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2019 1Jens Paetzold2019 Jens Paetzold
Smart Home, Smart Grid, Smart EnergyWas ist „Smart“ an unserer Energie?
29.04.2019
2019 2Jens Paetzold
Smart Home, Smart Grid, Smart EnergyWas ist „Smart“ an unserer Energie?
Immer häufiger begegnen wir Smart-Begriffen zur Beschreibung von Technologien in der Energieversorgung. So steht für die intelligente Energieübertragung und -verteilung der Begriff Smart Grid, für die Steuerung des Verbraucherverhaltens steht der Begriff Smart Metering und für die intelligente Energienutzung im Haushalt wird der Begriff Smart Home verwendet.
Beispiele und Entwicklungsrichtungen zeigen, wie klassische Energietechnik und Informatik immer weiter zusammenwachsen und unseren Umgang mit Energie beeinflussen.Welche positiven und negativen Veränderungen stehen uns durch die Einführung dieser neuen Technologien bevor? Welche Gründe führen dazu, diese Veränderungen durchzuführen?
2019 3Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Smart Energy
2019 4Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?
Smart Living Smart Energy Smart Environment Smart Mobility• Lebenswerte
Urbanität inkl. Sicherheit
• Kommunikation• Kultur
• Energie• Beleuchtung• Gebäudemanagem
ent
• Wasser• Abfall• Grünanlagen
• E-Mobilität• Verkehrsraum-
lenkung• Parkraum-
management
Smart Health Smart Economy Smart Government Smart Learning
• Krankenhaus• Arzt• Telemedizin• Prävention
• Industrie• Handel• Dienstleistung• Landwirtschaft
• Verwaltungsprozess• Bürgerinformation• Bürgerbeteiligung• Öffentliche
Sicherheit
• Schulen• Hochschulen• Privates Lernen
Quelle: siv.news3.2017 Smart City: Stadtwerke und Co. als natürliche Partner intelligenter Städte? Oliver D. Doleski
2019 5Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?
Quelle: DNH 02/2019
2019 6Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Beispiel 1 Energieeinsparpotential - Beleuchtung
Quelle: Smart Energy 2017 DASA Dortmund Vortrag Smart Building Systems Hannes Bauer MICROSENS GmbH & Co.KG
Kerze Glühlampe HALOGEN KOMPAKT LED
12
200
80
40
20
Lumen/Watt
2019 7Jens Paetzold
Quelle: Smart Energy 2017 DASA Dortmund Vortrag Smart Building Systems Hannes Bauer MICROSENS GmbH & Co.KG
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Beispiel 1 Energieeinsparpotential - Beleuchtung
20-30%Intelligente Sensorik
30-50%Umrüstung aufLED-Technik
50-80%Energieeinsparpotential
2019 8Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Smart Meter
Quelle: Discovergy.com
2019 9Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Smart Meter
Definitionen:
→ Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende: Messstellenbetriebsgesetz legt fest, wer was braucht
Quelle: Manuel Lösch Vortrag „Digitalisierte Stromnetze und Smart Meter in Deutschland“
2019 10Jens Paetzold
Ab 2018: • Großverbraucher, mit Jahresverbrauch von mehr als 10.000 kWh • Betreiber von PV-Anlagen oder BHKWs mit einer elektrischen Anschlussleistungen zwischen 7
und 100 Kilowatt. • Seit 2018 darf der Messstellenbetreiber auch Erzeuger mit einer Leistung zwischen 1 bis 7 kWh
mit einem entsprechenden System ausrüsten, falls es sich um eine Neuinstallation handelt.
Ab 2020:• Jahresverbrauch zwischen 6.000 und 10.000 kWh • optionaler Einbau, beauftragt vom Messstellenbetreiber, ist ab 2020 auch für Verbraucher mit
einem Jahresstromverbrauch von weniger als 6.000 Kilowattstunden möglich.
