbetreiber dazu verpflichtet, die
                                                                                                                       entstandenen Mengen auf Seiten der
                                                                                                                       Strombilanzkreise auszugleichen. Hier
       Bild 4. Die VK Box ist die Kommunikationsschnittstelle zur jeweiligen Erzeugungsanlage.                         hat der Redispatch-Abruf also keinen
                                                                                                                       negativen Effekt auf die Wirtschaftlich-
                                                                                                                       keit des Anlagenbetriebs.
       IT-System von VK Energie und weiter zur                        über ein standardisiertes Industriepro-          Daneben gibt es bei KWK-Anlagen, die
       VK Box. Diese gibt abschließend der An-                        tokoll wie Modbus oder Profibus zwi-             neben Strom auch Wärme erzeugen,
       lagensteuerung das Signal, die Fahrwei-                        schen Anlagensteuerung und VK Box                einen Effekt auf die Wärmeerzeugung.
       se entsprechend des Abrufs anzupassen.                         kommuniziert werden. Sollte ein sol-             Hier hat der Gesetzgeber klar geregelt:
                                                                      ches Protokoll nicht vorliegen, lässt sich       Die Frage einer ausreichenden (Ersatz-)
       Die Anbindung der VK Box ist unkom-                            die Anbindung auch über analoge oder             Wärmeversorgung fällt in die Risiko-
       pliziert. Bei den meisten Anlagen kann                         digitale Einzelsignale realisieren. Für al-      sphäre des Anlagenbetreibers und

28         6 | 2021
Erneuerbare Energien + Erzeugung

kann einer Abregelung der KWK-An-           Zeitplan für die Umsetzung und                 den Jahren wird die Energieerzeugung
lage generell nicht entgegengehalten        Ausblick für die Zeit nach dem                 immer kleinteiliger und dezentraler. Da-
werden [1].                                 1. Oktober 2021                                her ist bereits heute absehbar, dass die
                                                                                           Grenze für die Anlagengröße, die sich
Im Zweifel geht also die Stabilität des     Der neue Redispatch-Mechanismus tritt
                                                                                           am Mechanismus für die Netzstabili-
Stromnetzes im Vergleich zur Wärme-         zum 1. Oktober 2021 in Kraft. Bis zu die-
                                                                                           tät beteiligen müssen, weiter gesenkt
versorgung auf Seiten des Anlagenbe-        sem Datum müssen alle Marktakteure
                                                                                           wird. Als Grenzen für die elektrische
treibers vor. Anlagenbetreiber sollten      in der Lage sein, die geforderten Prozes-
                                                                                           Leistung sind bereits heute 25 kW und
das sowohl bei ihren Bestandsanlagen        se umzusetzen. Der Bundesverband der
                                                                                           später 7 kW im Gespräch.
als auch bei der Planung neuer Anlagen      Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW)
berücksichtigen.                            hat ein Einführungsszenario verfasst,
                                                                                           Literatur
                                            dass die notwendigen Schritte zur Um-
Auch für eine mögliche Ersatzwärme-                                                        [1] Auszug aus der amtlichen Gesetzes-
                                            setzung vom 1. Juli bis zum 1. Oktober
und Ersatzstromversorgung gibt es eine                                                         begründung zum Gesetz zur Beschleu-
                                            2021 definiert. Im Bild 2 sind die ent-            nigung des Energieleitungsausbaus,
finanzielle Entschädigung. Bereits mit
                                            sprechenden Fristen zusammengefasst.               13. Mai 2019.
der Fahrplanprognose gibt der Einsatz-
verantwortliche der Anlage Kosten für
                                            Das heißt, bis zum Start von Redispatch
einen Redispatch-Abruf an. Das heißt,
                                            2.0 verbleibt nicht mehr viel Zeit. Alle be-                Prof. Dr. Johannes Jungwirth,
abhängig von den Rahmenparametern                                                                       Technischer Geschäftsführer,
                                            troffenen Marktakteure – ob Netz- oder
der Anlage hängt an jeder Viertelstun-                                                                  VK Energie GmbH, München,
                                            Anlagenbetreiber – sollten prüfen, in-
de ein Preisschild, welche Kosten eine                                                                  und Professor für Smart Energy
                                            wieweit sie von den neuen Anforderun-
Redispatch-Maßnahme an der jewei-                                                                       Systems an der Hochschule
                                            gen betroffen sind und wie sie diese um-
ligen Anlage verursachen würde. Der                                                                     Ansbach
                                            setzen wollen.
Netzbetreiber kann diese spezifischen
Kosten somit in seiner Reihenfolge für      Perspektivisch wird Redispatch 2.0 nicht
die Abrufe berücksichtigen, um die Ge-
                                                                                           >> johannes.jungwirth@vk-energie.de
                                            das Ende dieser Entwicklung in Rich-
samtkosten zu minimieren.                   tung Smart Grid sein. In den kommen-           >> www.vk-energie.de

                                                                                                                                         Anzeige

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                                                                                                                                 westenergie.de
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