Vier Markttrends zeigen die Bedeutung eines anpassungsfähigen HEMS auf

Im HEMS-Orchester gibt der Dirigent im wahrsten Sinne des Wortes den Ton an und stimmt die Leistung der verschiedenen Musiker aufeinander ab, sprich den Betrieb der angeschlossenen Anlagen. Ein HEMS stellt sicher, dass alles synchronisiert und harmonisiert ist und die bestmögliche „Musik“ erzeugt. In diesem Fall kann diese Musik alles sein, von der Optimierung der Autarkie über Time-of-Use-Tarife bis hin zu Regelenergiemärkten. 

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Da die Zahl der installierten HEMS in Europa bis 2026 voraussichtlich auf rund vier Millionen ansteigen wird, ist jetzt der perfekte Zeitpunkt, um ein zusammenhängendes Orchester mit einer soliden Grundlage zu schaffen: einer modularen Plattform. Lies weiter, um mehr über spezifische Use Cases zu erfahren, in denen ein HEMS wunderschöne Symphonien für jede Anforderung orchestrieren kann.

Lokales Gateway

Ein sicheres, offlinefähiges lokales Gateway wie die gridBox ist eine, wenn nicht die,  entscheidende Komponente eines HEMS. Es ermöglicht schnelle Reaktionen und beinhaltet neben einer kosteneffizienten Cloud-Kommunikation ein regelbasiertes Energiemanagementsystem (EMS). Robuste Verschlüsselungs- und starke Authentifizierungsverfahren zwischen dem lokalen Gateway und dem Edge-Connector sorgen für die ständige Einhaltung hoher Sicherheitsstandards. Darüber hinaus bietet das Gateway eine Offline-Funktionalität (die einen robusten Betrieb auch bei Internetausfällen gewährleistet), schnelle Reaktionszeiten (entscheidend für komplexere Use Cases wie explizite Energieflexibilitätsdienste), eine umfassendere Interoperabilität mit verschiedenen Herstellern und eine lokale Verbindung zu Sicherungen, um Funktionen wie die Absicherung eines Haushaltes oder von Ladestationen zu ermöglichen. 

Energieoptimierung in der Cloud

Als Ergänzung zum lokalen Gateway ermöglicht die Energieoptimierung in der Cloud eines HEMS die Implementierung komplexer Algorithmen. Sie fungiert als „Backbone“-Infrastruktur, die die Datenspeicherung übernimmt und sowohl Back- als auch Frontend-Funktionalitäten bereitstellt.  

Durch Hinzufügen von Modulen zu diesem HEMS-Fundament werden zusätzliche Funktionalitäten eröffnet. Auf diese Weise können HEMS-Lösung an die unterschiedlichen Anforderungen, zum Beispiel der verschiedenen Märkte, angepasst werden. 

1. Die Niederlande: Vom Net-Metering zum Regelenergiemarkt

Der niederländische Energiemarkt ist vor allem für den beispiellosen Ausbau der Photovoltaik (PV) in Privathaushalten bekannt. Jedes dritte Dach in den Niederlanden ist mit Solarkollektoren ausgestattet; das bietet ein großes Potenzial für HEMS-Lösungen. Im Jahr 2023 baute das Land seine Solarkapazität um rund 4,5 GW aus. Damit konnte die kumulierte Kapazität die Marke von 20 GW überschreiten – eine der höchsten Kapazitäten pro Kopf in Europa.

Die Abschaffung des Net-Metering-Systems im Jahr 2027 wird seit langem diskutiert und der Zeitplan für das Auslaufen wurde immer wieder verschoben. Aufgrund der politischen Unentschlossenheit und der hohen Belastungen (d.h. Kosten) auf Netzebene, haben alle großen niederländischen Energieversorgungsunternehmen damit begonnen, als Gegenmaßnahme zu unkontrollierter Überschusseinspeisung Einspeisestrafen zu verhängen. Angesichts dieser Strafen und des stark erwarteten Auslaufens des Net-Metering-Systems ist es klar, dass der lokale Eigenverbrauch und die smarte Beschränkung von zentraler Bedeutung für die Optimierung des Verbrauchs sowie der Energierechnungen einzelner Haushalte und des gesamten niederländischen Energie-Ökosystems sein werden. 

