08.09.2025 – Umfangreiche regulatorische Vorgaben machen das Steuern nach §14a EnWG und §9 EEG zur technischen Herausforderung – und werfen die Frage zum Datenmanagement auf. Die Lösung GridCal ermöglicht eine Umsetzung aus der Feldebene heraus.
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Um das Monitoring und die Steuerung in der Niederspannung durchzuführen, müssen die Netzbetreiber eine Vielzahl hochkomplexer regulatorischer Vorgaben erfüllen, wie Dr. Philipp Huppertz, Gründer und Geschäftsführer der GridCal GmbH, aus vielen Kundengesprächen zu berichten weiß: „Mit §14a EnWG und §9 EEG besteht zwar ein klarer rechtlicher Rahmen. Doch geraten Netzbetreiber häufig ins Straucheln, alle gesetzlichen Anforderungen zu überblicken und diese dann auch technisch zu erfüllen.“
Schon bei den Grundanforderungen für die Netzzustandsermittlung zeigt sich die Komplexität der zu erfüllenden Vorgaben: Auf der einen Seite hat die Netzzustandsermittlung gemäß der BNetzA-Festlegung BK6-22-300 auf Basis minütlicher Messwerte aus intelligenten Messsystemen und den Ortsnetzstationen zu erfolgen. Auf der anderen Seite sind Netzengpässe aufgrund thermischer Überlastung von Betriebsmitteln und der Spannungsbandverletzung zu ermitteln. Im Falle eines absehbaren Engpasses kann gemäß §14a präventiv – täglich maximal zwei Stunden pro steuerbare Verbrauchseinrichtung – oder später netzorientiert frühestens drei Minuten vor Auftreten eines prognostizierten Engpasses gedimmt werden. Zusätzlich muss das erfolgreiche Ansprechen der Steuerbox nachgewiesen werden. Dabei findet das Ganze in einer komplexen Infrastruktur aus Netz- und Messstellenbetreibern, aktiven externen Marktteilnehmern (aEMT) und Gateway-Administratoren (GWA) statt.
Zudem steht die Frage im Raum in welcher Tiefe die Daten überhaupt erhoben werden müssen, um die gesetzeskonforme Steuerung von Anlagen so effizient wie möglich umzusetzen. Mit dieser Frage beschäftigt sich seit Anfang 2025 eine VDE FNN Empfehlung zur Umsetzung der Netzzustandsermittlung und der netzorientierten Steuerung. Diese definiert neben den Anforderungen an Schnittstellen für Steuerbefehle den Bedarf an Daten für die Tarifanwendungsfälle (TAF) – speziell bei TAF 10-Daten zum Abruf von echtzeitnahen Netzzustandsdaten.
Darstellung des Engpassmanagements über GridCal. (Foto: GridCal GmbH)
Philipp Huppertz hat dazu eine eindeutige Meinung: „Das Gros an Daten aus der Netztiefe ist quasi wertlos. Es kommt auf wenige wichtige Daten in Verbindung mit ereignis- oder schwellenbasierter Übertragung an – und zwar von der Feldebene also direkt am Prozess. Unsere jahrelange Erfahrung hat gezeigt: eine dezentrale Energiewende gelingt nicht mit nur rein zentralen IT-Systemen. Das letzte Wort hat sowieso die Physik.“
Es brauche daher flexible Lösungen, die mit der Komplexität zurechtkommen und zugleich die Unabhängigkeit sichern. „Einige Lösungen stoßen schnell an ihre Grenzen oder erheben sinnlos und kostenintensiv Massen an Daten“, weiß Huppertz und warnt gleichzeitig vor Abhängigkeiten: „Einige große Netzbetreiber bieten an, solche Prozesse als Dienstleistung zu übernehmen – eine bedenkliche Entwicklung. Denn möchten kleine und mittlere Netzbetreiber relevant bleiben, sollten sie die Umsetzung selbst rechtskonform, sicher und wirtschaftlich durchführen können.“
GridCal
Mit der Softwarelösung GridCal haben Huppertz und sein Team gemeinsam mit Netzbetreibern bereits vor der Verabschiedung des heutigen §14a eine Systemlösung entwickelt, die sich einfach in die Netzinfrastruktur integrieren lässt und mit der die Netzzustandsermittlung in der Niederspannung umsetzbar ist. Das Besondere dabei ist ihr Ansatz: Die Digitalisierung erfolgt aus der Feldebene heraus – Bottom-up statt nur Top-down wie bei vielen anderen Cloud-Lösungen. „Unsere Architektur ist die Antwort auf die Diskussion um Massendaten“, stellt Huppertz klar.
Netzzustandsanalyse vor Ort
Die Ermittlung der Netzzustandsdaten erfolgt bei GridCal über die Software-Lösung „Node“. Diese erhebt hierzu dynamische Netzparameter direkt in der Ortsnetzstation und ermöglicht durch Edge Computing sowie eines digitalen Zwillings die autonome Netzzustandsanalyse vor Ort – inklusive Engpasserkennung. Konkret liefern die Nodes von der Feldebene Betriebsmessgrößen auf Abruf an den zentralen „Operator“, wodurch etwa der Bedarf an kostenpflichtigen TAF 10 Daten um bis zu 75 Prozent sinken soll. Via MQTT kann der Operator diese zusätzlich vom aEMT des Messstellenbetreibers (MSB) beziehen, während er zum Engpassmanagement Daten über BDEW-Web-API an das CLS-Management des MSB sendet. Steuerbefehle können dann über einen Gateway-Administrator (via CLS-Kanal) an die Steuerbox bis zum HEMS und die Verbrauchseinrichtungen eines Kunden gehen.
Schematischer Aufbau der Netzzustandsermittlung und Steuerung über GridCal.
(Foto: PQ Plus GmbH)
Einfache Integration
Um die Vielzahl von digitalisierten Ortsnetzstationen zu verwalten, kommt die Lösung GridCal Operator (GCO) zum Einsatz. Dabei lässt sich der Operator in die bestehende IT-Umgebung von Netzbetreibern integrieren oder als SaaS aus einem hochsicheren Rechenzentrum nutzen. „Durch Kombination von Messdaten, Netztopologie, Betriebsmittel – sowie Last-/Einspeisedaten wird der Netzzustand präzise ermittelt. Das führt schließlich zum Engpassmanagement und zur präventiven und netzorientierten Steuerung nach §14a EnWG und §9 EEG – alles lückenlos dokumentiert“, fasst Huppertz zusammen.
Neue Entwicklungen
Mit der Einführung der neuen Angebote GridCal Core und GridCal Nexus will das Krefelder Unternehmen bald eine schmale Einstiegslösung für diejenigen anbieten, die sich hinsichtlich der passenden IT-Architektur noch unsicher sind. „Als kompakter Gateway für alle gängigen Mess- und Sensorsysteme konzentriert sich der Core bei der Digitalisierung von Netzstationen auf die einfache Datenerhebung. Der Nexus ist eine digitale Service- und Betriebsplattform zum Abruf zahlreicher einzelner Module und Applikationen: von VPN-Infrastruktur über Datenvisualisierung und Netzsimulation bis hin zum Handling von §14a. Wir setzen so nicht nur bei der Leistung neue Maßstäbe. Mittels Single Sign-On und rollenbasierten Zugriffskontrollen (RBAC) tun wir das auch bei der IT-Sicherheit. Zugleich bietet sie technologische Flexibilität für etliche Anwendungsfälle in verschiedenen Branchen – ob zur Digitalisierung einer Netzstation oder einer Förderanlage“, erklärt Huppertz die Innovationen. (pq/cp)