Einiges ist immer noch zu glätten

Zur Beschleunigung der Energiewende hat das Kabinett mit dem „Gesetz zum Neustart der Digitalisierung der Energiewende“ (GNDEW) ...

... dem Deutschen Bundestag einen Entwurf vorgelegt, der dazu beitragen soll, die Stabilität der Netzfrequenz zu erhalten. Unruhe bringen die Millionen von Ein- und Ausspeisepunkten für PV, Windräder und KWK sowie auf der Verbraucherseite Wärmepumpen und Wallboxen. Von der Smart-Meter-Technologie erhoffen sich die Verantwortlichen einen Glättungseffekt. Eine schnelle Einführung war im ersten Anlauf gescheitert. Nun der zweite Anlauf. Die neue Ausarbeitung enthält aber wohl auch noch einige Unzulänglichkeiten, wie auf einer Anhörung im Deutschen Bundestag zur Sprache kam.

Irgendwer hat sie auf der ISH 2023 durchgezählt, die in- und ausländischen Wärmepumpenanbieter. Er oder sie kam auf 220. Diese Zahl schwirrte jedenfalls durch die Heizungshallen. Originäre Hersteller werden es weniger gewesen sein, denn einige Unternehmen verlassen sich lieber auf bewährte Marken und Produkte, die sie lediglich umlackieren und umlabeln, bevor sie ihren begrenzten Kundenkreis mit mäßig effizienten Eigenentwicklungen bedienen. Oder Großunternehmen greifen zu solcher Art Kooperation als Lösung, so lange das Marktvolumen nicht ausreicht, in eine Massenfertigung zu investieren.

Hier ändern sich gerade die Vorzeichen. Die Nachfrage nach Wärmepumpen in vielen Ländern Europas zwingt förmlich zu einer Verdreifachung oder Vervierfachung der Produktion, wissend, dass nicht einmal das genügt, die Lieferzeiten wesentlich zu verkürzen. Der Ukraine-Krieg mit dem befürchteten Gasmangel im Gefolge und die noch frühere Ankündigung der Politik, neue Öl- und Gaskessel aus Umweltgründen in naher Zukunft zu verbieten, lösten einen Boom aus, der die Industrie kalt traf. 350.000 prognostizierten Einheiten in diesem Jahr, 2023, 500.000 in den Jahren 2024/2025 stehen 86.000 Einheiten 2019 gegenüber. Ein Hochlauf um den Faktor bis 6.

Risikofaktor Wärmepumpen-Hochlauf

Die Politik ließ dem Versprechen, Fossile zu beschneiden, mit der 65-Prozent-Regelung für erneuerbare Energien im aktuellen Entwurf des GEG Taten folgen. Der muss zwar noch durch die Instanzen, der pflichtige Einbau von nachhaltigen Wärmeerzeugern im Fall von Neubauten oder Erneuerungen wird aber Bestand behalten. Vielleicht mit ein paar Ausnahmen mehr und vielleicht ab einem späteren Zeitpunkt als schon Januar 2024. Doch schuldet die 65-Prozent-Regelung oder eine ähnliche Bestimmung die Regierung einfach der Industrie als Gewährleistung zur Refinanzierung der Milliarden von Euro, die die Hersteller in den nächsten Jahren in den Ausbau der Fertigungskapazitäten stecken wollen.

In Berlin weiß man jedoch auch um ein strukturelles Problem des Hochlaufs. Die für 2030 anvisierten 6 Mio. Luft/- und Sole/Wasser-Maschinen nehmen bei unkoordiniertem Ein-Aus-Betrieb dem Stromnetz die 50-Hertz-Harmonie. Bei im Mittel 3 kW Entzugsleistung je Anschluss bedeuten sie im Extremen eine Belastung von rund 20 GW. Und nicht nur die Wärmepumpenflut verlangt Sicherungsmaßnahmen für die Stromversorgung. Als Risikofaktor addieren sich noch in mindestens gleicher Höhe die ebenfalls für 2030 angepeilten 15 Mio. Ladepunkte für die E-Mobilität dazu. Jede Wallbox zieht im Mittel 8 bis 10 kW. Wenn zeitgleich nur jedes achte oder zehnte Elektrofahrzeug lädt, müssen weitere 20 GW regelungstechnisch vom Netz aufgefangen werden. Diese 40 GW sollten zudem tunlichst erneuerbar sein.

