Peak Shaving erklärt: Lohnt sich die Lastspitzenkappung?

Angesichts des wachsenden Marktes für Elektrofahrzeuge wählen immer mehr Menschen dieses Fortbewegungsmittel. Zudem werden die elektrisch betriebenen Wärmepumpen immer populärer, weshalb sich einige Hausbesitzer:innen für eine solche Art der Heizung entscheiden. Dementsprechend steigen die Anforderungen an das Energiemanagement, da unter diesen Aspekten die Gefahr einer Überlastung des Stromnetzes oder im schlimmsten Fall sogar eines Blackouts besteht. Eine Option, dem entgegenzuwirken, ist die sogenannte Peak-Shaving-Methode, die auch als Lastspitzenkappung bezeichnet wird.

Einführung: Was ist Peak Shaving?

Was bedeutet Peak Shaving beziehungsweise Lastspitzenkappung? Die meisten Verbraucher:innen können sich nur ungenau vorstellen, was das ist, oder haben überhaupt noch nie davon gehört. Doch als Unternehmer sollte man sich in hohem Maße für Peak Shaving interessieren. Denn für Unternehmen ist die Lastspitzenkappung-Methode eine lukrative Möglichkeit, Kosten zu senken und gleichzeitig einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. In diesem Blog haben wir das Wichtigste zum Themenkomplex “Peak Shaving“ zusammengetragen, unter anderem:

• Wie funktioniert Peak Shaving?
• Weshalb ist Peak Shaving nicht nur für Besitzer:innen von Elektroautos oder Wärmepumpen relevant?

• Ob Unternehmen oder Privathaushalt — mit Peak Shaving Stromkosten reduzieren

Peak Shaving: Definition und Zielsetzung

Der Begriff “Peak Shaving“ bezieht sich auf eine Strategie im Energiemanagement, bei der die Spitzenlast des Stromverbrauchs reduziert wird. Peak Shaving hat das Ziel, die Belastungsspitzen im Stromnetz zu glätten und Überlastungen zu vermeiden. In Zeiten hoher Nachfrage werden große Mengen an Elektroenergie benötigt, was zu hohen Kosten für den Energieverbraucher:innen und möglichen Engpässen im Stromnetz führt. Durch Peak Shaving wird der Stromverbrauch zu diesen Spitzenzeiten reduziert, was eine bessere Effizienz des Stromnetzes sowie niedrigere Kosten bedeutet. Um Peak Shaving umzusetzen, gibt es verschiedene Methoden, die wir nachfolgend thematisieren.

Peak Shaving ist in einem besonderen Maße für Industrieunternehmen und große Gewerbebetriebe von Bedeutung, da diese in der Regel hohe Leistungen benötigen und einen erheblichen Einfluss auf die Spitzenlasten im Netz haben. Der Einsatz von Peak Shaving-Strategien ermöglicht diesen Betrieben, ihre Energiekosten zu senken und vor allem das Stromnetz zu entlasten. Darüber hinaus wird Peak Shaving auch im Rahmen von Demand Response-Programmen eingesetzt, bei denen Verbraucher:innen Anreize erhalten, ihren Stromverbrauch in Spitzenzeiten zu reduzieren.

Sind Peak Shaving und Lastspitzenkappung das gleiche?

Die Begriffe „Peak Shaving“ und „Lastspitzenkappung“ verwenden wir in der Branche überwiegend synonym, da sie die gleichen Konzepte im Energiemanagement darstellen. Wenn man jedoch genau hinschaut, sind Peak Shaving und Lastspitzenkappung nicht explizit dasselbe. Obwohl beide Konzepte darauf abzielen, die Effizienz des Stromnetzes zu verbessern und Überlastungen zu vermeiden, unterscheiden sie sich ein wenig in Bezug auf den Anwendungsbereich.