Ab 2032: • Ziel ist es, den Smart Meter Rollout im Jahr 2032 abgeschlossen zu haben – das heißt alle
Messstellen in Deutschland sollen dann mindestens mit einer modernen Messeinrichtung ausgestattet worden sein.
Problem: derzeit noch keine vom BSI zugelassenen Smart Meter Gateways vorhanden!Es wird damit gerechnet, dass dies im Laufe des Jahres 2018 passieren wird und der Zeitplan dann umgesetzt werden wird.
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Smart Meter
2019 11Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Smart Meter
Quelle: Manuel Lösch Vortrag „Digitalisierte Stromnetze und Smart Meter in Deutschland“
2019 12Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Stabilität
Quelle: Manuel Lösch Vortrag „Digitalisierte Stromnetze und Smart Meter in Deutschland“
2019 13Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Stabilität
Leistungsgleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch
Bereitstellung von Systemdienstleistungen im Netz durch Einspeiser
Quelle: Stefan Tenbohlen Universität Stuttgart Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik
2019 14Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Stabilität – Frequenzverlauf 25.04.2018
2019 15Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Physikalischer Aufbau Stromnetz
Quelle: Manuel Lösch Vortrag „Digitalisierte Stromnetze und Smart Meter in Deutschland“
2019 16Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Handelsprodukte
Quelle: Next Kraftwerke
2019 17Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Fluktuation an den Strommärkten Beispiel 01.04.2018
Day-Ahead-Auktion
Intraday
2019 18Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Fluktuation an den Strommärkten Beispiel 17.04.2018
Day-Ahead-Auktion
Intraday
2019 19Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Fluktuation an den Strommärkten Beispiel 25.04.2018
Intraday – kontinuierlicher Handel
2019 20Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Bilanzkreise Nutzung von Prognosen und Standardlastprofilen am Tag vor der Lieferung
Quelle: Manuel Lösch Vortrag „Digitalisierte Stromnetze und Smart Meter in Deutschland“
2019 21Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Bisherige Steuerungsmöglichkeiten bei Endverbrauchern
Quelle: Manuel Lösch Vortrag „Digitalisierte Stromnetze und Smart Meter in Deutschland“
2019 22Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Beispiel 2 Demand Side Management ca. 5,1 kWh Tagesverbrauch
Standardlastprofil – Haushalt Mo-Fr Übergangszeit P/Watt
06:00 12:00 18:00 24:0000:00
80
160
400
320
240
2019 23Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Beispiel 2 Demand Side Management – Tatsächlicher Haushalt ca. 5,1 kWh
WasserkocherHandySpülmaschineHerdComputerFernseherWaschmaschineKühl-Gefrierkombination
06:00 12:00 18:00 24:0000:00
400
800
20001600
1200
2800
P/Watt
2400
3200
2019 24Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Beispiel 2 Demand Side Management – Tatsächlicher Haushalt
• Verlagerungspotential nicht möglich bei:• Beleuchtung, Kühlschrank, Wasserkocher,
Fernseher, Computer, Herd, Pumpen
• Verlagerung möglich bei:• Spülmaschine, Waschmaschine• Unter Umständen auch Handy verlagert laden
2019 25Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Rundsteuertechnik
Quelle: Manuel Lösch Vortrag „Digitalisierte Stromnetze und Smart Meter in Deutschland“
2019 26Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Rundsteuertechnik
Quelle: Manuel Lösch Vortrag „Digitalisierte Stromnetze und Smart Meter in Deutschland“
2019 27Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Rundsteuertechnik
Quelle: Manuel Lösch Vortrag „Digitalisierte Stromnetze und Smart Meter in Deutschland“
2019 28Jens Paetzold
Was ist „Smart“ an unserer Energie?Zusammenfassung
Quelle: Manuel Lösch Vortrag „Digitalisierte Stromnetze und Smart Meter in Deutschland“