Wie sieht die Situation heute aus? Am 19. März 2023, um 11 Uhr, beteiligten sich laut Bundesnetzagentur die grünen Stromerzeuger am bundesweiten Gesamtverbrauch von ziemlich genau 50 GW mit ebenfalls ziemlich genau 30 GW – das heißt, Wärmepumpen und Wallboxen mit ihrem prognostizierten zusätzlichen Extrembedarf von 40 GW stellen die Elektrizitätswirtschaft vor enorme Herausforderungen. Die Bundesnetzagentur hat deshalb schon vorsorglich den Netzbetreibern und EVUs die vertragliche Vereinbarung von Sperrzeiten für den Wärmepumpen- und Ladebetrieb in Hochlastzeiten empfohlen, des Weiteren eine beschleunigte Einführung von intelligenten Zählern und Messsystemen, um mithilfe von Lastausgleichsstrategien „den Strom netzdienlich, günstig und komfortabel“ in und aus steuerbaren Verbrauchern zu bekommen.

Entbürokratisiertes Verfahren

Dazu bedarf es unter anderem Smart-Meter, im Kern bestehend aus dem Smart-Meter-Gateway (SMGW) und dem intelligenten Messsystem (iMSys) in Form von elektronischen Zählern, die jedoch mehr leisten als nur Addieren. Mit intelligenten Stromzählern kann der Netzbetreiber online regeln, wer wann Strom ins Netz einspeist oder aus dem Netz zieht. So können also beispielsweise Ladevorgänge für E-Autos so gesteuert werden, dass sie bevorzugt in Zeiten mit hoher Stromeinspeisung aus erneuerbaren Quellen stattfinden. Oder Wärmepumpen die Speicher füllen. Der Rollout der intelligenten Zähler für Wärmepumpen, PV, Batteriespeicher, Ladepunkte mit einem Verbrauch von mehr als 10.000 kWh/a sollte schon 2020 beginnen, musste dann aber aus verschiedenen Gründen verschoben werden.

Die damaligen Hürden scheinen beseitigt zu sein. Im Dezember vergangenen Jahres jedenfalls hatte das Kabinett dem Deutschen Bundestag den Entwurf eines „Gesetzes zum Neustart der Digitalisierung der Energiewende“ vorgelegt. Das Habeck-Ministerium hat ihn ausgearbeitet. Die Fassung regelt vornehmlich das überarbeitete Rollout-Verfahren der Smart-Meter. In der Ausarbeitung steht in der Einleitung unter „A. Problem und Ziel“: „Zentrales Ziel dieses Gesetzes ist es, den Rollout zu beschleunigen, Verfahren rund um den Rollout intelligenter Messsysteme zu entbürokratisieren und die Rechtssicherheit zu stärken. Gleichzeitig sollen Kosten zukunftsfest und gerechter verteilt, ein Anreiz für Markt und Wettbewerb geschaffen, Kompetenzen zielgerichtet gebündelt und ein zusätzlicher Beitrag zur Nachhaltigkeit geleistet werden.“

Was sich ändern soll

Bisher gibt das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) den Einsatz der Smart-Meter erst frei, wenn das Produkt zu diesem Zeitpunkt alle gesetzlich erforderlichen Mindestfunktionalitäten aufweist. Eine schrittweise Markteinführung mit späteren Anwendungsupdates sehen die momentan gültigen Auflagen nicht vor. Das GNDEW dagegen erlaubt einen „agilen Rollout“. In einer zeitlich befristeten Hochlaufphase dürfen aufwendige Funktionen, wie Steuern und Schalten, später schrittweise über Updates eingeführt werden. Der Rollout kann dadurch ab Inkrafttreten des Gesetzes sofort mit den bereits zertifizierten Geräten starten und zwar für die Einbaufälle verbrauchsseitig (etwa Wärmepumpen, Ladestationen) mit einem Jahresstromverbrauch von 6.000 bis 100.000 kWh , erzeugungsseitig (etwa PV, KWK) von 7 bis 25 kW installierter Leistung.

Das 2016 in Kraft getretene Messstellenbetriebsgesetz legt außerdem fest, dass Geräte erst dann zertifiziert werden dürfen, wenn für eine bestimmte Entwicklungsstufe die Zertifizierung von drei voneinander unabhängigen Herstellern vorliegt. Diese Regelung soll im GNDEW entfallen. Das Tempo soll künftig allein der innovativste Hersteller bestimmen, es muss also nicht mehr gewartet werden, bis mindestens drei Hersteller einen technischen Gleichstand erreicht haben.

Die Smart-Meter-Technologie gestattet die Fernsteuerung von Verbrauchseinrichtungen durch den Betreiber selbst wie auch durch den Stromversorger. Bei Wärmepumpen etwa bedarf es dazu keine baulichen Voraussetzungen, bei Blockheizkraftwerken (BHKW), die durch ihre Einspeisung das Netz belasten oder stabilisieren können, schon. Deshalb ordnet das GNDEW eine Änderung in § 9 Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) an, die Hersteller verpflichtet, eine technische Einrichtung an BHKW vorzusehen, „damit über ein Smart-Meter-Gateway […] Netzbetreiber oder andere Berechtigte jederzeit entsprechend den Vorgaben […] 1. die Ist-Einspeisung abrufen können und 2. die Einspeiseleistung stufenweise oder, sobald die technische Möglichkeit besteht, stufenlos ferngesteuert regeln können.“ Um das gleich vorwegzunehmen: Unter anderem Punkt 2 stieß bei der Anhörung der Sachverständigen am 15. März 2023 auf relativ breite Kritik.