Peak Shaving bezieht sich auf die Reduzierung der Spitzenlast in einem Stromnetz. Dies wird oft durch den Einsatz von Energiespeichern oder anderen Methoden wie Lastverschiebung oder Demand Response-Programmen erreicht. Das Ziel ist es, die Gesamtlast des Stromnetzes zu glätten und die Belastungsspitzen zu reduzieren. Demnach konzentriert sich Peak Shaving mehr auf die Netzstabilität und die Reduzierung der Gesamtspitzenlast.

Lastspitzenkappung bezieht sich auf die Begrenzung des maximalen Stromverbrauchs eines einzelnen Geräts oder einer Anlage. Dementsprechend beinhaltet Lastspitzenkappung spezifischere Maßnahmen, um den maximalen Stromverbrauch einzelner Geräte/Anlagen zu begrenzen. Dies kann durch verschiedene Methoden wie Lastmanagement, Lastverschiebung oder Abschaltung bestimmter Geräte während der Zeiten hoher Nachfrage erfolgen. Das Ziel ist es dennoch, die Gesamtauslastung des Netzes zu optimieren und Überlastungen zu vermeiden.

Warum sind Lastspitzen teuer?

Lastspitzen sind aus mehreren Gründen teuer.

Zum einen müssen Energieversorgungsunternehmen ihre Infrastruktur auf die maximale Nachfrage auslegen, um einen reibungslosen Betrieb sicherzustellen. Lastspitzen erfordern jedoch eine zusätzliche Kapazität, die in der Regel teurer ist und nicht permanent genutzt wird. Diese zusätzlichen Kosten werden üblicherweise auf die Verbraucher:innen umgelegt.

Zum anderen erfordern Lastspitzen oft den Ausbau des Stromnetzes, um die bereitgestellte Energie bewältigen zu können. Dies beinhaltet den Bau neuer Übertragungs- und Verteilungsleitungen sowie die Schaffung zusätzlicher Transformatorstationen. Die Kosten für den Netzausbau werden ebenfalls durch die Stromabnehmer:innen gedeckt.

Darüber hinaus ist es erforderlich, in Zeiten hoher Nachfrage und insbesondere während Lastspitzen zusätzlichen Strom aus teureren Erzeugungsquellen wie Gas- und Kohlekraftwerken oder importiertem Strom zu beschaffen. Diese höheren Beschaffungskosten werden dann auch auf die Endverbraucher:innen umgelegt.

Des Weiteren spielen regulatorische Faktoren eine Rolle. In einigen Bundesländern oder Regionen gibt es besondere Regelungen für die Preisgestaltung von Strom. Dazu gehören zum Beispiel Spitzenlastzuschläge, die ebenso auf die Energienutzer:innen übertragen werden.

Werden jedoch Lastspitzen vermieden beziehungsweise reduziert, können Unternehmen und Verbraucher:innen ihre Gesamtkosten senken und gleichzeitig zur Stabilität des Stromnetzes beitragen.

Grundlagen: So funktioniert Peak Shaving

Mit Peak Shaving gezielt den Stromverbrauch steuern

Peak Shaving (Lastspitzenkappung) ist ein Energiemanagementverfahren, das darauf abzielt, den Energieverbrauch während der Zeiträumen mit hoher Nachfrage zu reduzieren, um die Stromspitzen zu senken. Es ermöglicht Energieeffizienz zu verbessern, Energiekosten zu senken und das Stromnetz zu entlasten. Hier haben wir fünf Strategien aufgeführt, wie man Peak Shaving zur Steuerung des Stromverbrauchs einsetzen kann:

1. Lastverschiebung: In Unternehmen, Fabriken oder Großhaushalten, in denen mehrere Maschinen, Geräte oder Anlagen betrieben werden, kann man auf die Verwendung einiger Geräte zu Spitzenlastzeiten verzichten.
2. Energieeinsparung: Man kann Stromspitzen reduzieren, indem man effiziente Geräte verwendet und Energieeffizienzmaßnahmen umsetzt. Beispielsweise, wenn man Klimaanlagen auf eine etwas höhere, aber immer noch komfortable Temperatur einstellt.
3. Energieproduktion und -speicherung: Die Verwendung von eigenen Energieproduktionssystemen wie Solarmodulen oder Windturbinen gibt eine Möglichkeit, die Abhängigkeit vom Stromnetz zu verringern. Energie wird während der Zeit mit niedriger Nachfrage gespeichert und während der Spitzenzeit genutzt.
4. Energiemanagementsysteme: Diese Systeme überwachen den Energieverbrauch in Echtzeit und schalten Geräte oder Anlagen automatisch ein oder aus, um den Energieverbrauch zu optimieren. Sie werden basierend auf Stromtarifen programmiert, sodass teurer Strom während der Spitzenlastzeit vermieden wird.
5. Demand Response-Programme: Diese Programme ermöglichen es Stromerzeuger:innen, den Energieverbrauch von Kund:innen zu „steuern“, um die Spitzenlast zu reduzieren. Dabei kann beispielsweise der Stromverbrauch von Klimaanlagen, Heizungen oder Industrieausrüstungen vorübergehend reduziert werden.

Um alle Potenziale effektiv zu nutzen, muss jede Peak Shaving Strategie immer präzise an die jeweiligen Anforderungen und Möglichkeiten angepasst werden.

Wie funktioniert Peak Shaving in PV-Anlagen?

PV-Anlagen (Photovoltaikanlagen) sind komplexe Systeme zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom mittels Photovoltaik-Technologie. Sie bestehen aus einer Anordnung von Solarzellen, die das Sonnenlicht absorbieren und in elektrische Energie umwandeln.

Üblicherweise verbraucht ein Gebäude, das an eine PV-Anlage angeschlossen ist, den erzeugten Strom sofort. Jeder Überschuss wird in das lokale Stromnetz eingespeist. Manchmal kann die erzeugte Strommenge jedoch die maximale Einspeisegrenze übersteigen, die entweder von lokalen Stromnetzbetreiber:innen oder von der Netzanschlusskapazität des Gebäudes festgelegt ist. In solchen Fällen tritt eine Situation auf, die man „PV-Spitzen“ nennt. Um PV-Spitzen zu vermeiden, wird ein Verfahren namens „PV Peak Shaving“ eingesetzt.

Beim PV Peak Shaving wird die Leistung der PV-Anlage während der Spitzenproduktion begrenzt. Wenn die Photovoltaik-Anlage beispielsweise in der Lage ist, 10 Kilowatt Strom zu erzeugen, die maximale Einspeisegrenze jedoch 7 Kilowatt beträgt, wird die Leistung der Anlage eben auf 7 Kilowatt begrenzt. Dies kann durch mehrere Methoden erreicht werden:

Stromspeicher

Überschüssig erzeugte Energie wird in Energiespeichern wie Batterien gespeichert und später (oft in der Nacht) verwendet.

Lastmanagement

Die Last wird gesteuert, indem mehr Strom verbraucht wird, wenn die PV-Anlage mehr Strom erzeugt. Dies wird auf verschiedene Arten erzielt — beispielsweise das Laden von Elektrofahrzeugen, das Erhitzen von Wasser oder das Betreiben bestimmter elektrischer Geräte.

Elektronische Leistungssteuerung

Die Ausgangsleistung kann durch moderne Leistungselektronik begrenzt werden.

Diese Techniken tragen dazu bei, die Effizienz der PV-Anlage insgesamt zu erhöhen sowie die Netzbelastung zu reduzieren. Dies ist besonders wichtig, da die Stabilität des Netzwerks eine der größten Herausforderungen beim Wechsel zu volatilen reproduktiven Energien darstellt.

Peak Shaving mit Batteriespeichern

In Zeiten hohen Elektrizitätskonsums (beispielsweise in den Abendstunden) überfordern hohe Spitzenbelastungen die Netze und führen zur dessen Instabilität. Hier setzt das Konzept des Peak Shavings an. Es zielt darauf ab, diese Spitzen abzuschwächen, um das Netz zu entlasten und den Energieverbrauch effizienter zu gestalten.

