Vom Netz zum System

Wie?

• Netzausbau: Ein starkes Übertragungsnetz ist Voraussetzung dafür, dass regionale Leistungsungleichgewichte europaweit ausgeglichen werden können. Durch den Ausbau der Verteilnetze und Digitalisierung können lokale Engpässe vermieden und neue Erzeuger und Verbraucher integriert werden
• Systemstabilität: Im Rahmen der BMWE-Roadmap Systemstabilität werden daher die systemischen Bedarfe ermittelt und grundsätzlich geklärt, ob die Bedarfe im Rahmen der Technischen Mindestanforderungen, der marktlichen Beschaffung oder über integrierte Netzkomponenten von Netzbetreibern gedeckt werden sollen
• Fähigkeiten, die bisher durch Großkraftwerke erbracht werden, müssen künftig zu großen Teilen durch erneuerbare Anlagen, Speicher und flexible Verbraucher („Demand Response“) übernommen werden. Wichtig ist dabei vorausschauendes Handeln: Fähigkeiten, die wir jetzt in unserer Regelsetzung nicht vorsehen, fehlen später oder müssen aufwendig nachgerüstet werden. Bei zukünftig mehr als 10 Mio. dezentralen Erzeugern, Speichern und flexiblen Lasten ist das ein wichtiger Faktor. Die Fähigkeiten müssen daher rechtzeitig definiert und es muss festgelegt werden, welche Anlagen diese bereitstellen müssen
• Die Systemanforderungen müssen rechtzeitig definiert, entwickelt, pilotiert und in der Breite etabliert werden, damit die für den weiteren Ausbau der Erneuerbaren so wichtige volkswirtschaftlich Balance zwischen Versorgungssicherheit, Bezahlbarkeit und Umweltverträglichkeit in der Energieversorgung gefunden wird.

Das macht FNN

• FNN erarbeitet Anforderungen an systemstützende und netzbildende Eigenschaften und schafft die Grundlage für die Nachweise dieser Anforderungen
• Diese technischen Anforderungen sind eine wichtige Grundlage für das Konzept zur marktlichen Beschaffung vom Momentanreserve und die Einführung als technische Mindestanforderungen in den Netzanschlussregeln (TAR)
• Die Systemanforderungen werden schrittweise als technische Mindestanforderungen in den Netzanschlussregeln (TAR) aufgenommen
• FNN begleitet die Pilotierung von netzbildenden Anlagen. Dies ist wichtig, damit die dabei gewonnenen Erkenntnisse schneller bei der Einführung und Weiterentwicklung der Anschlussregeln berücksichtigt werden können
• Umsetzung von verschiedenen Prozessen der BMWE-Roadmap Systemstabilität (Fokus Frequenz-Prozesse“)

Handlungsbedarf Ordnungsrahmen

• Um die Systemtransformation zu beschleunigen, müssen Technik, Markt und Ordnungsrahmen Hand in Hand weiterentwickelt werden
• Offen ist derzeit, welche systemischen Bedarfe bestehen und in welchem Maße diese am Markt beschafft und vergütet oder über VINK bereitgestellt oder als technische Mindestanforderungen im Rahmen der Netzanschlussregeln verpflichtend eingeführt werden sollen. Im Rahmen der jeweiligen Prozesse der BMWE Roadmap Systemstabilität müssen hierfür die entsprechenden Grundlagen geschaffen werden
• Rollen, Aufgaben und Integration neuer Technologien müssen vorausschauend vorab definiert werden. Dabei müssen benötigte Fähigkeiten für einen Betrieb mit 80 Prozent Erneuerbaren vorausschauend aufgebaut und aufwändige spätere Nachrüstungen so vermieden werden

Wie? 

Die TAR müssen regelmäßig weiterentwickelt und angepasst werden. Die Weiterentwicklung ist z. B. Voraussetzung für die weitere Integration der Erneuerbaren und die Elektrifizierung im Wärme- und Mobilitätssektor. Außerdem triggert die Änderung der Europäischen Connection Codes eine Anpassung der TARs auf nationaler Ebene.