Zustimmung und Kritik

Anhörung: Noch handelt es sich bei der aktuellen Fassung des GNDEW um einen Entwurf. Der hat noch nicht den Segen des Parlaments. Das macht sich gerade schlau. Der Ausschuss für Klimaschutz und Energie des Bundestags als eine der zu passierenden Stationen auf dem Weg zur Gesetzeswürde hatte zum 15. März Verbände und Gutachter zu einer öffentlichen Anhörung ins Abgeordnetenhaus nach Berlin eingeladen und um Stellungnahmen gebeten. Der Rollout soll bis 2030 weitgehend abgeschlossen sein. Was steht dem entgegen, wo muss der Entwurf nachgebessert werden? Als wirtschaftlich vertretbare Jahreskosten für den angeschlossenen Endnutzer akzeptiert die Vorlage als Preisobergrenze 20 Euro für Geräte mit einer Leistung zwischen 7 bis 15 kW, 50 Euro für 15 bis 25 kW und 120 Euro für 25 bis 100 kW. Die stellen keine wesentliche Hürde dar. Die Anmerkungen dazu hielten sich in Grenzen. Die Mehrheit des finanziellen Aufwands hat der Netzbetreiber zu tragen.

Naturgemäß stimmten die Vertreter der Hersteller und Verbände aus der Elektro- und Digitalwirtschaft dem Entwurf zur Beschleunigung des Rollouts im Wesentlichen zu, von verschiedenen Details abgesehen. Zweifel am generellen Wert solch eines Dekrets kamen sozusagen von außen:

„Mit dem Gesetz soll das alte Schlagwort »Spitzenglättung« umgesetzt werden. Der massive Ausbau der regenerativen Erzeuger wird ohne verfügbare Elektrolyseure im GW-Leistungsbereich und den Bau neuer Gaskraftwerke (über 50 Anlagen à 800 MW) keine Verbesserung erbringen. Mangels verfügbarer Leistungserzeuger kann die Digitalisierung der Netze keine Lösung bieten. Durch den Mehrbedarf für die E-Mobilität und den vermehrten Einsatz von Wärmepumpen wird eine gesicherte Stromversorgung mehr gefährdet. Auch ein gesteigertes Importieren elektrischer Leistung von unseren europäischen Nachbarn kann keine Abhilfe leisten. Die erforderlichen Übertragungsleitungen stehen nicht zur Verfügung. Es wird heute schon eine Versorgungslücke für das Jahr 2025 prognostiziert.“ (Prof. Alwin Burgholte, Wilhelmshaven)

Bilanz alle 15 Minuten

Dass zukünftig sämtliche Kommunikationsdaten über die Einheit Gateway und iMSys laufen müssen, halten mehrere Sachverständige für bedenklich. „Die 900 grundzuständigen Messstellenbetreiber sind nicht ansatzweise dafür aufgestellt, die Kommunikationsanforderungen sämtlicher Hersteller von PV-Anlagen, Speichern, Wallboxen und Wärmepumpen über SMGW umzusetzen.“ (Felix Dembski, sonnen GmbH)

„Der Rollout von intelligenten Messsystemen ist im Sinne der besseren Sichtbarkeit und der Bilanzierbarkeit zu begrüßen. Die Verpflichtung zur 15-Minuten-Bilanzierung bei Einsatz intelligenter Messsysteme ist ein konsequenter Schritt, um die Flexibilität im Stromsystem verfügbar zu machen. Das iMSys stellt hier im Vergleich zur sonst eingesetzten teuren Registrierenden Leistungsmessung (RLM) eine kostengünstige Alternative dar. Der BSW begrüßt daher den Rollout von iMSys für die Messung und Bilanzierung. Allerdings hat Deutschland mit dem Ansatz, die Übertragung von Messdaten mit der Steuerung eines dezentralen Stromsystems verpflichtend über ein vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) zertifiziertes intelligentes Messsystem zu koppeln, einen Sonderweg eingeschlagen, den der BSW für nicht sinnvoll hält. Danach soll jede Kommunikation (auch Softwareupdates), die auch nur mittelbar Einfluss auf Steuerungshandlungen hat, über ein SMGW erfolgen. Nach unserem Wissen wurde dies bislang nicht erprobt. Die Anbindung von EE-Anlagen, die aktuell sicher in virtuelle Kraftwerke eingebunden sind, ist auf dieser Grundlage so nicht mehr möglich! Hier droht nach 15 Jahren Stillstand bei der Übermittlung von Messwerten jetzt vergleichbarer Stillstand bei der Steuerung von Anlagen. Im weltweiten Wettlauf um die Technologie-Führerschaft im Cleantech-Bereich können wir uns solche Fehler nicht mehr leisten.“ (Bundesverband Solarwirtschaft/BSW-Solar).