Batteriespeicher spielen dabei eine wichtige Rolle. Sie speichern den überschüssig erzeugten Strom aus Photovoltaikanlagen während der Zeit niedriger Nachfrage beziehungsweise hoher Produktion. Während der Zeit hoher Nachfrage wird der gespeicherte Strom aus der Batterie in das Stromnetz eingespeist. Die Batterien geben den Strom dann zu sogenannten „Peak“-Zeiten wieder ab. Anstatt Strom aus dem Netz zu beziehen und gegebenenfalls hohe Kosten für Spitzenlaststrom zu bezahlen, entnehmen Betriebe und Haushalte in diesen Zeiträumen die benötigte Energie aus dem gespeicherten Vorrat.

Durch die Verwendung eines Energiespeichers in Kombination mit einem Energiemanagementsystem wird der Prozess des Ladens und Entladens der Batterie automatisiert und an den Energieverbrauch der Abnehmer:innen angepasst. Peak Shaving durch Batteriespeicher ermöglicht daher eine stabilere und effizientere Nutzung der erneuerbaren Energien und hilft, sowohl Kosten zu sparen als auch das Stromnetz zu entlasten.

Peak Shaving im privaten Haushalt

Auch im privaten Haushalt gibt Peak Shaving die Möglichkeit, Energiekosten zu sparen und die Effizienz des Energieverbrauchs zu steigern. Hier sind einige Optionen, wie das geht:

Energieberatung

Eine der ersten Maßnahmen für private Stromnutzer:innen sollte eine kompetente und umfassende Energieberatung sein. Danach versteht man die eigenen spezifischen Gewohnheiten des Stromverbrauchs besser und kann präzise Strategien zur Reduzierung der Spitzenlast entwickeln.

Energie-Zeitpläne

Als nächstes sollen Privathaushalte energieintensive Aktivitäten auf Zeiten außerhalb der Spitzenverbrauchszeit verlagern. Dabei handelt es sich beispielsweise um das Laden von Elektroautos, das Betreiben von Waschmaschinen und Geschirrspülern oder der Einsatz von Klimaanlagen. Manche Energieversorger:innen stellen hierfür auch Tarife zur Verfügung, die günstigere Preise außerhalb der Spitzenzeit bieten.

Energieeffiziente Geräte

Investitionen in energieeffiziente Geräte sowie LED-Beleuchtung tragen dazu bei, den Gesamtenergieverbrauch und damit auch eventuelle Spitzenlasten zu reduzieren.

Smart-Home-Technologie

Mit dieser Technologie können private Verbraucher:innen ihren Energieverbrauch in Echtzeit überwachen sowie steuern und dadurch gezielt einsparen. Diese Methode ermöglicht es, Geräte zur Nutzung außerhalb der Spitzenzeit zu programmieren.

Energiespeicher für Photovoltaik-Anlagen

Wenn man als Hauseigentümer eine Photovoltaik-Anlage besitzt, sollte man auch in einen Batteriespeicher investieren. Dieser speichert überschüssig erzeugte Energie und versorgt damit den Haushalt in der Spitzenverbrauchszeit.

Energieverbraucher:innen, die Peak Shaving-Strategien im privaten Bereich einsetzen, können nicht nur Geld sparen, sondern auch zur Stabilität des Stromnetzes sowie zum Umweltschutz beitragen.

Vorteile von Peak Shaving für Unternehmen

Die Anwendung von Peak Shaving bringt für Unternehmen zahlreiche Vorteile. Sieben davon haben wir nachfolgend aufgelistet:

1. Kosteneinsparung: Durch die Vermeidung von Spitzenlasten senken Unternehmen ihre Energiekosten erheblich, da Spitzenstrom zumeist teurer ist. Außerdem profitieren sie durch die Stromnutzung in Zeiten niedrigerer Nachfrage von günstigeren Tarifen.
2. Effizienzsteigerung: Peak Shaving ermöglicht es Unternehmen, ihre Energieeffizienz zu verbessern. Durch eine ausgeglichene Nutzung von Energie wird auch die Lebensdauer von Anlagen und Geräten verlängert.
3. Reduzierung der Netzbelastung: Da Lastspitzen mittels Peak Shaving reduziert sind, ist die Belastung auf das Stromnetz niedriger. Dadurch werden Ausfälle vermieden und die Netzstabilität verbessert.
4. Beitrag zur Nachhaltigkeit: Setzen Unternehmen intelligente Praktiken des Energiemanagements wie Peak Shaving ein, leisten sie einen Beitrag zur Nachhaltigkeit und Umweltschonung — ein heutzutage wichtiger Faktor in der Unternehmensführung und -reputation.
5. Zusätzliches Einkommen: Unternehmen, die Überkapazitäten an das Stromnetz verkaufen, erzielen zusätzliche Einnahmen.
6. Verbesserung der Netzunabhängigkeit: Durch die Glättung von Energieverbrauchsspitzen und die effiziente Nutzung von Ressourcen erhöhen Unternehmen ihre Netzunabhängigkeit.
7. Potenzial für staatliche Anreize: In Deutschland gibt es verschiedene staatliche Förderprogramme und Anreize für Unternehmen, die Maßnahmen zur Lastspitzenvermeidung und Energieeffizienz umsetzen. Darüber hinaus gibt es auch Förderprogramme auf Landesebene und spezifische Programme für bestimmte Branchen oder Investitionsvorhaben.

Zusammenfassend können wir sagen, dass durch den Einsatz von Peak Shaving-Strategien Unternehmen ihre Energiekosten reduzieren, ihre Effizienz steigern, ihre Umweltbilanz verbessern und letztendlich ihre Wettbewerbsfähigkeit stärken.

Die Rolle von Stromspeichern und Stromerzeugern

Peak Shaving bezeichnet unter anderem den Vorgang, bei dem hohe Leistungsspitzen im Stromnetz durch den gezielten Einsatz von Energiespeichern und Stromerzeugern abgesenkt werden. Dabei spielen Stromspeicher eine zentrale Rolle, da sie überschüssige Energie während der Niedriglastzeit aufnehmen und diese während der Hochlastzeit wieder abgeben. Dies hat den Vorteil, dass die Stromnetze entlastet werden, wodurch höhere Netzstabilität und Versorgungssicherheit gewährleistet sind.

Stromerzeuger hingegen werden bei Bedarf hochgefahren, um die Lastspitzen abzudecken. Dies ist besonders effektiv, wenn es sich um flexible Stromerzeuger handelt, die schnell auf Lastschwankungen reagieren können, wie beispielsweise Gaskraftwerke oder in einigen Fällen auch Wasser- oder Kohlekraftwerke.

Kombiniert man Stromspeicher und flexible Stromerzeuger, kann man Lastspitzen effektiv abdecken. Dabei wird überschüssiger Strom in Zeiten niedriger Nachfrage in den Speichern gesammelt und während der Lastspitzen zusammen mit der Energie aus den Erzeugern ins Netz eingespeist. Dies ermöglicht nicht nur eine hohe Flexibilität zur Deckung der Lastspitzen, sondern trägt auch dazu bei, den Anteil erneuerbarer Energien im Stromnetz zu erhöhen.

Die 7000 Stunden Regel für Großabnehmer:innen

Die sogenannte 7000-Stunden-Regel ermöglicht den Unternehmen die Reduzierung der Netzentgelte. Der Kostenvorteil tritt ein, wenn die Jahreshöchstlast eines Unternehmens mindestens 7000 Volllaststunden und 10 Gigawattstunden erreicht. Wie funktioniert das?

Größere Unternehmen beanspruchen das Stromnetz stark, indem sie kontinuierlich viel Strom verbrauchen. Solche energieintensiven Unternehmen werden dennoch seitens der Stromnetzbetreiber:innen als netzdienlich gewertet, da die stetige Stromentnahme zur Stabilisierung des Stromnetzes beiträgt. Für diese Betriebe entfallen die im Energiepreis enthaltenen und veröffentlichten Netzentgelte pro Kilowatt und Kilowattstunde. Große Unternehmen haben zudem die Möglichkeit, durch individuelle Vereinbarungen hinsichtlich der Netzentgelte (laut § 19 Absatz 2 StromNEV) ihre Stromkosten relativ niedrig zu halten.

