Demand Side Management

Demand Side Management (DSM) oder Laststeuerung bezeichnet die Steuerung der Stromnachfrage bei Abnehmern in Industrie, Gewerbe und Privathaushalten. Als Anreize zur Beeinflussung werden spezielle Stromtarife wie beispielsweise Niedertarifstrom in nachfrageschwachen Zeiten angeboten, zu Zeiten hoher Stromnachfrage bzw. geringer Stromerzeugung kommt es zu einer Verteuerung der Stromkosten.

Modell

Bei Engpässen in der Stromerzeugung (z. B. bei Ausfall eines großen Kraftwerks) oder großer Nachfrage (Spitzenlast in der Mittagszeit) oder bei Störungen des Netzbetriebs und der Folge einer Unterfrequenz können durch Fernsteuerung – im Niederspannungsnetz in der Regel per Rundsteueranlage – einzelne große oder viele kleine Elektrizität verbrauchende Geräte ab- und wieder zugeschaltet werden.

Dies geht allerdings nur bei Geräten und Maschinen, die eine gewisse Zeit ausgeschaltet werden können, ohne dass der Benutzer vorher gefragt werden muss. In solchen Fällen wird vorher per Vertrag geregelt, wie lange und welche elektrisch betriebenen Geräte abgeschaltet werden dürfen. Der Abnehmer erhält in solchen Fällen einen Preisnachlass auf seinen allgemeinen Stromtarif. Auch dürfen keine Anlagen abgeschaltet werden, die für die Sicherheit und für den Verbraucher (lebens-)wichtig sind (z. B. Alarmanlagen, Beleuchtung in dunklen Fluren und Räumen, Computeranlagen).

Laststeuerung wird schon seit vielen Jahren von den Saarbrücker Stadtwerken betrieben. Hierbei werden die Kühltruhen und Kühlschränke in Supermärkten für eine bestimmte Zeit abgeschaltet. Die Thermostate sind dabei vorher so eingestellt, dass sie die Lebensmittel bei einer etwas tieferen Temperatur kühlen bzw. gefrieren. Wird dann vom Stromversorger per Fernsteuerung das Kühlgerät vom Stromnetz getrennt, so können sie ca. 1 bis 2 Stunden abgeschaltet bleiben, bevor sie wieder eingeschaltet werden müssen, um die Lebensmittel vor dem Antauen zu schützen.

Ein weiteres Beispiel ist ein großes Chemiewerk in Wilhelmshaven. Hier kann ebenfalls für eine vereinbarte Zeit die Leistung um 30 MW vermindert werden. Setzt man grob für einen Privathaushalt den Leistungsbedarf während des Tages zu 1 kW an, so entspricht die Leistungsverminderung dem Trennen von 30.000 Haushalten vom Stromnetz.

Weitere Entwicklungstrends

Durch die Zunahme der Erzeugung durch nicht-steuerbare Photovoltaik- und Windkraftanlagen^[1] wird neben anderen Maßnahmen die Laststeuerung eine immer größere Bedeutung bekommen.

In Großbritannien^[2] und den USA^[3] werden Mechanismen erprobt, bei denen Haushaltsgeräte wie Kühlschränke, aber auch Trockner und elektrische Boiler je nach Netzfrequenz verzögert bzw. vorzeitig ein- und ausschalten. Damit wirken sie bei der Primärregelung mit. Ein prominenter Feldversuch des Pacific Northwest National Laboratory in Washington State (US) hat den sog. Grid Friendly Appliance Controller in 200 Geräten getestet. Einen weiteren Feldtest in UK führt die Fa RLtec mit dem Hauhaltsgerätehersteller Indesit und dem Energieversorger npower durch^[4].

Die durch DSM-Maßnahmen zur Verfügung gestellte Reserveleistung kann prinzipiell auch als Minutenreserve oder auf dem Intraday-Spotmarkt der EEX gehandelt werden. Die gezielte Beeinflussung der Verbraucherlast ist hierbei planbar im Gegensatz zum obigen Fall der Bereitstellung von Primärregelleistung. So kann z. B. der Start von Spülmaschinen zeitlich verzögert oder vorgezogen werden, wodurch jeweils positive oder negative Reserveleistung bereitgestellt werden kann. Hierbei ist zu beachten, dass der Abruf von Reserveleistung einen weiteren Abruf am Tag mit umgekehrtem Vorzeichen erfordert, da durch zeitliche Lastverschiebungen die über den Tag summierte Gesamtlast unverändert bleibt.^[5]

Siehe auch

• Energie
• Schwachlast
• Regelenergie
• Virtuelles Kraftwerk
• Dezentrale Stromerzeugung

Literatur

• Michael Stadler: The relevance of demand-side-measures and elastic demand curves to increase market performance in liberalized electricity markets: The case of Austria. Dissertation, TU Wien 2003.
• Serafin von Roon, Thomas Gobmaier, Malte Huck: Demand Side Management in Haushalten – Methoden zur Potenzialanalyse und Kostenabschätzung. Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V. 2010.

Weblinks

• A dynamically controlled refrigerator (PDF-Datei; 215 kB)
• Grid Friendly Appliance Project (PDF-Datei; 1,42 MB)
• Energy Balancing (PDF-Datei; 94 kB)
• Fred Schweppe (1982): Frequency adaptive, power-energy re-scheduler
• Kurz- bis mittelfristige Marktpotenziale für Demand Response-Anwendungen im gewerblichen Sektor (2010)
• Mit Entelios kommt der erste bundesweite Demand Response Anbieter auf den Markt (2011)
• Studie der Forschungsstelle für Energiewirtschaft "Demand Response in der Industrie (2011)

Referenzen

1. ↑ Dynamische Simulation der Stromversorgung 2020
2. ↑ Joe Short(2005): A dynamically-controlled refrigerator
3. ↑ Grid Friendly™ Controller Helps Balance Energy Supply and Demand
4. ↑ Indesit Company joins RLtec and npower for Europe’s largest smart grid trial (Pressemitteilung vom 26. Oktober 2009)
5. ↑ Demand Side Management in Haushalten – Methoden zur Potenzialanalyse und Kostenabschätzung (FfE 2010)