Automatisiertes Lastmanagement steuert Verbraucher in Echtzeit anhand von Leistungsmesswerten, vordefinierten Sollwertgrenzen und einem kontinuierlichen Trendberechnungsverfahren. Das System erfasst den aktuellen Energiebezug im gleichen Rhythmus wie der Netzbetreiber, berechnet fortlaufend die voraussichtliche Leistung am Ende jeder Messperiode und greift automatisch ein, bevor eine kritische Leistungsgrenze überschritten wird. Die folgenden Abschnitte erklären die einzelnen Steuerungsmechanismen, Schnittstellen und Entscheidungslogiken eines solchen Systems im Detail.
Welche Signale steuern ein automatisiertes Lastmanagementsystem?
Ein automatisiertes Lastmanagementsystem wird primär durch energieproportionale Impulse des Zählers an der Übergabestation sowie durch den Viertelstundensynchronimpuls des Energieversorgers gesteuert. Diese beiden Signale bilden die Grundlage einer Referenzmessung, die exakt dem Messwert des Versorgers entspricht und in Echtzeit ausgewertet wird.
Das System synchronisiert sich mit dem Messrhythmus des Netzbetreibers, der den Energiebezug 96-mal täglich in 15-Minuten-Perioden erfasst. Innerhalb jeder dieser Perioden misst das Lastmanagementsystem parallel zum Versorger und berechnet fortlaufend, welche Leistung am Ende der aktuellen Viertelstunde zu erwarten ist. Diese Trendleistung ist das zentrale Steuerungssignal für alle weiteren Regeleingriffe.
Neben dem Hauptzählersignal bezieht ein modernes System idealerweise auch Leistungsmesswerte direkt von den einzelnen Verbrauchern. Diese Live-Messung über Zählerimpulse ist deutlich präziser als die Verwendung theoretischer Anschlusswerte, weil das System damit den tatsächlichen Leistungsbeitrag jedes Verbrauchers kennt und entsprechend gezielter regeln kann. Für Gasanlagen gilt dasselbe Prinzip, allerdings mit 60-Minuten-Perioden statt 15-Minuten-Perioden.
Wie entscheidet das System, welche Verbraucher abgeregelt werden?
Das Lastmanagementsystem entscheidet anhand vorher festgelegter Prioritäten, Sperrzeiten und Prozessregeln, welche Verbraucher bei einer drohenden Leistungsüberschreitung abgeregelt oder gesperrt werden. Diese Regeln werden bei der Inbetriebnahme parametriert und können jederzeit angepasst werden.
Dabei geht es beim automatisierten Lastmanagement nicht immer um das vollständige Abschalten von Anlagen. Häufig besteht das Ziel darin, Verbraucher zu sperren, sodass diese in einem ungünstigen Moment nicht zusätzlich zugeschaltet werden können. Diese differenzierte Steuerungslogik schützt Produktionsprozesse und minimiert betriebliche Eingriffe.
Typische Kriterien für die Priorisierung von Verbrauchern sind:
- Prozessrelevanz und Produktionskritikalität des Verbrauchers
- Mindest- und Maximalsperrzeiten, um Anlagen nicht zu häufig oder zu lange zu unterbrechen
- Technische Mindestlaufzeiten, zum Beispiel bei Kompressoren oder Kühlaggregaten
- Aktuelle Betriebszustände, die das System als Rückmeldung von den Verbrauchern empfängt
- Manuelle Freigaben oder Sperren durch den Anlagenbediener
Das Ergebnis ist eine Regelstrategie, die den Leistungsbezug innerhalb des Sollwerts hält, ohne unnötig in laufende Prozesse einzugreifen.
Was passiert bei einer drohenden Leistungsspitze in Echtzeit?
Zeichnet sich eine Leistungsüberschreitung ab, berechnet das System eine sogenannte Korrekturleistung und leitet daraus automatisch Schaltbefehle an priorisierte Verbraucher ab. Dieser Eingriff erfolgt innerhalb der laufenden Viertelstunde, bevor die Spitze tatsächlich entsteht.
