Das Projekt E-DeMa ist eines der sechs E-Energy-Projekte, die mit finanzieller Unterstützung durch die Bundesministerien für Wirtschaft und für Umwelt testen sollen, wie ein Smart Grid funktionieren könnte. Dazu wird nicht nur die Technik selbst installiert und getestet, Begleitforschung untersucht darüber hinaus, wie die Rahmenbedingungen, etwa bei der Datensicherheit oder im Strommarkt, beschaffen sein müssen, damit das System künftig auch bundesweit funktioniert.

Bei E-DeMa, das jetzt eine erste Zwischenbilanz zog, liegt die Projektführung bei RWE. 2009 begannen die Projektteilnehmer mit der Definition von Geschäftsprozessen, die testen sie wollten, mit Festlegungen zu technischen Komponenten und der nötigen Software. Danach folgte deren Installation, und seit März 2012 läuft der Testbetrieb bei den insgesamt 700 Teilnehmern. Etwa drei Viertel der Pilotkunden wohnen in Mülheim, ein Viertel in Krefeld, erläutert Prof. Michael Laskowski, der das Projekt bei RWE betreut. Ausgewählt hat man für den Test die Bewohner von Ein- und Zweifamilienhäusern, denn die Hausbesitzer haben mehr Bezug zu ihrem Energieverbrauch als die Bewohner von Mietwohnungen, sagt Laskowski.

Aufwendige Werbung der Teilnehmer

Die Werbung der Pilotkunden war aufwendig: „Drei mal haben wir die Teilnehmer aufgesucht, um ihnen Informationsmaterial zu überreichen, dann das Pilotsystem im Detail zu erklären und schließlich einen Vertrag zwischen Pilotkunden und RWE zu schließen", erinnert sich Laskowski an die Aufbau-Phase. Die Pilotkunden mussten außerdem entlang der Leitungsstränge wohnen, deren Trafo mit der neuen Übertragungstechnik ausgerüstet wurde.

Wie ein Markt soll das E-DeMa-System funktionieren; auf dem wird allerdings nicht mit Fisch sondern mit Strom und abschaltbaren Lasten gehandelt    Bild: BIS

Damit die Haushalte ihren Stromverbrauch an wechselnden Marktpreisen und derzeit fünf verschiedenen Tarifen ausrichten können, sind zwei verschiedene Techniken installiert. Die Mehrzahl (591 Kunden) bekam einen elektronischen Stromzähler, ein Kommunikations-Modul (Gateway 1), das direkt mit dem Stromversorger verbunden ist, und ein Anzeigegerät. Außer auf diesem können die Kunden Stromverbrauch und Preisdaten auf einem Internetportal einsehen. Sie schalten dann je nach Preis und Bedarf ihre Geräte selbst ein und aus.

Eine kleinere Gruppe von 110 Kunden ist mit dem leistungsfähigeren Gateway 2 ausgestattet, das die Kommunikation im Haus automatisch übernimmt. Sie bekamen auch Waschmaschinen, Trockner und Spülmaschinen sowie Mikro-KWK-Anlagen, die von dem Gateway, das über den elektronischen Marktplatz mit Preissignalen versorgt wird, automatisch gesteuert werden können.

Damit die Netzbelastung präzise festgestellt werden kann, hat RWE insgesamt 47 Ortsnetzstationen mit Messtechnik und teilweise auch mit Fernsteuertechnik und Datenkonzentratoren ausgerüstet.

Gesteuert wir über den elektronischen Marktplatz
Gesteuert wird das ganze System von dem E-DeMa Marktplatz, einer Software, die über Preissignale Lieferanten, Verteilnetzbetreiber, Dienstleister (zum Beispiel für die Aggregation von Einspeisern) und Haushalte miteinander verbindet. Das Ziel ist laut Laskowski, das System so zu steuern und die Lasten so zu verschieben, dass immer möglichst viel erneuerbare Energie verbraucht wird. Dazu können die Kunden entweder ihre Geräte je nach Strompreis per Hand schalten, oder sie überlassen die Steuerung der Automatik, wenn sie mit dem Gateway 2 ausgerüstet sind. Ein Aggregator bündelt die schaltbare elektrische Leistung, auch die aus Mikro-KWK oder Fotovoltaik-Anlagen, und verkauft sie in Viertelstundenblöcken an den Verteilnetzbetreiber zur Kompensation von Leistungsspitzen.

Mit den bisher gemachten Erfahrungen auf dem elektronischen Marktplatz von E-DeMa ist Projektleiter Laskowski zufrieden: „Bei kleineren Privatkunden sind durchschnittlich bis zu 4 Prozent des Bedarfes verschiebbar, bei größeren Haushalten sind es bis zu 7 Prozent." Außerdem kann und soll der Kunde über die ständige Erfassung seines Stromverbrauchs Energieverschwendung aufspüren und beseitigen.

Damit das Testsystem später auch im täglich in Betrieb funktionieren kann, sind allerdings Änderungen an den Geschäftsmodellen und den heutigen rechtlichen Grundlagen der Stromversorgung nötig. So sind beispielsweise derzeit die Übertragungsnetzbetreiber für die Stabilität des Stromnetzes verantwortlich. Die zentralen Einspeiser müssten aber ihre schaltbaren Leistungen dem örtlichen Verteilnetzbetreiber anbieten, damit dieser sie auch zur Stabilisierung des lokalen Netzes nutzen kann. Eine Begleitforschung, die zum E-Energy-Projekt gehört, erarbeitet Vorschläge, wie die Rahmenbedingungen künftig geändert werden sollen, damit der elektronische Marktplatz und die Netzsteuerung auch nach Ende der Pilotversuche funktionieren.

Ursprünglich war geplant, zum Jahresende 2012 das E-DeMa-Projekt zu beenden und die Geräte und die Netz- und Kommunikationstechnik wieder zurückzubauen. Doch mittlerweile hat man sich bei RWE dazu entschieden, die Anlagen in den Dauerbetrieb zu übernehmen und über längere Zeiträume das Funktionieren des Systems zu testen. Den Erkenntnisgewinn aus dem bisherigen Projektverlauf schätzt Laskowski als sehr hoch ein: „Alle Projektpartner haben durch E-DeMa bereits jetzt viel gelernt. Umso gespannter sind alle auf die abschließenden Auswertungen und die Schlussfolgerungen aus dem Projekt Ende dieses Jahres."