EEBus Initiative e. V.
Deutz-Mülheimer Str. 183
51063 Köln
Die fortschreitende Elektrifizierung in den Sektoren Mobilität und Wärme führt zu einer starken Zunahme steuerbarer Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpen, Ladeinfrastruktur und Batteriespeichern. Diese Flexibilität bietet ein großes Potenzial zur Netzstabilisierung und Integration erneuerbarer Energien, wird derzeit jedoch nicht systematisch genutzt. Ursache ist das Fehlen eines standardisierten Ansatzes zur Verarbeitung und Priorisierung divergierender Netz- und Marktsignale in Home Energy Management Systemen (HEMS). Proprietäre Lösungen erschweren die Interoperabilität, führen zu erhöhter Komplexität und verhindern eine flächendeckende Umsetzung netzdienlicher Steuerungsstrategien.
Das Vorhaben Smart Grid Synergy der EEBus Initiative e. V. adressiert diese Lücke, indem es eine standardisierte, interoperable Blaupause für die Integration und Priorisierung von Netz- und Marktsignalen im HEMS entwickelt. Ziel ist es, Steuerungs- und Preissignale gemäß § 14a, § 14c und § 41a EnWG in einem einheitlichen Entscheidungsprozess zusammenzuführen, transparent zu gewichten und nutzerfreundlich umzusetzen. Dadurch wird erstmals ein koordinierter und nachvollziehbarer Umgang mit konkurrierenden Steuerimpulsen auf Endkundenebene ermöglicht.
Das Projekt schafft damit die Grundlage für:
1. Netzstabilität: Präventive Steuerung und Vermeidung von Engpässen im Verteilnetz;
2. Kundenakzeptanz: Transparente Kommunikation und Priorisierung erhöhen das Vertrauen in flexible Energienutzung;
3. CO₂-Minderung: Zeitlich angepasste Steuerung verbessert die Nutzung erneuerbarer Energiequellen und reduziert fossile Ausgleichsmaßnahmen;
4. Standardisierung und Übertragbarkeit: Die Ergebnisse fließen in EEBUS-Spezifikationen und internationale Normung ein (DKE, CENELEC, IEC).
Die umweltrelevante Zielsetzung liegt in der Reduktion des Netzausbaubedarfs, der Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien und der ressourcenschonenden Digitalisierung der Energieinfrastruktur. Durch den offenen, herstellerneutralen Ansatz werden nachhaltige Marktbedingungen geschaffen und die Skalierung innovativer Energiemanagementsysteme ermöglicht.
Das Vorhaben Smart Grid Synergy verfolgt einen methodischen Ansatz, der auf der systematischen Analyse, Konzeption und Standardisierung interoperabler Steuerungsprozesse im Home Energy Management System (HEMS) basiert. Der Projektablauf ist in vier aufeinander aufbauende Arbeitspakete (AP) gegliedert, die sowohl inhaltlich als auch zeitlich aufeinander abgestimmt sind.
AP1 – Anforderungsanalyse und Regulatorik (Monate 1–3):
Zu Beginn werden gesetzliche, technische und normative Rahmenbedingungen (insbesondere §§ 14a, 14c, 41a EnWG) untersucht. In einer Gap-Analyse werden bestehende Standards (z. B. VDE-AR 2829, IEC 63380, EEBUS Use Cases) bewertet und fehlende Prozesse identifiziert. Diese Phase liefert die funktionalen und regulatorischen Anforderungen an ein interoperables Steuerungskonzept.
AP2 – Konzeptentwicklung und Spezifikation (Monate 4–6):
Basierend auf den Ergebnissen von AP1 werden technische Schnittstellen, Kommunikationspfade und Priorisierungslogiken spezifiziert. Das HEMS wird als Signalverarbeitungsinstanz modelliert, die netz- und marktseitige Steuerimpulse interpretiert, gewichtet und gerätespezifisch umsetzt. Hierbei werden die interoperablen EEBUS-Kommunikationsbausteine genutzt und zu einer Blaupause erweitert, die als Referenzmodell für Hersteller dient.
AP3 – Stakeholder-Abgleich und Validierung (Monate 7–9):
Die entwickelten Konzepte werden in Workshops mit relevanten Akteuren (u. a. Netzbetreibern, Geräteherstellern, HEMS-Anbietern und Normungsgremien) abgestimmt. Die Rückmeldungen fließen iterativ in die Verfeinerung der Blaupause ein. Parallel erfolgt die Validierung der Entscheidungslogiken anhand praxisnaher Szenarien, um die technische Umsetzbarkeit und Anwenderakzeptanz sicherzustellen.