Das Trendberechnungsverfahren funktioniert wie folgt: Das System kennt zu jedem Zeitpunkt innerhalb der Viertelstunde den bisherigen Energiebezug und berechnet daraus eine Trendlinie, die zeigt, welcher Leistungswert am Ende der Periode erreicht wird. Liegt diese Trendlinie oberhalb des definierten Sollwerts, ergibt sich eine negative Korrekturleistung, also die Leistungsmenge, um die der Gesamtbezug reduziert werden muss.
Liegt die Trendlinie dagegen unterhalb des Sollwerts, besteht eine positive Korrekturleistung. Diese zeigt die noch verfügbare Reserve an, innerhalb derer zusätzliche Verbraucher zugeschaltet werden können, ohne den Sollwert zu gefährden.
Die wirtschaftliche Bedeutung dieser Echtzeitsteuerung ist erheblich: Bei einem Leistungspreis von 140 Euro pro Kilowatt und einer Spitzenreduktion von 400 Kilowatt ergibt sich allein daraus eine jährliche Einsparung von 56.000 Euro bei den Netzentgelten. Da Netznutzungsgebühren auf der Jahreshöchstleistung basieren, kann bereits eine einzige vermiedene Spitze die Kosten für das gesamte Jahr senken.
Welche Schnittstellen verbinden das Lastmanagementsystem mit der Betriebstechnik?
Ein Lastmanagementsystem kommuniziert mit der Betriebstechnik über standardisierte Industrieprotokolle wie IEC 104, OPC UA und Modbus sowie über digitale Ein- und Ausgänge an dezentralen Fernwirkmodulen. Diese Schnittstellen ermöglichen sowohl die Erfassung von Leistungsmesswerten als auch die Ausgabe von Steuerbefehlen an Verbraucher.
Hardwareseitig sind die Systemkomponenten typischerweise in einem Steuerschrank verbaut, der beim Kunden montiert wird. Darin befinden sich der Lastmanager als zentrale Recheneinheit sowie IO-Module für die Signalerfassung und Steuerung. Alternativ können die Module auch in vorhandene Schaltschränke integriert werden, wenn dort ausreichend Platz vorhanden ist.
Auf der Netzwerkseite trennt das System üblicherweise zwischen einem industriellen LAN für die Kommunikation mit Produktionsanlagen und einem Office-LAN für die Anbindung an übergeordnete Systeme. Über diese Infrastruktur lässt sich das Lastmanagementsystem auch mit Energiemanagementsoftware verbinden, sodass Last- und Verbrauchsdaten auf einer gemeinsamen Oberfläche sichtbar werden. Diese Integration erlaubt es Unternehmen, schrittweise vorzugehen: Wer zunächst mit einem Energiemonitoringsystem beginnt, kann das Lastmanagement später ergänzen und umgekehrt.
Kann das Lastmanagement auch erneuerbare Erzeugung einbeziehen?
Ja, ein modernes Lastmanagementsystem kann Photovoltaikanlagen, Blockheizkraftwerke und Batteriespeicher aktiv in die Steuerungslogik einbeziehen. Eigenerzeugung und Speicher werden dabei wie steuerbare Lasten behandelt und können gezielt eingesetzt werden, um Leistungsspitzen zu glätten.
Die Integration erneuerbarer Erzeugung erweitert die Steuerungsmöglichkeiten erheblich. Anstatt bei einer drohenden Leistungsspitze ausschließlich Verbraucher abzuschalten, kann das System alternativ oder ergänzend gespeicherte Energie aus einem Batteriespeicher einsetzen oder die Einspeisung eines Blockheizkraftwerks erhöhen. Damit lassen sich Eingriffe in Produktionsprozesse weiter minimieren.
