Den Stillstand planbarer machen
neue energie 11/2019 – Die Digitalisierung gilt als ein wichtiger Schlüssel, um Erzeugung, Einspeisung und Verkauf von Windstrom besser aufeinander abzustimmen. Ein kleiner, aber wirkungsvoller Schritt in diese Richtung ist eine maßgeblich von energy & meteo systems entwickelte neue standardisierte Schnittstelle, um Ausfallzeiten von Windrädern leichter melden zu können.
Fledermäuse, ein Fehler im Trafo oder schlicht anstehende Wartungsarbeiten
– es gibt viele Gründe, warum ein Windrad seine Stromproduktion für mehr oder weniger kurze Zeiträume drosseln oder gar unterbrechen muss. Diese Zeiten der Nichtverfügbarkeit sind für die Direktvermarkter von Windstrom von essenzieller Bedeutung. Denn sie können nur den Strom verkaufen, der auch zuverlässig erzeugt wird. Gerade für den "Day-Ahead-Handel", also für den Handel an der Strombörse für den Folgetag, sind Nichtverfügbarkeitsmeldungen wichtig. Doch auch in die längerfristige Planung über Wochen oder gar Monate müssen neben den Wetterprognosen – auch die prinzipiell deutlich besser absehbaren Stillstandszeiten der Windkraftanlagen einfließen. Windkraftbetreiber oder stellvertretend die Betriebsführer sind dazu in ihren Verträgen mit den Direktvermarktern verpflichtet. „Es ist halt nicht mehr wie früher, dass Anlagenbetreiber sich bequem auf die EEG-Vergütung verlassen und ihnen der Bedarf und die Gegebenheiten des Strommarkts egal sein könnten", sagt Wolf Stötzel, Fachreferent für Technik beim Bundesverband WindEnergie (BWE). Mehr als 80 Prozent aller Windräder stehen bundesweit bereits in der Direktvermarktung. Mit jeder neuen Anlage steigt dieser Anteil weiter an.
Komplizierte Sachlage
Auch heute schon erhalten Direktvermarkter Meldungen über die Nichtverfügbarkeit
von Windrädern. Doch dieser Informationsfluss rinnt durch die unterschiedlichsten Kanäle. „Betriebsführer rufen an, schreiben eine Mail oder loggen sich in das firmeneigene System eines Dienstleisters ein, auf dessen Server der Direktvermarkter Zugriff hat", beschreibt Stötzel die fast schon verworrene Situation. Betreuen Betriebsführungs-Unternehmen zahlreiche Windparks, variiert die Art der Meldungen von Kunde zu Kunde. Ein komplizierter Prozess, der zudem anfällig für Fehler ist. „Die Vielzahl der aktuellen Meldeverfahren stellt einen großen händischen Aufwand in der Betriebsführung dar und führt auch zu einer nicht optimalen Prognosequalität", sagt Frank Fuhrmeister von Landwind, einem mittelgroßen Betriebsführungsdienstleister, der in Deutschland, Schwerpunkt nördliches Niedersachsen, gut 100 Anlagen mit knapp 220 Megawatt Leistung betreut. Daher lag es nahe, für diesen Informationsfluss einen allgemeingültigen
Standard zu entwickeln. Umgesetzt wurde er unter Federführung der Arbeitsgruppe
Direktvermarktung im BWE-Betriebsführerbeirat mit intensiver Beteiligung von Betriebsführern, Direktvermarktern, Softwareanbietern und Prognose-Dienstleistern.
Ein gutes Jahr hat die Entwicklung einer standardisierten Schnittstelle für Nichtverfügbarkeitsmeldungen gedauert. Die Software setzt auf einem Webservice auf und kann zudem in jedes Betriebsführungsprogramm integriert werden. Dazu steht die Definition der Schnittstelle als offener Standard allen Unternehmen zur Verfügung und wird ab November vom BWE inklusive einer detaillierten Dokumentation zur Implementierung in alle gängigen Programme bereitgestellt. „Betriebsführer und Betreiber können über ihre Betriebsführungssoftware alle Nichtverfügbarkeiten einfach absetzen, ohne sich jeweils auf irgendwelchen Webseiten der Direktvermarkter eigens einloggen zu müssen", sagt Stötzel. „Wir verfügen nun über einen charmanten Weg, um die Meldungen vereinheitlicht über eine Webservice-Schnittstelle direkt aus den Betriebsführertools absetzen zu können", ergänzt Fuhrmeister. „Damit können wir die Kommunikation zwischen Betriebsführung und Direktvermarktung optimal gestalten und den Windparkbetreiber auch bei steigenden Anforderungen bestmöglich unterstützen."
