Kleinstanlagen marktbasiert integrieren: DEER demonstriert technische Machbarkeit

Wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur Integration von Kleinstanlagen in den Redispatch-Prozess erreicht. Im Projekt DEER konnte die technische Machbarkeit für einen komplementären marktbasierten Redispatch mithilfe so genannter Kleinstanlagen demonstriert werden. Als Kleinstanlagen werden Anlagen im Bereich unter 100 KW bezeichnet – etwa Wärmepumpen, Heim-PV-Anlagen oder kleine Batteriespeicher. Ergänzend zu den aktuell kostenbasierten Redispatch-Prozessen sollen diese Kleinstanlagen marktbasiert in die bestehenden Prozesse integriert werden.

Dezentrale Flexibilität heben – Kosten senken

Die zunehmende Dezentralisierung unseres Energiesystems mit vielen kleinen Erzeugern und Nachfragern führt zu erhöhten Anforderungen an die Sicherheit der zugrundeliegenden Netze. Hier ist insbesondere das Netzengpassmanagement und der damit verbundene Redispatch-Prozess zu nennen, also der Überlastungsschutz durch Drosselung oder Erhöhung der Einspeisung. Aktuell werden im Redispatch nur Anlagen ab 100 KW und direkt steuerbare KWK- und EE-Anlagen berücksichtigt. Das Potenzial von Kleinstanlagen bleibt ungenutzt. Durch die freiwillige Integration dieser Anlagen kann dieses aktuell ungenutzte Potenzial für die Sicherheit unseres Netzes aktiviert werden. Das kann dazu beitragen, Systemkosten zu senken und so die Energiewende entscheidend voranzutreiben. Die Bereitstellung von Flexibilitätsleistung bedeutet, nachfrageseitig den Energieverbrauch angebundener Anlagen bei Bedarf zu drosseln. Andererseits können beispielsweise Ladevorgänge von Batteriespeichern zeitlich verschoben werden, um überschüssige Energie zu verbrauchen.

Ein digitales System für den dezentralen Redispatch

Im Projekt DEER wurden für diese Integration innovative, digitale Lösungen entwickelt und in einem Feldtest mit realen Anlagen erprobt. Anstatt erneuerbare Energie zukünftig abzuregeln, soll das Flexibilitätspotential dieser Anlagen besser genutzt werden.

»Damit alle Akteure im Energiesystem automatisiert kommunizieren können, brauchen wir ein digitales System«, so Prof. Dr. Jens Strüker, stellv. Leiter Institutsteil Wirtschaftsinformatik des Fraunhofer FIT und Professor für Wirtschaftsinformatik an der Universität Bayreuth.

In den vergangenen drei Jahren hat das Konsortium dafür ein Multi-Agenten System entwickelt. Dieses System ermöglicht es, das Flexibilitätspotential dezentraler Kleinstanlagen lokal zu optimieren, cloudbasiert zu aggregieren und als Angebot marktbasiert auf Flexibilitätsplattformen anzubieten. Im System wird die lokale Optimierung mit dezentral verwalteten, digitalen Maschinenidentitäten verknüpft. Das lokale System optimiert den eigenen üblichen Fahrplan und berechnet das eigene Potential davon abzuweichen. So entsteht ein lokales Flexibilitätspotential unter Berücksichtigung von gerätespezifischen Einschränkungen und Leistungsprognosen. Dieses wird mit der Maschinenidentität kryptographisch verknüpft und an den Aggregator gesendet.

Der Aggregator berechnet ein marktbasiertes Flexibilitätsangebot basierend auf den empfangenen lokalen Flexibilitätspotentialen. Dieses Angebot wird im Projekt auf der Crowd Balancing Plattform EQUIGY platziert. Zur Überprüfung dieses Angebots werden Plausibilitätsnachweise bereitgestellt, sodass im Vorfeld überprüft werden kann, ob das Angebot auch erfüllt werden kann. Im Projekt werden diese Plausibilitätsnachweise mit so genannten Zero-Knowledge Proofs erzeugt. Diese Nachweise erlauben es, Aussagen zu beweisen, ohne private Daten preiszugeben. So werden nur absolut erforderliche Informationen weitergeleitet. Das schützt die Privatsphäre der Anlagenbesitzer und erlaubt Netzbetreibern die Verifizierung von Angeboten, ohne die Rohdaten verwalten, auswerten und speichern zu müssen.

Wenn ein Flexibilitätsangebot aktiviert wurde, berechnet der Aggregator die Leistungsanfragen für die lokalen Flexibilitätsagenten. Diese ändern den Fahrplan ihrer Anlagen und übermitteln die aktualisierten Messdaten. Aggregatoren weisen die Erfüllung des Angebots wieder mit Zero-Knowledge Proofs nach. So entsteht ein System, das den Austausch verifizierbarer Daten ermöglicht.

Auf der Grundlage des entwickelten Systems wurde ein Prototyp implementiert und die Funktionsweise unter anderem mit realen Anlagen im Feld erprobt. Dabei fokussierte das Konsortium die technische Machbarkeit, um Konzepte in die Anwendung zu bringen und das entwickelte System auch in der Normung im Rahmen einer VDE SPEC zu verankern.

Projektabschluss in Oldenburg

Am 27. November 2025 fand in Oldenburg das abschließende Konsortialtreffen der beteiligten Partner Institutsteil Wirtschaftsinformatik des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik FIT, OFFIS – Institut für Informatik, be.storaged GmbH, OLI Systems GmbH, Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE, TenneT TSO GmbH und UBIMET GmbH statt.

Mit der Förderung von Projekten wie DEER ermöglicht es das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt Konsortien, einen wichtigen Beitrag zum Gelingen der Energiewende und zu mehr Effizienz in energiewirtschaftlichen Prozessen zu leisten. In einem Energiesystem mit perspektivisch Millionen von verteilten Erzeugungs‑, Verbrauchs- und Speichereinheiten ist es essenziell, konsequent Lösungen zur Automatisierung zu entwickeln und in die Anwendung zu bringen.