Effizienter Stromverbrauch durch dynamische Stromtarife und intelligentes Energiemanagement – Einsparung von 20%!
Im Dezember 2024 kam es in Deutschland zu einer sogenannten Dunkelflaute, die mit außergewöhnlich hohen Strompreisen einherging. Am 4. Dezember lag der Strompreis bei 51,9 Cent pro Kilowattstunde (kWh), während er an den Tagen des 12. und 13. Dezember Spitzenwerte von bis zu 129 Cent pro kWh erreichte.
Eine Dunkelflaute bezeichnet eine Wetterlage, bei der sowohl die Wind- als auch die Solarstromproduktion erheblich eingeschränkt sind. Dies geschieht, wenn es über einen längeren Zeitraum windstill ist und zugleich bedecktes, trübes Wetter herrscht, wodurch die Erzeugung von erneuerbaren Energien stark zurückgeht. In solchen Situationen muss der Energiebedarf durch andere, oft teurere Energiequellen gedeckt werden, was zu einem deutlichen Anstieg der Strompreise führen kann.
Dunkelflauten treten in Deutschland insbesondere in den Wintermonaten auf, da die Sonne schwächer scheint und die Tage kürzer sind. Nach Schätzungen können solche Wetterlagen mehrere Tage bis Wochen andauern und kommen im Durchschnitt einige Male pro Jahr vor. Angesichts des wachsenden Anteils erneuerbarer Energien im deutschen Strommix stellen Dunkelflauten eine besondere Herausforderung für die Energiesicherheit und Preisstabilität dar. Strategien wie der Ausbau von Speicherkapazitäten, die Diversifizierung des Energiemixes und der verstärkte Einsatz von Lastmanagement sind essenziell, um diesen Herausforderungen zu begegnen.
Bereits vor der gesetzlichen Verpflichtung ab dem 1. Januar 2025 bieten einige Stromanbieter in Deutschland dynamische Stromtarife an. Diese Tarife bieten den Verbrauchern sowohl Chancen als auch Herausforderungen und können bei geschickter Nutzung zu einer Verbesserung der Stromkosten sowie der Netzstabilität beitragen.
Wie hoch ist der tatsächliche Vorteil dynamischer Tarife?
Unter den herausfordernden Wetterbedingungen im Dezember – geprägt von Dunkelflauten und hohen Strompreisen – konnten wir mit openEMS als Teil unseres Energiemanagementsystems bisher ca. 20 % der Stromkosten im Vergleich zur Basis von 32,9 Cent/kWh einsparen. Legen wir den Durchschnitt aller Grundversorger in Deutschland mit 39 Cent/kWh zugrunde, beträgt die Ersparnis sogar ca. 32%. Doch wie genau funktioniert das?
Intelligentes Management durch Time-of-Use-Controller
Das System kombiniert Prognosen, Marktdaten und Echtzeitberechnungen, um den Stromverbrauch optimal zu steuern:
- Verbrauchsprognose: Basierend auf historischen Verbrauchsdaten wird der Energiebedarf für den kommenden Zeitraum berechnet.
- PV-Ertragsprognose: Unter Einbeziehung von Wetterdiensten wird der potenzielle Ertrag der Photovoltaikanlage vorhergesagt.
- Preisvorhersage: Strompreise für die nächsten 24 Stunden werden über eine API direkt vom Stromanbieter abgerufen und integriert.
Alle 15 Minuten erfolgt eine Simulation auf der lokalen Steuerungseinheit im Gebäude (weEMS – Edge). Dabei werden alle verfügbaren Daten berücksichtigt, um einen optimierten Fahrplan für den Energiefluss zu entwickeln.
Der Fahrplan beinhaltet folgende Optimierungen:
- Selbstoptimierung des Wechselrichters: Ziel ist eine Nulleinspeisung am Netzübergabepunkt, wodurch der Bedarf im Gebäude aus der PV-Anlage oder dem Speicher gedeckt wird.
- Verzögerung der Batterientladung: Die Batterie wird bewusst zurückgehalten, um teuren Netzstrom zu Spitzenzeiten zu vermeiden.
- Aktive Netzbeladung: Die Batterie wird gezielt aus dem Netz geladen, wenn die Strompreise am niedrigsten sind und es aufgrund der Prognosedaten sinnvoll ist.
Beispiel: 13. Dezember – ein Tag mit Höchstpreisen
In der beigefügten Grafik sehen Sie die Optimierung für den 13. Dezember, einen der Tage mit den höchsten Strompreisen. Am Morgen wurde die Entladung der Batterie gezielt verhindert, um die gespeicherte Energie für teurere Stunden aufzuheben. Zusätzlich wurde zwischen 2 und 4 Uhr morgens die Batterie aktiv aus dem Netz geladen, als die Preise am günstigsten waren.
Durch dieses intelligente Management konnte der durchschnittliche Strompreis für diesen extremen Tag unterhalb des Basispreises von 32,9 Cent/kWh gehalten werden – trotz der herausfordernden Rahmenbedingungen.
Neben dem Monitoring, der Steuerung und dem Mieterstrom-Modell, bietet sich durch dynamische Stromtarife eine weitere Gelegenheit um Kosten einzusparen und weitere Renditen zu generieren.
