Wie Smart Meter Gateway, CLS und EEBUS neue Flexibilitätsoptionen erschließen
Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen wächst auch die Bedeutung einer intelligenten Integration von Ladeinfrastruktur in das Energiesystem. Während einzelne Wallboxen das Stromnetz kaum beeinflussen, entsteht durch die steigende Anzahl gleichzeitig ladender Fahrzeuge ein erheblicher Steuerungsbedarf im Niederspannungsnetz. Die Smart-Meter-Gateway (SMGW)-Infrastruktur bietet hierfür eine sichere und standardisierte Grundlage, um Flexibilitäten gezielt nutzbar zu machen.
Haus mit intelligentem und vernetztem Energiesystem
Durch die Kombination aus den Tarifanwendungsfällen (TAF) 7,9 und 10, dem CLS-Kanal sowie dem Kommunikationsstandard EEBUS lassen sich Ladeeinrichtungen netz- und marktdienlich steuern. Gleichzeitig entstehen neue Möglichkeiten für dynamische Tarife, die Nutzung von Eigenverbrauch aus Photovoltaikanlagen sowie zukünftige Flexibilitätsmärkte.
Warum Elektromobilität ein idealer Flexibilitätsbaustein ist
Ein besonderes Merkmal von Elektrofahrzeugen besteht darin, dass die Ladeleistung in vielen Fällen zeitlich flexibel verschoben werden kann. Für den Nutzer steht in der Regel nicht der genaue Ladezeitpunkt im Vordergrund, sondern das Ergebnis: Das Fahrzeug soll zum gewünschten Abfahrtszeitpunkt ausreichend geladen sein.
Diese zeitliche Flexibilität eröffnet erhebliche Potenziale für das Energiesystem. Ladevorgänge können beispielsweise in Zeiten hoher PV-Einspeisung verschoben, an Netzengpässe angepasst oder auf günstige Strompreisphasen automatisiert abgestimmt werden. Gleichzeitig können Netzbetreiber Lastspitzen reduzieren und bestehende Netzkapazitäten effizienter nutzen.
Je nach Fahrzeug, Ladepunkt und Nutzerverhalten bewegt sich der steuerbare Leistungsbereich typischerweise zwischen 4,2 kW und 11 kW. Über viele tausend Ladepunkte hinweg entsteht daraus ein beträchtliches Flexibilitätspotenzial im Niederspannungsnetz.
Datenerfassung als Grundlage intelligenter Steuerung
Steffen Hornung, Head of Business Development bei der Theben Smart Energy
Die Grundlage für eine intelligente Steuerung bildet die sichere und standardisierte Erfassung von Energie- und Leistungswerten am Netzanschlusspunkt. Eine zentrale Rolle spielt hierbei das Smart Meter Gateway, das die regulatorischen und technischen Voraussetzungen für die Digitalisierung von Ladeinfrastruktur schafft.
Für die abrechnungsrelevante und eichrechtskonforme Erfassung von Viertelstundenwerten kommt der Tarifanwendungsfall TAF 7 zum Einsatz. Gerade bei der Nutzung dynamischer Tarife, der Flexibilitätsvermarktung oder einer transparenten Zuordnung von Verbrauchsdaten bildet dieser die notwendige Grundlage für energiewirtschaftliche Prozesse rund um die Elektromobilität. Ergänzend liefern die Tarifanwendungsfälle TAF 9 und TAF 10 die Informationen, die für netz- und marktdienliche Anwendungen erforderlich sind. Sie ermöglichen die Bereitstellung aktueller Leistungs- und Netzzustandsdaten und schaffen damit die Voraussetzung für eine intelligente Steuerung von Ladeeinrichtungen sowie die Umsetzung neuer Flexibilitätsanwendungen.
Durch das Zusammenspiel von TAF 7, TAF 9 und TAF 10 entsteht eine durchgängige Datenbasis – von der eichrechtskonformen Messwerterfassung bis hin zur netzdienlichen Steuerung. Das Smart Meter Gateway wird damit zur zentralen Plattform für die Integration von Elektromobilität in ein zunehmend digitales und flexibles Energiesystem.