AP4 – Normung und Ergebnissicherung (Monate 10–12):
Die finalen Ergebnisse werden in nationale und internationale Normungsgremien (DKE, CENELEC, IEC) eingebracht und in einem Whitepaper veröffentlicht. Damit wird die Übertragbarkeit auf unterschiedliche Märkte, Gerätetypen und Geschäftsmodelle gewährleistet.
Methodisch kombiniert das Projekt systemische Modellierung, regulatorische Analyse, technische Spezifikation und partizipative Validierung. Durch den offenen, standardbasierten Ansatz wird Wissen über den Stand der Technik hinaus entwickelt und unmittelbar zur Reduktion von Netzengpässen, zur Integration erneuerbarer Energien und zur nachhaltigen Umweltentlastung beigetragen.
Das Projekt Smart Grid Synergy hat die Zielsetzung erreicht, eine standardisierte, interoperable Blaupause für die Verarbeitung und Priorisierung divergierender Netz- und Marktsignale im Home Energy Management System (HEMS) zu entwickeln.
Im Ergebnis liegt nun ein konzeptionell und technisch validiertes Steuerungsmodell vor, das erstmals eine koordinierte Umsetzung von Signalen gemäß §§ 14a, 14c und 41a EnWG im HEMS ermöglicht.
Zentrale Ergebnisse:
1. Architekturkonzept für das HEMS: Entwicklung einer logischen Referenzarchitektur, die das HEMS als Signalverarbeitungsinstanz für Netz- und Marktimpulse definiert.
2. Priorisierungs- und Entscheidungslogik: Erstellung standardisierter Mechanismen, um konkurrierende Steuerziele (z. B. Netzengpass vs. Preissignal) nachvollziehbar aufzulösen.
3. Interoperable Blaupause: Integration bestehender EEBUS-Use Cases in ein ganzheitliches Interaktionsmodell, das Herstellern als technisches Referenzdesign dient.
4. Validierung und Rückkopplung: Abstimmung mit zentralen Akteuren aus Netzbetrieb, Industrie und Normung (u. a. E.ON, Viessmann, TQ, VDE FNN), wodurch technische und regulatorische Anschlussfähigkeit gesichert wurde.
5. Standardisierung und Dissemination: Vorbereitung der Einbringung in DKE-, CENELEC- und IEC-Gremien sowie Veröffentlichung eines Whitepapers zur praktischen Implementierung.
Diskussion und Umweltwirkung:
Die im Projekt entwickelte Blaupause ermöglicht eine effizientere Nutzung vorhandener Netzkapazitäten und trägt zur Reduktion von Netzengpässen und Redispatch-Maßnahmen bei. Durch die koordinierte Steuerung dezentraler Verbraucher wird der Anteil erneuerbarer Energien im Endverbrauch erhöht und der CO₂-Ausstoß im Stromsystem messbar gesenkt.
Darüber hinaus fördert die Standardisierung die Ressourceneffizienz durch Vermeidung redundanter, proprietärer Lösungen und senkt den Entwicklungsaufwand bei Herstellern.
Im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik geht das Projekt deutlich über bestehende Ansätze hinaus: Erstmals werden netz- und marktseitige Steuermechanismen methodisch verknüpft und auf Endkundenniveau umgesetzt. Damit leistet Smart Grid Synergy einen direkten Beitrag zu einer umweltfreundlichen, skalierbaren und zukunftsfähigen Energieinfrastruktur und bildet die Grundlage für Folgeprojekte wie den geplanten Demonstrator im Living Lab Cologne.
Das Projekt Smart Grid Synergy der EEBUS Initiative entwickelt eine standardisierte Blaupause zur intelligenten Verarbeitung von Netz- und Marktsignalen im Home Energy Management System (HEMS). Dadurch können Haushalte und Unternehmen flexibel auf Netzengpässe und Preissignale reagieren. Die Ergebnisse schaffen die Grundlage für interoperable, herstellerübergreifende Steuerungen, reduzieren den Netzausbaubedarf und fördern die Integration erneuerbarer Energien. So leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Digitalisierung des Energiesystems.