Das macht FNN

• Weiterentwicklung der Netzanschlussregeln (TAR) für alle Spannungsebenen
  • Neue Anforderungen an Erzeugungsanlagen und Grundlagen für den Nachweis
  • Anschluss von neuen Akteuren wie z. B. BESS, E-Mobilität, Wärmepumpen
  • Definition von systemstützendem Verhalten, Systemanforderungen, netzbildende Eigenschaften
  • Voraussetzungen für Steuerung am Netzanschluss
  • Begrenzung von Netzrückwirkungen
• Übernahme von Anforderungen aus den Connection Network Codes 2.0 (CNC) sowie dem NC Demand Response und Anpassung an nationale Gegebenheiten, sofern nicht abschließend geregelt
• Einführung von neuen Mindestanforderungen für Batteriesysteme (BESS) und ggf. weitere 
• Festlegung von Anschluss- und Betriebskonzepten
• Digitalisierung Netzanschluss-Prozess, Definition Datenset

Handlungsbedarf Ordnungsrahmen

• Für den klimafreundlichen und kosteneffizienten Umbau der europäischen Stromversorgung ist die Veröffentlichung der europäischen Connection Network Codes 2.0 dringend notwendig

Wie?

• Klar definierte Prozesse und Schnittstellen helfen, die Komplexität zu beherrschen
• Technische Regeln für den Systembetrieb und die Zusammenarbeit der Netzbetreiber untereinander werden wichtiger und im FNN kontinuierlich weiterentwickelt

Das macht FNN

• Die Prozesse zur Umsetzung der Kaskade nach § 13(2) EnWG werden kontinuierlich weiterentwickelt, um in kritischen Netzsituation netzbetreiberübergreifend schnell Maßnahmen ergreifen zu können
• Die Spannungshaltung setzt zunehmend eine engere Abstimmung und Planung (Blindleistungsmanagement) zwischen Netzbetreibern voraus
• Das (n-1)-Kriterium spielt für die Planung und den sicheren Betrieb von Stromnetzen eine zentrale Rolle. Trotzdem ist eine Überprüfung und ggf. Weiterentwicklung unter Beibehaltung der zuverlässigen Versorgung von Netzkunden und einem wirtschaftlichen Netzbetrieb notwendig
• Aufgrund der Veränderungen der Netzstrukturen und Lastflüssen ist eine Weiterentwicklung der automatischen Letztmaßnahmen notwendig, damit diese weiterhin bei großen Störungen Schutzfunktion gegen vor Netzzusammenbrüchen wirksam erfüllen können
• Für den Fall eines Blackouts liegen NVWA-Konzepte der Netzbetreiber vor. Aufgrund der fortschreitenden Energiewende stehen jedoch zukünftig nur noch eingeschränkt konventionelle Kraftwerke für den Netzwiederaufbau zur Verfügung. Deshalb werden die grundlegenden Prozesse und Rollen durch FNN neu definiert, diese sind dann Grundlage für die jeweiligen konkreten Konzepte der einzelnen Netzbetreiber. In diesem Kontext wird auch der Umgang mit Inselnetzen geprüft, FNN bereitet dazu grundlegende Untersuchungen vor

Handlungsbedarf Ordnungsrahmen 

• Klärung grundsätzlicher Fragestellungen mit Bezug zum Systembetrieb wie z. B. regulatorische Rahmenbedingungen für den Netz- und Versorgungswiederaufbau

Wie? 

Zentrales Element dieses Systemumbaus ist die Digitalisierung der Verteilnetze. Intelligente Messsysteme mit Steuerungseinrichtungen beim Kunden werden in Verbindung mit der Intelligenz des zukünftigen Netzbetriebs das Nervensystem des zukünftigen Energiesystems bilden.

Der Markt muss so organisiert werden, dass er Anreize für flexibles Verhalten und notwendige Investitionen in Steuerung und Managementsysteme bietet. Welche Anreize bestehen für systemdienliches Verhalten und Flexibilisierung der Lasten durch Demand Response? Wie sollen sich Investitionen in gesicherte Leistung, Speicher, E-Autos, PV-Anlagen oder flexible Verbraucher lohnen? Wie bieten variable Tarife möglichst hohe Anreize für systemdienliches Verhalten? Wie können Anreize für eine ausreichende Bereitstellung von systemdienlichen Flexibilitäten geschaffen werden, die der Konkurrenz zwischen markt- oder systemorientiertem Flexibilitätseinsatz Rechnung trägt?

Vielfältige Anreize und Einzelmaßnahmen müssen auch systemisch in ein Gesamtkonzept eingebettet werden, um den berechtigten Interessen vom Endkunden über die Netze bis hin zu Lieferanten/Dienstleistern gerecht zu werden.
 
Möglichst viele Kunden-Anlagen sollen aktiver Teil des Energiesystems werden und so zur Energiewende beitragen. Das Marktdesign ist hierfür kontinuierlich fortzuentwickeln. Es muss dabei so gewählt werden, dass es für eine agile Transformation der Energiesysteme hin zur Klimaneutralität bei gleichzeitiger Beachtung der Bezahlbarkeit und Versorgungssicherheit geeignet ist. Versorgungssicherheit hat hierbei höchste Priorität. In kritischen Situationen müssen sich die Kunden-Anlagen system- und netzdienlich verhalten können und z. B. bei Engpässen oder Überlastungen im Netz richtig reagieren und diesen (pro)aktiv entgegenwirken. 