Fernsteuerung unerprobt

Der BSW geht in seiner Stellungnahme unter der Kapitelüberschrift „Fernsteuerung über iMSys – Beschleunigung oder Bremse der Energiewende“ noch detaillierter auf diesen Punkt ein. „Im Zielmodell müssen alle Anlagen mit einer Leistung größer 25 kW und PV-Anlagen in Kombination mit § 14a technisch so ausgestattet sein, dass mit Einbau eines iMSys der Netzbetreiber die Anlagenleistung ferngesteuert reduzieren kann. Dazu kommen auch alle PV-Anlagen bis 25 kW, welche nach §10b direktvermarktet werden. Eine Fernsteuerung von Erzeugungsanlagen über ein iMSys ist zurzeit nicht sinnvoll und insbesondere nicht massentauglich möglich. Die notwendigen Steuerboxen, die eine Option darstellen, stehen noch nicht so schnell zur Verfügung. Die Standardisierung der Anbindungsprozesse ist noch nicht zu Ende geführt. Die technische Richtlinie TR 5 soll bis Ende 2023 beschlossen werden, wobei der BSW darauf hinweist, dass für eine beschleunigte Energiewende bei der Standardisierung die aktuell im Bestand genutzten Schnittstellen und Standardprotokolle berücksichtigt werden müssen. Darüber hinaus sollte beim Steuern immer noch eine Technologieoffenheit erhalten bleiben. Es ist nicht sinnvoll, ausschließlich über das iMSys steuern zu dürfen, sondern die Prozesse müssen optimiert werden. Wettbewerb ist in einem sich dynamisch entwickelnden Umfeld wichtig, damit die besten technologischen Lösungen gefunden werden und sich am Markt durchsetzen können.“

Für den Verband kommunaler Unternehmen (VKU) ignoriert ebenfalls das beabsichtigte Gesetz die derzeitigen technischen Möglichkeiten. „Der Rollout für zukünftig steuerpflichtige Anlagen sollte erst dann verpflichtend sein, wenn die massengeschäftstaugliche Verfügbarkeit von Geräten und Prozessen, die die notwendigen Funktionen abbilden können, gewährleistet ist“. Der Verband nimmt des Weiteren Stellung zu den flexiblen Stromtarifen, die die Versorger zukünftig anbieten sollen. „Die Ermöglichung dynamischer Stromtarife ist grundsätzlich zu begrüßen, muss jedoch technisch und in der Praxis darstellbar sein und darf keine Verpflichtung darstellen. Die pauschale Verpflichtung für alle Stromlieferanten, ab 2026 dynamische Stromtarife anbieten zu müssen, sollte entfernt werden.“ Auch der Rechen- und Verwaltungsaufwand sei immens. Gerade für kleine Stromlieferanten stelle diese Pflicht eine unverhältnismäßige Belastung dar.

Dynamische Tarife nur ein Wort?

Was die volatilen oder dynamischen Tarife angeht, stellt sich ohnehin die Frage, ob oder wie sich ein nennenswerter Preissprung zwischen niedrig und hoch überhaupt einstellt. Abends und nachts bei Dunkelflaute mit 0 Prozent Sonne und einem Prozent Wind – so die Definition der Stromwirtschaft für Dunkelflaute – käme für den Niedertarif nur fossiler Strom infrage. Das verbietet sich. Wenn dagegen nachmittags um 15 Uhr zur eventuell vermeintlichen NT-Zeit bundesweit zig Millionen Wärmepumpen, Wasch- und Geschirrspülmaschinen und Wallboxen zur Frequenzstabilisierung zeitgleich aufgrund des Signals von der Leipziger Strombörse anspringen, dürfte dieser Hochlauf sämtliche schlummernden Kraftwerke aus ihrem Mittagsschlaf reißen und den Niedertarif zum Hochtarif verteuern. So einfach kann ein tarifgesteuerter Betrieb von Stromverbrauchseinrichtungen mithin auch nicht organisiert sein. Wie also könnte ein funktionierendes Modell aussehen? Die Bundesnetzagentur als eingebundene Behörde hat sich dazu bisher nicht geäußert.

Wie geht es weiter? Mit Übernahme der Änderungen und Korrekturen des Bundestags kann das Gesetz verabschiedet werden. Es bedarf nicht der Zustimmung des Bundesrats.