Berechnungsbeispiel: Erfolgreiches Peak Shaving in Unternehmen

Beispielsweise betreibt ein Unternehmen eine Produktionsstätte, in der die Stromkosten einen erheblichen Anteil der Betriebskosten ausmachen. Während eines typischen Tages läuft die Produktion von 6:00 bis 18:00 Uhr, wobei die Spitzenlast üblicherweise zwischen 10:00 und 12:00 Uhr sowie zwischen 14:00 und 16:00 Uhr auftritt. Um die Stromkosten zu senken, beschließt das Unternehmen, ein Peak Shaving-System zu implementieren, und investiert in eine PV-Anlage sowie in einen Stromspeicher.

Nehmen wir an, dass durch die Implementierung des Peak Shaving-Systems während der Spitzenlastzeit 150 Kilowatt an zusätzlichem Netzstrom vermieden werden. Wenn der Strompreis während dieser Zeiträume 0,20 Euro pro Kilowattstunde beträgt, ergibt sich eine Kosteneinsparung von 30,00 Euro pro Stunde (150 kW x 0,20 €/kWh). Angenommen, das Unternehmen vermeidet an einem durchschnittlichen Arbeitstag während der Spitzenlastzeit (insgesamt 4 Stunden) zusätzlichen Netzstrom. In dem Fall ergeben sich Einsparungen von 120,00 Euro pro Tag. Über einen Monat mit 22 Arbeitstagen sind es 2.640,00 Euro. Pro Jahr werden somit 31.680,00 Euro eingespart.

Diese einfache Berechnung zeigt, wie erfolgreich das Unternehmen dabei ist, mithilfe des Einsatzes von Peak Shaving die Spitzenlasten zu reduzieren und somit deutliche Kosteneinsparungen zu erzielen. Darüber hinaus optimiert das Unternehmen seinen Stromverbrauch, verringert die Abhängigkeit vom Netzstrom und reduziert den eigenen ökologischen Fussabdruck. Ein Beispiel aus der Praxis ist Pramac Storage Systems.

Unterschied zwischen Peak Shaving und Lastverschiebung

Beide Begriffe beziehen sich auf Maßnahmen zur Steuerung von Energieverbrauch und Stromerzeugung, um die Netzauslastung zu optimieren und Energiekosten zu reduzieren.

Peak Shaving bezeichnet die gezielte Reduzierung von Lastspitzen im Energiebedarf. Häufige Lastspitzen führen zu hohen Kosten, da Energieversorger:innen in diesen Zeiten teurere Reservekapazitäten aktivieren müssen. Durch gezieltes Management, beispielsweise durch den Einsatz von Speicherlösungen oder das Abschalten nicht-essentieller Verbrauchsstellen, können diese Spitzen reduziert und so Kosten gespart werden.

Lastverschiebung (auch Lastmanagement oder Demand Side Management genannt) geht noch einen Schritt weiter. Hierbei werden nicht nur Spitzen reduziert, sondern der Energieverbrauch wird, über den gesamten Tag verteilt, optimiert. Durch gezieltes Verschieben von Zeiten des höheren Verbrauchs in Zeiten geringerer Auslastung des Stromnetzes werden Energiekosten reduziert und die Netzstabilität verbessert. Das kann zum Beispiel bedeuten, dass die Ladestation für Elektrofahrzeuge erst in der Nacht aktiv wird, wenn der Strompreis niedriger ist.

Dabei werden die beiden Maßnahmen nicht gegeneinander ausgespielt, sondern ergänzen sich zumeist in einer ausgewogenen Energiemanagementstrategie.

Wann lohnt sich Peak Shaving im Vergleich zur Lastverschiebung?

Die Entscheidung, ob Peak Shaving oder Lastverschiebung zur Anwendung kommen soll, hängt stark von der spezifischen Situation ab — einschließlich der Art und des Musters des Energieverbrauchs, der Verfügbarkeit von Energiespeichern und der Flexibilität der Lasten.

