Im Projekt SECProMo sollen sichere Kommunikationslösungen und Verfahren zur flexiblen Steuerung von dezentralen Erzeugern und Verbrauchern über das Smart Meter-Gateway entwickelt werden.
Zur Stabilisierung des Stromnetzes soll die Integration erneuerbarer Energieanlagen und größerer, steuerbarer Lasten laut Gesetzgeber auf Basis des intelligenten Messsystems (iMSys) erfolgen. Dazu dient die CLS-Schnittstelle als sichere, BSI-konforme Kommunikationsstrecke in die Kundenanlage. Dementsprechend können iMSys mit Steuerungsschnittstellen (Controllable-Local-System (CLS)-Schnittstelle) künftig dazu beitragen, Verbraucher und Erzeuger flexibel in den Energiemarkt einzubinden und die entsprechenden Anlagen so stärker in die Netze zu integrieren.
Die CLS-Schnittstelle birgt neben der netzdienlichen Steuerung bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen großes Potenzial – zur Umsetzung fehlen allerdings noch verbindliche Ansätze und Erfahrungen. Eine weitere große Herausforderung sehen die Marktakteure darin, dass bezüglich der Standardisierung im Datenmodell und im Kommunikationsprotokoll zu den Endgeräten noch keine endgültige Klarheit besteht. Dieser Umstand birgt die Gefahr proprietärer, inkompatibler Lösungen.
Hier setzt das Projekt „Sicheres Energiemanagement durch Steuerung von Prosumern über das Smart Meter Gateway und wie- derverwendbare Dienstmodule (SECProMo)“ an, welches durch das BMWK gefördert wird. Ziel ist es, sichere Kommunikationslösungen und Verfahren zur flexiblen Energieoptimierung auf Basis des Smart Meter Gateways zu erarbeiten, die Verbraucher, Erzeuger und Speicher einfach und sicher in ein verteiltes Energiemanagement einbinden und robust steuern. All das ermöglicht intelligente Dienste und neue Geschäftsmodelle für zukünftige Energiemärkte.
Breit aufgestelltes Projektteam
Vertreter:innen der Projektgruppe SECProMo. (Foto: smartOPTIMO GmbH & Co. KG)
Initiator ist das Osnabrücker Unternehmen smartOPTIMO GmbH & Co. KG, das neben der Gesamt-Koordination auch die Realisierung der „Systemkette“ übernimmt. Sebastian Icks, Bereichsleiter Unternehmens-Entwicklung bei smartOPTIMO, skizziert die Zielsetzung von smartOPTIMO in dem Projekt folgendermaßen: „Wir werden Schaltanwendungen und Energiemanagement über das Smart Meter Gateway in Richtung Praxistauglichkeit, Sicherheit und Effizienz weiterentwickeln. Hierzu werden zunächst die Rahmenbedingungen analysiert, Anwendungsfälle definiert und diese dann im Labor aufgebaut.“
Neben Initiator smartOPTIMO bringen die Hochschule Osnabrück, die items GmbH & Co. KG, die ZENNER Hessware GmbH, die Arvato Systems Digital GmbH, die Stadtwerke Bielefeld GmbH sowie die Power Plus Communications AG ihre Kompetenzen in das Projekt ein. Weitere assoziierte Partner, die das Vorhaben unterstützen, sind die Stadtwerke Münster GmbH sowie die SWO Netz GmbH und peerOS GmbH aus Osnabrück.
Sichere Kommunikation und Datenschutz
Die Hochschule Osnabrück fokussiert ihre Aktivitäten auf die Absicherung der gesamten Kommunikationsstrecke bis zu den Geräten im Haushalt unter besonderer Berücksichtigung des Datenschutzes. „Wir werden moderne Kommunikationstechniken nutzen, um Verbraucher, Erzeuger und Speicher für eine effiziente und nachhaltige Energieversorgung zu koordinieren“, sagt Ralf Tönjes, Professor für Kommunikationstechnik an der Hochschule Osnabrück. „Das Augenmerk liegt hierbei insbesondere auf Sicherheit und Datenschutz. Hierzu werden innovative, kryptografische Methoden für Energiedienste realisiert“.