Wenn das Net-Metering ausläuft (und auch schon vorher), können die Niederländer mit einem HEMS kostensparende und energieeffiziente Lösungen nutzen. Sie können ihr HEMS auch mit zusätzlichen, fortschrittlicheren Funktionen ausstatten, die sowohl diese Art von regulatorischen Änderungen berücksichtigen als auch es den Haushalten ermöglichen, davon zu profitieren, indem sie weiteres Potenzial freisetzen. Die Optimierung des Regelenergiemarkts ermöglicht es sogenannten Balancing-Service-Anbietern (Balancing Service Provider, BSP), ihr Portfolio zu verbessern, indem sie die Flexibilität der dezentralen Energieressourcen (DERs) von Haushalten bündeln und einem beobachteten Ungleichgewicht entgegenwirken. Dies stellt nicht nur sicher, dass der Ausgleichsbedarf eines BSP erfüllt wird, sondern trägt auch zu einem widerstandsfähigeren und effizienteren Energiesystem bei. Insgesamt eröffnen sich so gleichzeitig mehrere neue Wertschöpfungsströme für Energieunternehmen.

2. Italien: In einem offenen Markt positionieren

Der Anteil der erneuerbaren Energien am gesamten Strommarkt Italiens beträgt fast 34,5 Prozent des gesamten Energieverbrauchs des Landes. Und da das südeuropäische Land kürzlich den Wechsel von einem „geschlossenen“ zu einem „offenen“ Energiemarkt vollzogen hat, wird es für Energieakteure noch bedeutender, sich auf dem italienischen Markt als besonders wettbewerbsfähig zu positionieren. Schließlich lässt sich nur so in einem offenen Markt (manchmal auch als „freier“ Markt bezeichnet) bestehen. Der „freie“ Markt erlaubt es den Verbraucher:innen, Angebote von konkurrierenden Strom- und Gasunternehmen auszuwählen. Mit der Wahl des Angebots wechselnVerbraucher:innen automatisch in den offenen Markt. Kund:innen, die sich gegen die Teilnahme am offenen Konzept entscheiden, werden schrittweise auf einen von den Regulierungsbehörden festgelegten Schutzdienst umgestellt. 

Mit diesem Wechsel werden Millionen von Kund:innen neue Energieversorger benötigen. Der Wettbewerb wird erheblich zunehmen, da Dienstleister bestrebt sein müssen, neue Kund:innen mit den attraktivsten Anreizen zu gewinnen. Daher ist es für Energieversorger wichtig, sich abzuheben und eine ganzheitliche, benutzerfreundliche und zukunftssichere Lösung wie beispielsweise ein HEMS anzubieten. 

Durch die Entscheidung, die Kosteneffizienz in einer HEMS-Lösung mit unserem Tariff Timer-Modul zu erhöhen, können Nutzer:innen die Stromkosten durch eine ganzheitliche Steuerung flexibler Energieanlagen auf der Grundlage von Marktpreissignalen minimieren. Dies ist von besonderem Interesse für den italienischen Markt, der im Juni 2024 die höchsten Energiepreise in Europa verzeichnete – mit Ausnahme eines Tages, an dem die Preise in beiden Ländern gleich hoch waren, übertraf er sogar Deutschland für den größten Teil des Monats. Ein EMS mit einem Time-of-Use-Tarif ermöglicht es den Energieakteuren, auf die aktuellen Marktpreise einzuwirken, um sowohl ihre eigenen als auch die Stromkosten der Verbraucher:innen so gering wie möglich zu halten. Auf diese Weise können Energieversorger flexiblere Preisoptionen anbieten, so die Netzstabilität verbessern und die Kundenzufriedenheit in einem immer stärker wettbewerbsorientierten Markt erhöhen. 

3. Schweden: Schwankende Preise und FCR

Mit einem der höchsten Anteile von erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch in Europa ist Schweden ein äußerst lukrativer Markt für Anbieter nachhaltige Energie. Ein zunehmend wichtiges Angebot in der schwedischen Energielandschaft ist die Frequenzsicherungsreserve (Frequency Containment Reserve, FCR), da sie dazu beiträgt, Stromerzeugung und -verbrauch im ganzen Land auszugleichen. 

Im späten Frühjahr und im Frühsommer kommt es auf dem schwedischen Markt für Frequenzsicherungsreserven für Störungen (FCR-D) gelegentlich zu Zeiten mit hohen Preisen. Um dem entgegenzuwirken und sich an diese schnellen Veränderungen anzupassen, ist ein HEMS besonders vorteilhaft, das es Unternehmen ermöglicht, die aggregierte Flexibilität der Haushalte für die FCR-D zu nutzen. Während hohe Preise ein natürliches Nebenprodukt der schwedischen Energieerzeugungslandschaft und des Netzdesigns sind, kann ein Flexibilitätsmodul systemweite Flexibilität und insgesamt geringere Kosten bieten. 

Ebenso werden die FCR-Märkte ab dem 1. Februar 2024 zur Grenzpreisbildung übergehen. Diese Änderung bedeutet, dass alle akzeptierten Gebote auf der Grundlage des höchsten akzeptierten Gebotspreises bezahlt werden und nicht mehr auf der Grundlage des individuellen Preises jedes einzelnen Gebots. Die FCR-Kapazität wird über zwei zusätzliche Auktionen pro Tag beschafft, was zu zwei unterschiedlichen Grenzpreisen pro Produkt und Stunde führt. Bei dieser Grenzpreisbildung können die Stromkosten auf der Grundlage des höchsten akzeptierten Gebotspreises auf dem Markt schwanken. Auf der Grundlage der Tagespreise kann ein HEMS den Haushalten helfen, ihre Energie kosteneffizient zu verwalten.