Peak Shaving ist besonders lohnenswert, wenn…

• Es gibt regelmäßige und vorhersehbare Spitzen im Energieverbrauch, die deutlich über dem durchschnittlichen Verbrauch liegen.
• Die Kosten für den Spitzenverbrauch sind deutlich höher als die Kosten für den Durchschnittsverbrauch. Dies kann zum Beispiel durch spitzenabhängige Tarife (Leistungstarife) der Fall sein.
•  Es gibt nicht-essentielle Verbrauchsstellen oder Energiespeicher, die gezielt zur Reduzierung der Spitzenlast eingesetzt werden können.
• Es gibt technische Grenzen des Anschlusses oder Netzprobleme, die hohe Lastspitzen nicht zulassen.

Lastverschiebung lohnt sich besonders dann, wenn…

• Es gibt eine ausreichende Flexibilität der Lasten, also Verbrauchsstellen, die nicht kontinuierlich, sondern flexibel mit Strom versorgt werden können.
• Die Strompreise variieren im Tagesverlauf stark und es gibt Zeiten mit signifikant geringeren Preisen.
• Es besteht die Möglichkeit sowie Bereitschaft, den Energieverbrauch aktiv zu steuern, zum Beispiel durch intelligente Steuerungssysteme.

Im Idealfall werden natürlich beide Strategien kombiniert, um eine optimale Nutzung der Energie und eine Minimierung der Kosten zu erzielen.

Peak Shaving in der Elektromobilität

Peak Shaving wird äußerst effektiv in der Elektromobilität genutzt. Peak Shaving ist quasi ein Schlüsselwerkzeug, um das elektrische Netz zu stabilisieren, während der Anteil der Elektrofahrzeuge steigt. Elektroautos benötigen große Mengen an Strom, vor allem während der Spitzenlastzeit, was das Netz enorm belastet. Durch Peak Shaving werden diese Spitzen jedoch geglättet und die Ladungen auf Zeiten mit geringerer Nachfrage verschoben. Insgesamt hilft Peak Shaving, Überlastungen zu vermeiden und eine stabilere und effizientere Nutzung des Stromnetzes zu ermöglichen.

Peak Shaving beim Laden von Elektroautos

Beim Laden von Elektroautos wird Peak Shaving eingesetzt, um den hohen Energiebedarf in den Spitzenlastzeiten zu steuern. Dies geschieht in der Regel durch eine intelligente Steuerung des Ladevorgangs. Hierbei wird die Ladung der Fahrzeuge in Zeiten mit geringerem Strombedarf und niedrigeren Strompreisen verschoben. Statt alle Fahrzeuge gleichzeitig mit maximaler Leistung zu laden, werden die Ladevorgänge gesteuert und verteilt. Beispielsweise könnte das Laden der Fahrzeuge in die Nachtstunden verlegt werden (oder in den Zeitraum, in dem regenerative Energiequellen wie Wind oder Sonne eine hohe Stromproduktion aufweisen).

In einigen fortgeschrittenen Systemen wird die Leistung der Ladestationen sogar in Echtzeit an den aktuellen Bedarf des Stromnetzes angepasst. Bei hoher Nachfrage im Stromnetz wird die Ladeleistung reduziert und bei geringer Nachfrage wieder hochgefahren. Zusätzlich kann die in den Batterien von manchen Elektroautos gespeicherte Energie in Spitzenzeiten auch wieder ins Netz eingespeist werden (Vehicle-to-Grid, V2G), was ebenfalls zur Glättung der Lastspitzen beiträgt. Auf diese Weise trägt Peak Shaving dazu bei, die Belastung des Stromnetzes zu minimieren und die Effizienz der Energieversorgung zu maximieren. Es verringert zudem die Notwendigkeit kostspieliger Netz-Upgrades, indem es die vorhandene Infrastruktur optimal nutzt.