Sichere Steuerung über den CLS-Kanal
Die eigentliche Steuerung erfolgt über den Controllable-Local-System-(CLS)-Kanal des Smart Meter Gateways. Dieser stellt einen sicheren Kommunikationsweg zwischen Gateway-Administrator, CLS-Managementsystem und den steuerbaren Geräten vor Ort bereit.
Dadurch können Steuerbefehle regu- latorisch konform und auf Basis der vom BSI definierten Sicherheitsanforderungen an die Ladeinfrastruktur übertragen werden. Gleichzeitig ermöglicht die bestehende SMGW-Infrastruktur eine Skalierung auf große Stückzahlen, ohne zusätzliche Kommunikationswege aufbauen zu müssen.
Zwei zentrale Anwendungsfälle: LPC und MPC
Auf Basis von CLS und EEBUS lassen sich insbesondere zwei Anwendungsfälle für die intelligente Steuerung von Ladeinfrastruktur realisieren.
• Limitation of Power Consumption (LPC)
LPC beschreibt die aktive Begren-zung der Leistungsaufnahme eines Verbrauchers. Bei einer Wallbox kann beispielsweise eine maximale Ladeleistung oder ein Stromgrenzwert vorgegeben werden. Ziel ist die direkte Einhaltung einer definierten Leistungsobergrenze, etwa um Netzengpässe zu vermeiden oder verfügbare Netzkapazitäten optimal zu verteilen. LPC bildet damit eine wichtige Grundlage für netzdienliche Steuerung gemäß §14a EnWG.
• Monitoring of Power Consumption (MPC)
MPC dient der standardisierten Erfassung, Übertragung und Nutzung von Leistungs- und Energiedaten eines Verbrauchers. Die bereitgestellten Informationen ermöglichen eine kontinuierliche Bewertung des Ladeverhaltens und bilden die Grundlage für Optimierungen durch Energiemanagementsysteme oder Flexibilitätsplattformen. Darüber hinaus kann MPC als Nachweis der tatsächlichen Steuerungswirkung gegenüber dem CLS- Management beziehungsweise dem aktiven externen Marktteilnehmer (aEMT) genutzt werden.
Interoperabilität durch EEBUS
Eine zentrale Rolle spielt dabei der Kommunikationsstandard EEBUS. Er ermöglicht die herstellerübergreifende Kommunikation zwischen Energiemanagementsystemen, Wallboxen, Wärmepumpen, Batteriespeichern und Photovoltaikanlagen.
Durch die Standardisierung können unterschiedliche Komponenten in einem Energiesystem miteinander interagieren und flexibel auf Netzanforderungen oder Marktanreize reagieren. Dies reduziert Integrationsaufwände und schafft Investitionssicherheit für Betreiber und Endkunden.
Perspektiven für intelligentes Laden und Flexibilitätsmärkte
Die Kombination aus Smart Meter Gateway, TAF 9/10, CLS und EEBUS schafft die technische Grundlage für eine Vielzahl zukünftiger Anwendungen. Dazu gehören dynamische Stromtarife, netzdienliche Steuerung nach §14a EnWG, die Optimierung des Eigenverbrauchs von PV-Anlagen sowie die Teilnahme an Flexibilitäts- und Energiemärkten.
„Diese technische Grundlage ermöglicht nicht nur eine sichere und regulatorisch konforme Umsetzung, sondern schafft gleichzeitig die Voraussetzung für innovative Geschäftsmodelle im Bereich Flexibilitätsvermarktung und intelligentes Laden“, erklärt Steffen Hornung, Head of Business Development bei der Theben Smart Energy.
Fazit
Elektromobilität entwickelt sich zunehmend von einem reinen Stromverbraucher zu einem aktiven Flexibilitätsbaustein im Energiesystem. Die SMGW-Infrastruktur bietet hierfür bereits heute die notwendige sichere Kommunikations- und Datenbasis.
Durch die intelligente Kombination von Datenerfassung über TAF 9 und 10, sicherer Steuerung über CLS und interoperabler Kommunikation mittels EEBUS lassen sich Ladeinfrastrukturen netz- und marktdienlich integrieren. Damit entsteht ein wichtiger Baustein für die erfolgreiche Digitalisierung der Energiewende und den Aufbau eines intelligenten, vernetzten Energiesystems.
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