Auch Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge kann in dieses Steuerungskonzept eingebunden werden. Ladepunkte lassen sich dynamisch regeln, sodass Fahrzeuge bevorzugt dann laden, wenn ausreichend Leistungsreserve vorhanden ist, und ihre Ladeleistung reduzieren, wenn der Gesamtbezug an die Sollwertgrenze stößt. Diese Kombination aus Lastmanagement und intelligentem Lademanagement ist besonders relevant für Unternehmen, die gleichzeitig eine Ladeinfrastruktur aufbauen und ihre Netzanschlussleistung nicht erhöhen möchten.
Wann lohnt sich automatisiertes Lastmanagement für ein Unternehmen?
Automatisiertes Lastmanagement lohnt sich für Unternehmen, deren Energiekosten einen erheblichen Anteil an den Betriebskosten ausmachen und die messbare, wiederkehrende Leistungsspitzen im Strombezug aufweisen. Je höher der Leistungspreis im Netzentgelttarif und je ausgeprägter die Spitzenlast, desto schneller amortisiert sich das System.
Besonders wirtschaftlich ist der Einsatz in produzierenden Betrieben mit energieintensiven Maschinen, in Gebäuden mit großen Klimatisierungs- oder Kälteanlagen sowie in Unternehmen, die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge betreiben. Auch Unternehmen, die ihren Netzanschluss nicht kostenpflichtig erweitern möchten, können durch gezieltes Reduzieren von Leistungsspitzen die vorhandene Anschlussleistung effizienter nutzen.
Wichtig ist dabei: Ein Lastmanagementsystem ist kein System, das nach der Inbetriebnahme unbeaufsichtigt im Hintergrund läuft. Betriebliche Veränderungen, neue Anlagen oder geänderte Produktionsabläufe können dazu führen, dass Sollwerte und Priorisierungen angepasst werden müssen. Wer ein solches System einführt, übernimmt auch die Verantwortung, es regelmäßig zu begleiten und bei Bedarf nachzujustieren. Skalierbare Systeme, die von kleinen Anlagen mit wenigen hundert Kilowatt bis zu Großverbrauchern im Megawattbereich eingesetzt werden können, bieten dabei die nötige Flexibilität, um mit dem Unternehmen zu wachsen.
Wie Berg GmbH bei der Einführung von automatisiertem Lastmanagement unterstützt
Berg GmbH bietet mit Optimo ein bewährtes, skalierbares Lastmanagementsystem, das seit Jahrzehnten in Industrie und Gewerbe eingesetzt wird. Die Lösung deckt den gesamten Prozess ab, von der ersten Analyse bis zum laufenden Betrieb:
- Lastganganalyse und ROI-Berechnung: Berg analysiert vorhandene Lastgangdaten und berechnet das konkrete Einsparpotenzial bei den Netzentgelten.
- Technische Systemauslegung: Das System wird individuell auf die Anlagenstruktur des Unternehmens ausgelegt, zentral oder dezentral, für Strom und Gas.
- Inbetriebnahme durch Fachpersonal: Steuerschränke werden geliefert, montiert, verdrahtet, dokumentiert und geprüft. Alternativ werden Module in vorhandene Schränke integriert.
- Integration mit Energiemonitoring: Optimo lässt sich nahtlos mit der Energiemanagementplattform Efficio® verbinden, sodass Last- und Verbrauchsdaten auf einer einheitlichen Oberfläche verfügbar sind.
- Laufender Support und Updates: Berg begleitet Kunden mit technischem Support, regelmäßigen Softwareupdates und Wartungsservices, damit das System dauerhaft auf dem Stand der Technik bleibt.
- Lademanagement-Integration: Für Unternehmen mit Ladeinfrastruktur lässt sich Berg.Charge direkt in das Lastmanagement einbinden.
Wenn Sie wissen möchten, ob sich automatisiertes Lastmanagement für Ihr Unternehmen rechnet und wie ein System konkret aussehen würde, nehmen Sie Kontakt mit Berg auf und lassen Sie sich unverbindlich beraten.
Dieser Artikel wurde mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) erstellt oder unterstützt und anschließend von unserer Redaktion geprüft.
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