Integration von Peak Shaving in Elektromobilitätsinfrastrukturen

Die Integration von Peak Shaving in Elektromobilitätsinfrastrukturen ist mithilfe intelligenter Lade- und Energiemanagementsysteme möglich. Durch die Kombination nachfolgend aufgeführten Technologien und Strategien kann Peak Shaving in Elektromobilitätsinfrastrukturen effizient implementiert werden.

Intelligente Ladestationen

Intelligente Ladestationen verfügen über eine Kommunikationstechnologie, die es ermöglicht, die Ladevorgänge abhängig von der Netzlast und den Energiepreisen zu regulieren. Sie steuern, wann und wie lange ein Elektrofahrzeug aufgeladen wird, um Spitzenbelastungen zu vermeiden.

Energiemanagementsystem

Das Energiemanagementsystem administriert alle Ladevorgänge in einem Netzwerk von Ladestationen und koordiniert diese mit der Stromversorgung. Es liefert Echtzeitdaten über den Energiebedarf und die verfügbaren Ressourcen. Das System plant Ladevorgänge zu Zeiten mit geringer Netzauslastung oder nimmt Anpassungen in Echtzeit vor, um Überlastungen zu vermeiden.

Vehicle-to-Grid-Technologie (V2G)

V2G ermöglicht es Elektrofahrzeugen, nicht nur Strom aus dem Netz zu ziehen, sondern überschüssigen Strom auch wieder ins Netz einzuspeisen. Dies kann genutzt werden, um während der Spitzenzeiten zusätzliche Energie bereitzustellen.

Nutzeranreize

Attraktive Stromtarife, welche Autofahrer:innen animieren, ihr elektrisch betriebenes Fahrzeug außerhalb der Zeit mit hoher Auslastung zu laden, tragen ebenfalls dazu bei, Lastspitzen zu glätten.

Fazit: Sinnvoller Einsatz von Peak Shaving als effektive Maßnahme zur Kostenreduktion

Durch das effiziente Instrument zur Kostenreduktion namens Peak Shaving ist es möglich, eine Verringerung des Energieverbrauchs und der damit einhergehenden Kosten zu erzielen. Peak Shaving beinhaltet die Überwachung und Vermeidung des übermäßigen Energieverbrauchs in Zeiten hoher Stromnachfrage. Dadurch kann es verhindern, dass teure neue Kraftwerke gebaut werden müssen oder die Aufrüstung des Stromnetzes notwendig wird.

Unternehmen, Institutionen sowie Haushalte können durch Peak Shaving ihre Verbrauchskosten senken. Zur Bereitstellung von Energiedienstleistungen für das Netz kann das durchdachte Spitzenlastmanagement genutzt werden. Peak Shaving leistet einen wichtigen Beitrag zur Entlastung des Stromnetzes sowie zur Verlängerung der Lebensdauer von Geräten und Anlagen. Insgesamt ist Peak Shaving ein wertvolles Instrument, das insbesondere für Unternehmen von großer Relevanz ist.

Zukunftsausblick: Potenzial von Peak Shaving für nachhaltige Energieversorgung

Für eine nachhaltige Energieversorgung hat Peak Shaving ein erhebliches Potenzial. Durch die Glättung von Spitzenzeiten im Energieverbrauch trägt es zu einer effizienteren Nutzung der Energieinfrastruktur bei. Dadurch werden weniger Ressourcen verbraucht und es wird mehr erneuerbare Energie ins Stromnetz integriert. Peak Shaving ermöglicht die Nutzung von Batteriespeichern, die überschüssige Energie speichern und sie zurück ins Netz einspeisen, wenn die Stromnachfrage hoch ist. Dies verringert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und trägt zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen bei.

Darüber hinaus kann die Bereitstellung von Energiedienstleistungen durch Peak Shaving zusätzliche Einnahmequellen für Energieversorger:innen schaffen und zur Wirtschaftlichkeit von nachhaltigen Energieprojekten beitragen. Schließlich trägt Peak Shaving auch dazu bei, die Stabilität und Zuverlässigkeit des Stromnetzes zu sichern. Dies ist heutzutage besonders relevant, da erneuerbare Energien bedauerlicherweise intermittierend sind.