Daten-Analyse und KI-basierte Prognosen
Die items befasst sich mit dem Datenaustausch und der Datenanalyse. „Wir erstellen Konzepte für Prognosen von Flexibilitätspotentialen kleiner Erzeugungsanlagen im Verteilnetz unter wirtschaftlichen Restriktionen (z.B. Stromentstehungskosten)“, so Alexander Sommer, Bereichsleiter Digitale Netze bei der items. „Mit Hilfe jener Prognosen kann eine sinnvolle Einsatzreihenfolge gefunden werden, damit der Netzbetreiber die Kosten des Einspeisemanagements unter Berücksichtigung der technischen Eigenschaften wirtschaftlich halten kann.“
CLS-Mehrwertmanagement und IoT-Daten
Die ZENNER Hessware konzentriert ihr energiewirtschaftliches und technisches Know-How im Projekt SECProMo auf die Entwicklung einer Lösung zur Steuerung flexibler Lasten im Niederspannungsnetz entlang der neuen CLS-Betriebsprozesse. Ergänzend dazu wird geprüft, wie die hochsichere Infrastruktur des intelligenten Messsystems genutzt werden kann, um zusätzliche Daten via LoRaWAN bereitzustellen – von der einfachen Wetteranalyse bis hin zur vollumfänglichen Submetering-Lösung via iMsys. Ziel ist es, eine Optimierung der Mehrwertdienste über ein iMSys zu erreichen.
Orchestrierung und Energiedienste
Das Thema von Arvato Systems ist die sektorübergreifende Verbindung und Steuerung dezentraler Kleinsterzeuger und -Verbraucher. So sollen neue Flexibilitätspotentiale erschlossen werden – beispiels- weise zur Erhöhung von Autarkiegraden oder zu netzdienlichen Zwecken. Dafür soll die Kommunikation über standardisierte und sichere Schnittstellen und die Modularisierung von Energiediensten vorangetrieben werden.
Prosumer-Steuerung und CLS-Betriebsprozesse
Die PPC AG möchte im Rahmen von SECProMo die Weiterentwicklung der CLS-Betriebsprozesse wesentlich vorantreiben. Zudem soll vor allem das CLS-Portfolio für (Prosumer-) Steuerungen mit Energiemanagementsystemen ertüchtigt und erprobt werden, um dem Markt schnellstmöglich neue Funktionen bereitzustellen und so neue Marktsegmente im Bereich der Prosumer-Steuerung zu erschließen. Durch die Integration von Fremdsystemen soll überdies die Interoperabilität ausgebaut und dadurch der Marktzugang für Mehrwertdienste erleichtert werden.
Stadtwerke Bielefeld: Durchführung des Pilotbetriebes
„Für die Energieversorgung der Zukunft gilt es neben innovativen Speichertechnologien, Möglichkeiten und Technik bereit zu stellen, mit denen Verbrauch und Erzeugung im Energieverteilnetz in Einklang gebracht werden“, sagt Dirk Schlingmann, verantwortlich für das Messwesen bei den Stadtwerken Bielefeld. Hierzu ist es notwendig, Erzeugungsanlagen sowie Verbrauchseinrichtungen in Abhängigkeit von der aktuellen Versorgungssituation steuern und schalten zu können. Diese Voraussetzungen stellen eine große Herausforderung für die Stadtwerke Bielefeld dar, weshalb das Versorgungsunternehmen sich an dem Projekt SecProMo beteiligt. Die Aufgabe der Stadtwerke Bielefeld in dem Projekt ist der Aufbau der technischen Systeme und Endgeräte im eigenen Netzgebiet. (pq)