Das macht FNN

FNN versteht sich als Ermöglicher für Digitalisierung und intelligente Messsysteme. Dafür fordern wir einen einheitlichen und praxistauglichen Ordnungsrahmen und sorgen für die unterstützende technische Regelsetzung. Wir beobachten die Entwicklung im europäischen Kontext und sorgen für eine reibungslose Übertragung der EU-Verordnungen in die technischen Regeln und Spezifikationen in Deutschland. Wir beteiligen uns am politischen Diskurs und stehen der breiten Öffentlichkeit als verlässlicher Partner für Information und Meinungsbildung zur Verfügung.

Handlungsbedarf Ordnungsrahmen

Die Technik für diese Infrastruktur steht. Der Rollout läuft. Auch wenn in den vergangenen drei Jahren viel in die richtige Richtung gelaufen ist, so müssen doch Rechte und Pflichten klar formuliert und Anreize zum Mitmachen für den Endkunden gesetzt werden. Anreize zur Flexibilisierung durch Investitionen in Speicher, Laststeuerung oder Energiemanagementsysteme stärken die Energiewende. Tarif- und Geschäftsmodelle befinden sich im Aufbau. Der Ordnungsrahmen für die Teilhabe der Endkunden und für die Erschließung von Flexibilität muss kontinuierlich fortentwickelt werden. Teilhabe durch Demand Response muss noch attraktiver werden.

Wie?

Als Kombination aus moderner Messeinrichtung und Smart-Meter-Gateway erfüllt das intelligente Messsystem die Anforderungen des Messstellenbetriebsgesetzes. Messwerte der modernen Messeinrichtung werden im Gateway erfasst und bedarfsgerecht aufbereitet an berechtige Marktteilnehmer versendet. Die Steuerung in der Niederspannung (mit deren Hilfe Flexibilität für Endkunden eingesetzt wird) erfolgt über die Steuerungseinrichtung des intelligenten Messsystems. 
Der Messstellenbetreiber als Gateway-Administrator, Steuerungs-Administrator und Datendrehscheibe stellt den zuverlässigen Betrieb der intelligenten Messsysteme sowie zugehöriger Steuerungseinrichtungen sicher. Dieser Betrieb umfasst die gesamte Kette von der Hardware beim Kunden bis in die Backendsysteme zur Markt- und Prozessintegration. 

Das macht FNN

FNN betrachtet den Einsatz intelligenter Messsysteme als Ende-zu-Ende-Prozess. Neben den Lastenheften, die die technischen Komponenten des intelligenten Messsystems beschreiben, erstellen wir Handlungsempfehlungen und Umsetzungshilfen für Verteilnetzbetreiber, Messstellenbetreiber und weitere Marktteilnehmer, um die Etablierung ganzheitlich zu unterstützen. Angefangen vom elektronischen Lieferschein und der MSB-Lieferkette über den Inbetriebnahmeprozess zwischen Steuerungseinrichtung und steuerbarer Einrichtung bis hin zur praktischen Durchführung eines Steuerbefehls des VNB. 

Bei der Umsetzung gesetzlicher und regulatorischer Vorgaben arbeiten wir partnerschaftlich mit der Bundesnetzagentur und dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik zusammen.

Handlungsbedarf Ordnungsrahmen

Der grundsätzliche Rahmen für den Rollout intelligenter Messsysteme steht. Es gibt keine Gründe für ein Aufschieben oder Verzögern. Das Messstellenbetriebsgesetz setzt klare Ziele für den Rollout bis 2032 und definiert die Aufgaben und Verantwortlichkeiten der beteiligten Marktteilnehmer. 

Wesentliches Hemmnis bei der Umsetzung der Steuerung über intelligente Messsystem ist die Trennung von Erzeugung und Verbrauch im Ordnungsrahmen. Während die Festlegungen für steuerbare Verbrauchseinrichtungen als durchgängiger Prozess durch die Regulierung zu Paragraf 14a EnWG definiert wurden, bleiben die Festlegungen für Erzeugungsanlagen mit Paragraf 9 EEG vage und auf technische Anforderungen beim Kunden beschränkt. Hier bedarf es dringend einer gemeinsamen Festlegung für die Steuerung von Anlagen nach Paragraf 14a EnWG und Paragraf 9 EEG.

Wie?