Die Schnittstelle erleichtert nicht nur die Meldeabläufe. Auch das finanzielle Risiko für Direktvermarkter, Betriebsführer oder Windparkbetreiber wird reduziert. Denn fehlt eine Nichtverfügbakeitsmeldung oder ist diese fehlerhaft, kann ein Direktvermarkter den sicher zugesagten Strom nicht bereitstellen. Er muss Ausgleichsleistung zukaufen. Bei niedrigen Ausgleichsenergiekosten von etwa 40 bis 50 Euro pro Megawatt hält sich dieser Schaden noch in Grenzen. Doch schnellen die Preise gerade in den zugesicherten Lieferzeiträumen auf ein Vielfaches in die Höhe, können die Kosten zu einem hohen wirtschaftlichen Schaden bei der Vermarktung führen. Dieses Risiko tragen aktuell die Direktvermarkter. Potenziell könnten die Stromhändler diese Kosten aber auch auf Windparkbetreiber oder Betriebsführer abwälzen. Doch da Direktvermarkter momentan stark danach streben, ihr Portfolio an Windkraft zu vergrößern, sind Regress-Forderungen eher selten.
„Hauptnutznießer dieser standardisierten Schnittstelle sind klar die Betriebsführer",
sagt Matthias Lange, Geschäftsführer des Prognosedienstleisters energy meteo systems in Oldenburg. Dennoch war sein Unternehmen maßgeblich an der Programmierung der Schnittstelle beteiligt. „Das war relativ unaufwendig verglichen mit unseren anderen Entwicklungen", sagt Lange und betont das sehr gute Aufwand-Nutzen-Verhältnis. Im Gegenzug ist das Olderburger Prognoseunternehmen nun bei der Umsetzung der Schnittstelle ganz vorne mit dabei und sichert sich laut Fuhrmeister einen Zeitvorsprung vor den Mitbewerbern. „Vor allem wollten wir den Prozess für Direktvermarktung geschmeidiger machen", so Lange. Zwar könnte der Verdacht aufkommen, dass energy meteo systems durch sein Engagement seine Position als Marktführer bei Prognose-Dienstleistungen zementieren wollte. „Aber Vorteile für einzelne Marktteilnehmer konnten wir durch den offenen Standard von vornherein vermeiden", sagt Stötzel. So rechnet der BWE-Experte damit, dass Ende des Jahres schon viele Softwareanbieter sowie die meisten Betriebsführer und Direktvermarkter die Schnittstelle nutzen.
Damit wird die Entwicklung jedoch nicht abgeschlossen sein. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass auch Solaranlagen auf die gleiche Schnittstelle für ihre – im Vergleich zur Windkraft deutlich selteneren – Nichtverfügbarkeitsmeldungen zurückgreifen werden. „Die Ausweitung auf die Photovoltaik-Branche ist denkbar, auch wenn es da bisher noch keine konkreten Schritte gibt", sagt Lange. Betriebsführer Fuhrmeister rechnet zudem fest mit einer Automatisierung der Status-Meldungen von Windkraftanlagen. Zeitpunkt und Dauer eines Anlagenstillstands könnten dann ohne menschliches Zutun noch häufiger, schneller und zuverlässiger zum Direktvermarkter gelangen. „Im kommenden Jahr wollen wir das umsetzen. Das ist das Ziel", sagt Fuhrmeister.
Engere digitale Vernetzung
Mit relativ wenig Aufwand bildet die neue Schnittstelle demnach einen weiteren kleinen Baustein bei der Digitalisierung der Windkraft. In Zukunft könnten standardisierte Datenströme nicht nur vom Windparkbetreiber zum Direktvermarkter, sondern auch in umgekehrter Richtung fließen. Netzbetreiber wären dann in der Lage, leichter und gezielter als heute Abschaltmaßnahmen zur Stabilität des Stromnetzes vorzunehmen. Kommt noch ein Preissignal dazu, ließe sich der wartungsintensive Betrieb von Windkraftanlagen auf lukrative Zeiträume ausrichten und weiter optimieren.
Die nun entwickelte Schnittstelle selbst wird diese Aufgaben mit ihrer heutigen Programmierung kaum bewältigen können. „Diese Schnittstelle ist nicht die eierlegende Wollmilchsau", sagt Matthias Lange. Weitere digitale Verknüpfungen könnten aber schon bald kommen. „Denn der ganze Datenaustausch zwischen Windpark- und Netzbetreibern wird gerade neu organisiert", sagt Lange. In Zukunft könnten dann noch mehr Windparks – mit geeigneter digitaler Vernetzung – begehrte Regelleistung für die Netze bereitstellen. Langes Unternehmen hat mittels einer Verknüpfung von Windparks bereits gezeigt, dass Windkraft zuverlässig eine Leistung im unteren dreistelligen Megawattbereich für die Minutenreserve liefern kann. Die dazu nötige Steuerung – bevorzugt von modernsten Windrädern – ist komplex und benötigt beste Datenverbindungen. Dennoch wird dieses wertvolle Potenzial im Zuge der zunehmenden Digitalisierung mit großer Wahrscheinlichkeit weiter ausgeschöpft werden.
Jan Oliver Löfken / neue energie 11/2019