Offene Software soll Netzsteuerung erleichtern

Immer mehr dezentrale Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen müssen in das Stromsystem integriert werden. Fehlende Referenzlösungen und komplexe Kommunikationsstandards bremsen bislang jedoch die Entwicklung interoperabler Energiemanagementsysteme. Eine neue Open-Source-Lösung soll diese Hürden abbauen. Gemeinsam haben das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE), der Stromspeicherhersteller Fenecon und die „OpenEMS Association e. V.“ dafür eine Referenzimplementierung entwickelt. Die Open EMS Association koordiniert die Weiterentwicklung des Energiemanagementsystems OpenEMS.

Kern der Entwicklung ist die Integration der vom Fraunhofer ISE erarbeiteten Open-Source-Bibliothek „jEEBus“ in OpenEMS. Dadurch entsteht nach Angaben der Projektpartner eine frei verfügbare Referenzimplementierung für die Kommunikation zwischen intelligentem Messsystem, Steuerungseinrichtungen und Energiemanagementsystem. Hersteller sollen die dafür nötigen Schnittstellen künftig nicht mehr vollständig selbst entwickeln müssen.

Die Bibliothek „jEEBus“ stellt zentrale Softwarebausteine für diese Kommunikation bereit. Entwickler sollen damit auf vorhandene Funktionen zurückgreifen können, anstatt die Schnittstellen selbst zu programmieren. Nach Angaben des Fraunhofer ISE stehen die Komponenten inzwischen als Open-Source-Code auf „GitHub“ − einer Plattform für die gemeinsame Softwareentwicklung − zur Verfügung.

Die Bedeutung solcher Lösungen wächst mit den Anforderungen an die Steuerung dezentraler Anlagen. Damit Netzbetreiber Vorgaben nach § 14a Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) umsetzen können, müssen intelligente Messsysteme, Steuerungseinrichtungen und Kundenanlagen zuverlässig miteinander kommunizieren. Laut Fraunhofer erschweren die Komplexität der Standards und fehlende Referenzimplementierungen bislang die Entwicklung interoperabler Produkte.

Offene Grundlage für EMS-Hersteller

Für die Kommunikation innerhalb dieser Infrastruktur kommt das Protokoll „EEBus“ zum Einsatz. Es vernetzt unter anderem Wärmepumpen, Wallboxen, Batteriespeicher, Wechselrichter und Energiemanagementsysteme. Über diese Kommunikationswege können Netzbetreiber bei Bedarf den Stromverbrauch oder die Einspeiseleistung einzelner Anlagen begrenzen. Solche Eingriffe sind beispielsweise im Rahmen von § 14a EnWG oder § 9 Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vorgesehen.

Projektleiter Stefan Wursthorn vom Fraunhofer ISE erklärt, Ziel sei es, komplexe Kommunikationsstandards einfacher nutzbar zu machen und gemeinsam mit der Branche Lösungen für die Digitalisierung des Energiesystems zu entwickeln. Die Projektpartner verweisen zudem auf mehr Transparenz, nachvollziehbare Abläufe und eine breitere Kompatibilität mit bestehenden und künftigen Systemen.
 
Fenecon plant Einführung in FEMS

Der auf OpenEMS basierende Energiemanager FEMS (Fenecon Energy Management System) soll die neue Funktion zur Jahresmitte erhalten. Für Installateure soll sich der Aufwand verringern. Durch die EEBus-Schnittstelle müsse keine zusätzliche Leitung mehr zum Zählerschrank verlegt werden, erläutert Senior-Produktmanager Alexander Stöger.

Einen ersten Praxistest haben die Projektpartner bereits im „Digital Grid Lab“ des Fraunhofer ISE durchgeführt. Dort übertrugen sie einen Steuerbefehl nach § 14a EnWG über die gesamte Kommunikationskette vom intelligenten Messsystem über die Steuerungseinrichtung bis zu einem auf OpenEMS basierenden Energiemanagementsystem. Nach Angaben der Beteiligten verlief der Test erfolgreich.

Weitere Tests und die Erarbeitung einer gemeinsamen Entwicklungsroadmap planen die Partner für den Sommer. Im Mittelpunkt steht dabei das Flexibilitätsmanagement. Nach Einschätzung der Projektpartner nimmt das Energiemanagementsystem dabei eine zentrale Rolle ein, da es die Fahrweise von Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen innerhalb der vom Netzbetreiber vorgegebenen Grenzen steuern und optimieren kann.