Aufgrund ihrer großen Zahl und größenbedingt unterschiedlicher Leistungsfähigkeit sind insbesondere Netzbetreiber zunehmend auf Best-Practice-Austausch und Kooperationen angewiesen. Hier besteht noch Handlungsbedarf bei der Wissensvermittlung und Bewusstseinsbildung einzelner Akteure. Endkunden müssen verstärkt als Rolle in bestehende Konzepte einbezogen werden.

Insbesondere der Schutz, der durch die Sicherheitsarchitektur intelligenter Messsysteme gegeben wird, muss Endkunden nahegebracht werden. Lücken in der Sicherheit außerhalb intelligenter Messsysteme müssen offengelegt und eingeordnet werden. 

Bestehende Anforderungen müssen gemeinsam mit den zuständigen Behörden und Institutionen kontinuierlich überprüft und weiterentwickelt werden.

Das macht FNN

Als FNN sind wir Partner der Betreiber kritischer Infrastrukturen und betroffener Marktteilnehmer. Wir schaffen Transparenz über bestehende Gesetze und Verordnungen, Sicherheitsanforderungen für Betroffene und bestehende Maßnahmen zum Schutz vor Angriffen, insbesondere aus dem Cyberraum. Wir decken Handlungsbedarf auf, ordnen diesen in die jeweilige Bedrohungslage ein und entwickeln Lösungen zur Abwendung potenzieller Gefahren.

In der Verbändepartnerschaft mit dem BSI entwickeln wir Sicherheitskonzepte und technische Richtlinien entlang der Entwicklung der Bedrohungslage weiter.

Handlungsbedarf Ordnungsrahmen

Getrieben durch die Europäische Union wird der Ordnungsrahmen kontinuierlich weiterentwickelt. Die Übernahme in den deutschen Ordnungsrahmen erfolgt zum Teil mit erheblichen Verzögerungen. An dieser Stelle ist eine Beschleunigung dringend geboten.
Die europaweit definierten Schutzziele müssen im Rahmen des deutschen Ordnungsrahmens ausdefiniert und in technische Regeln übertragen werden. Identifizierte Unklarheiten sind aufzulösen und Lücken im Ordnungsrahmen zu schließen.

Wie? 

Die unterschiedlichen Spannungsebenen haben ein breites Spektrum an Anforderungen zur (Weiter-) Entwicklung der Beobachtbarkeit des Netzzustandes und Anlagenverhalten. D. h. je nach Spannungsebene müssen die Aufgaben der Beobachtbarkeit klar formuliert werden, um so die entsprechenden Anforderungen zu definieren.

Des Weiteren müssen dem Netzbetreiber Werkzeuge wie z. B. temporäre Höherauslastung zur Verfügung gestellt werden, damit dieser seiner Versorgungsaufgabe während des notwendigen Netzausbaus nachkommen kann.

Aus den genannten Punkten ergibt sich neben der Darstellung von Standards für Netzleitstellen auch die (Weiter-)Entwicklung von Prozessen wie z. B.:

• Verhalten nachgelagerter Netze hinsichtlich Wirk- und Blindleistung beobachtbar und prognostizierbar machen
• Weiterentwicklung von Prognoseverfahren zur Erkennung potenzieller Systemsicherheits-gefährdungen
• Ausweitung DSA (Dynamic Security Assessment)

Das macht FNN

• Weiterentwicklung bzw. Entwicklung von Prozessen zur Überwachung des Systemzustandes sowie die Steuerung in Echtzeit Netzführung auf allen Spannungsebenen gemäß den Anforderungen - Grundlage für kurative Netzführung
• Beschreibung der Anforderungen an die Beobachtbarkeit der Netzzustände und des Anlagenverhaltens in Echtzeit auf diesen Spannungsebene. Es müssen auch die Verteilungsnetze befähigt werden die aktuelle Netzsituation durch eine geeignete Übersicht und Darstellung von Daten und Informationen zu bewerten
• Eine Umsetzungshilfe für die kurative Netzführung vor allem für Verteilungsnetzbetreiber ist geschaffen, so dass diesen vor allem in der Übergangsphase des Netzausbaus weitere Werkzeuge der Netzführung zur Verfügung stehen
• Anforderungen an Softwaremodule für Netzleitsysteme sind formuliert und können im Rahmen eines Lastenheftes an die Entwickler gerichtet werden

Handlungsbedarf Ordnungsrahmen

Prognoseverfahren für Lasten und Erzeugung zur frühzeitigen Erkennung potenziell systemkritischer Zustände sind beschrieben

Wie?