Die Energieakteure, die an diesem Markt teilnehmen, müssen zur Netzstabilität und -zuverlässigkeit beitragen, indem sie Ungleichgewichte bei Nachfragespitzen oder Angebotsschwankungen abmildern. Aufgrund des intermittierenden Charakters von FCR-D kann die Nutzung gepoolter Batteriekapazitäten zur Unterstützung von FCR-D-Diensten eine optimale Energienutzung gewährleisten und die Kosteneinsparungen in Spitzenpreiszeiten für Haushalte maximieren.  

4. Deutschland: §14a bei Netzengpässen

Zum 1. Januar 2024 ist in Deutschland der Paragraph §14a des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) in Kraft getreten. Die neue Vorschrift verpflichtet Netzbetreiber, steuerbare energieverbrauchende Haushaltsgeräte über 4,2 kW im Notfall kurzzeitig in ihrer Leistung zu dimmen. Die neue Fassung desParagraphen hatte einen immensen Einfluss auf den deutschen Energiemarkt, da die Netzbetreiber nun verpflichtet sind, Anlagen zu verwalten und den Verbraucher:innen Entgeltnachlässe zu gewähren, wenn sie die Anforderungen für die Eingriffe zur Notsteuerung ihrer Anlagen erfüllen. Für die Unternehmen besteht nun ein weiterer Anreiz, in smarte Energiemanagementsysteme zu investieren, um eine reibungslose, ganzheitliche Integration von Signalen zu ermöglichen und, vermutlich noch bedeutender, den Endverbraucher:innen Transparenz darüber zu verschaffen, wann der Verbrauch gedrosselt wird, und dann sogar Steuerungseingriffe durch die Optimierung der Nutzung von lokal erzeugtem Solarstrom zu kompensieren. Dies alles ist nur mit einem fortschrittlichen und anpassungsfähigen HEMS problemlos möglich.

Der Aufbau eines HEMS auf einer modularen, zukunftssicheren Plattform ermöglicht somit auch eine verbesserte Netzstabilität, die Einhaltung von Vorschriften und kann den Energieversorgern helfen, die wachsende Marktnachfrage nach netzunterstützenden Technologien zu bedienen. Dies stellt sicher, dass Energieversorger bei künftigen regulatorischen Änderungen, wie der obligatorischen Einführung dynamischer Tarife im Januar 2025, mit der richtigen Lösung bereit sind, die ein nahtloses Hinzufügen neuer Funktionen ermöglicht. Alles beginnt mit der richtigen Grundlage.

Warum du eine modulare Plattform für deinHome-Energy-Management-System benötigst

Alle Teile der modularen Plattform arbeiten zusammen, um einen zuverlässigen und kosteneffizienten Betrieb zu gewährleisten, und ermöglichen gleichzeitig eine individuelle Anpassung an die unterschiedlichen Märkte, in denen die Energieakteure aktiv sind. Und hier spannen wir auch schon den Bogen zurück zu unserer  ursprünglichen Orchester-Metapher:, all dies ist vergleichbar mit der Art und Weise, wie ein Ensemble aus Musikern zusammenarbeitet, um einen harmonischen Klang zu erschaffen. Durch die Entscheidung für diese Lösung können die Parnter von gridX ihre Angebote einfach und schnell an verschiedene Märkte anpassen und eine Technologie nutzen, die eine schnelle Skalierung ermöglicht und mit ihrem Geschäft wächst. Die kombinierte Architektur trägt dazu bei, einen Mehrwert für die Endkund:innen zu schaffen, und zwar über verschiedene Märkte und gesetzliche Anforderungen hinweg. 

Tobias Mitter, CTO und Geschäftsführer von gridX, erklärt: „Die europäischen Energiemärkte sind unterschiedlich. Was in einem Land einen Wert darstellt, entspricht nicht unbedingt den Werttreibern in einem anderen Land. Um in der Energiewende länderübergreifend Marktanteile zu gewinnen, brauchen Unternehmen die richtige Technologie, die es ihnen ermöglicht, unter heterogenen Bedingungen schnell zu skalieren. Mit unserem modularen Plattformansatz bieten wir eine Lösung, die es ermöglicht, ein HEMS schnell und einfach an jeden einzelnen Use Case und spezifische regulatorische Rahmenbedingungen einzelner Energiemärkte anzupassen, ohne dass eine individuelle Lösung für jedes Land entwickelt werden muss.“