Durch ein gemeinsames Verständnis von Resilienz wird die Basis für ein geeignetes Monitoring der Systemsicherheit geschaffen. Das Monitoring wiederum erlaubt es angemessen auf notwendige Anpassungen zu reagieren. Neben der Berücksichtigung der gesetzlichen Grundlagen (z. B. KRITIS-Dachgesetz), der kontinuierlichen Überprüfung der entsprechenden Managementsysteme (Krisen- und Risikomanagement) ist auch die Überprüfung der Architektur bzw. der entsprechenden Primär- und Sekundartechnik erforderlich. Des Weiteren müssen Anforderungen an schwarzfallfeste Beobachtung und Kommunikation geschaffen werden sowie Indikatoren für Frühwarnsysteme definiert werden. 

Das macht FNN

• Monitoring und Adaptierung der Versorgungszuverlässigkeit
  • Zuverlässigkeit und Auslöser für Störungen werden bundesweit erfasst und ausgewertet
  • Auslöser für Störungen und Netzrückwirkungen werden systematisch beobachtet und ausgewertet, um rechtzeitig Maßnahmen treffen zu können
• Qualitätsstandards und Ausbildung bei Leitungstiefbauarbeiten werden weiterentwickelt
• Es werden Rahmenkonzepte zum Krisen- und Risikomanagement geschaffen, um in Krisenfällen zügig und angemessen reagieren können
• Das Ressourcenregister für Krisenfälle wird weitergeführt
• Anforderungen an Kommunikationstechnik (für Normalbetrieb, Störungen und Schwarzfall) werden unter Berücksichtigung des Maßnahmenkatalogs der vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber mit Regelzonenverantwortung zum Netzwiederaufbauplan gemäß Artikel 2 Absatz 2 Buchstabe c sowie Artikel 23 Absatz 4 Buchstabe c EU-VO 2017/2196 definiert
• Weiterentwicklung von Netzschutzkonzepten
• Monitoring und Weiterentwicklung im Arbeitsschutz

Handlungsbedarf Ordnungsrahmen

• Monitoring der jeweiligen EU-Richtlinien
• Monitoring gesetzlichen Rahmenbedingungen für Krisen- und Risikomanagement 
• Monitoring KRITIS-Dachgesetz und dessen Umsetzungsvorschriften

Wie?

• Netzbetreiber nutzen klimafreundliche Innovationen und Produkte. So verwenden sie z. B. Satelliten und Drohnen für ein nachhaltiges Trassenmanagement oder setzen auf SF6-freie Schaltanlagen
• Die Einbindung einer großen Anzahl von EEG-Anlagen sorgt für eine nachhaltigere Stromversorgung. Die Bedeutung einzelner Anlagen nimmt ab, die Wirksamkeit und das Zusammenspiel aller Anlagen nehmen jedoch zu
• Netzbetreiber pilotieren Innovationen zu „nachhaltigen Betriebsmitteln“ im Netzbetrieb
• Im aktuellen Regulierungsrahmen fehlen Nachhaltigkeitskriterien für Netztechnik und Netzbetrieb. Sollen nachhaltige Assets ins Netz integriert werden, braucht es Planungssicherheit und entsprechende Unterstützung/Förderung

Das macht FNN

• Nachhaltigkeit durch Digitalisierung und Automatisierung: VDE FNN richtet die Regelsetzung auf langlebige Anlagen aus. Diese sollen noch gezielter updatefähig und modular sein und die Anforderungen an die Kreislaufwirtschaft erfüllen
• VDE FNN sorgt für die Interoperabilität neuer Betriebsmittel (neue Materialien, neue Wirksamkeit im System, verschiedene Hersteller), damit die Netzbetreiber ein möglichst großes Angebot an Lösungen und Produkten vorfinden. Einheitliche Schnittstellen zwischen den Betriebsmitteln werden festgelegt – elektrotechnisch wie auch datentechnisch. Der Einsatz von Schaltanlagen mit alternativen Gasen wird durch Handlungsempfehlungen unterstützt
• Der Einsatz von Schaltanlagen mit alternativen Gasen wird durch Handlungsempfehlungen unterstützt
• Schnittstellen werden so beschrieben und definiert, dass auch neue Betriebsmittel und Betriebsmittel- typen in das Gesamtsystem modular integriert werden können und so die Transformation des Energiesystems unterstützt wird
• Hinweise die technische Inbetriebnahme werden bereitgestellt
• Anwendungsregel und Definition für eine mögliche Höherauslastung einzelner Betriebsmittel
• Harmonisierung von Betriebsmitteln

Handlungsbedarf Ordnungsrahmen

• tbd