So funktioniert Peak-Shaving für Unternehmen

Peak-Shaving, auch als Lastspitzenkappung bezeichnet, beschreibt die gezielte Reduzierung von Lastspitzen im Energieverbrauch eines Unternehmens, um hohe Netzentgelte zu vermeiden. Dazu kann das Unternehmen beispielsweise seine Produktion drosseln oder eigens produzierte bzw. gespeicherte Energie zuschalten – etwa aus einem Batteriespeicher.

Lastspitzen treten auf, wenn in einem kurzen Zeitraum besonders viel Strom benötigt wird – beispielsweise, wenn mehrere Maschinen gleichzeitig starten oder energieintensive Prozesse parallel ablaufen. Das kann für Unternehmen mit einem jährlichen Strombedarf von mehr als 100.000 Kilowattstunden zu einem Problem werden: Sie sind verpflichtet, ihren Verbrauch kontinuierlich im 15-Minuten-Takt zu messen. Diese Messung dient der Berechnung des Leistungspreises. Der „Haken“ an der Sache: Selbst wenn eine Lastspitze nur wenige Minuten dauert, beeinflusst sie die Berechnung des Leistungspreises für einen deutlich längeren Zeitraum.

Hier setzt das Konzept des Peak-Shavings an. Mit Maßnahmen zur Lastspitzenkappung halten Unternehmen ihre Energiekosten möglichst niedrig. Doch Peak-Shaving bietet nicht nur finanzielle Vorteile: Es trägt auch zur Stabilisierung des Stromnetzes bei und unterstützt Unternehmen dabei, nachhaltiger und effizienter zu wirtschaften.

Nehmen wir ein produzierendes Unternehmen als Beispiel. Morgens um 8 Uhr sind die Mitarbeitenden topmotiviert vor Ort, alle Maschinen fahren gleichzeitig hoch. Das saugt für kurze Zeit eine große Menge Strom aus dem öffentlichen Netz. Diese kurze morgendliche Lastspitze kann dazu führen, dass die Netzentgelte für den gesamten Monat oder sogar das Jahr unnötig hoch sind: Wer viel Strom bezieht, und sei es nur kurzzeitig, zahlt auch einen höheren Leistungspreis und somit höhere Netzentgelte. Peak-Shaving-Maßnahmen wie das Zuschalten von Batteriespeichern oder eine kurzzeitige Drosselung der Maschinen- und Anlagenleistung senken diese Spitze ab und reduzieren so die Kosten für das Unternehmen.

Während Peak-Shaving darauf abzielt, Lastspitzen zu kappen, also weniger Energie aus dem öffentlichen Stromnetz zu ziehen, konzentriert sich die Lastverschiebung (Load-Shifting) darauf, den Energieverbrauch nicht zu senken, sondern zeitlich zu verlagern. Das bedeutet, dass energieintensive Prozesse in Zeiten mit geringerer Netzbelastung verschoben werden – beispielsweise in die Nachtstunden, wenn der Strom günstiger ist.

Der Unterschied liegt also im Ansatz: Beim Peak-Shaving reduziert ein Unternehmen die Höhe der Lastspitzen, während es bei der Lastverschiebung „nur“ den Zeitpunkt des Energieverbrauchs ändert. Beide Ansätze können sich ergänzen.

Peak-Shaving eignet sich besonders für Unternehmen, deren Lastspitzen sehr kurz und intensiv sind, etwa in der Industrie oder in Rechenzentren. Lastverschiebung hingegen ist ideal für Betriebe, die ein präzises Verständnis ihres Lastprofils haben und ihre Prozesse flexibel umplanen können, beispielsweise in der Logistik oder bei energieintensiven Produktionsprozessen. Beide Methoden können, insbesondere in Kombination miteinander, die Energiekosten von Unternehmen senken und das lokale Stromnetz entlasten.

Kurz gesagt, sollte jedes Unternehmen, dessen Tagesgeschäft energieintensive Prozesse beinhaltet, an wirksamen Maßnahmen zur Lastspitzenkappung interessiert sein. Aber, um etwas konkreter zu werden: Gezielte Lastspitzenkappung eignet sich vor allem für folgende Unternehmen:

• Produzierende Betriebe: Das betrifft Betriebe mit energieintensiven Maschinen und Anlagen, die häufig gleichzeitig laufen. Eine gezielte Steuerung der Last sowie das Zuschalten von Batteriespeichern können Lastspitzen abfangen.

• Rechenzentren: Rechenzentren haben einen konstant hohen Energiebedarf, insbesondere für Server und Kühlung. Fährt eine große Anzahl an Servern gleichzeitig hoch oder starten intensive Datenverarbeitungsprozesse, können kurzfristige Lastspitzen auftreten. 

• Krankenhäuser: Einrichtungen mit umfangreicher technischer Ausstattung, die kritisch für die medizinische Versorgung sind und nicht gedrosselt werden können, reduzieren durch Eigenstromerzeugung und Batteriespeicher ihre Spitzenlasten.

• Lagerlogistik, Einzelhandel und Supermärkte: Lastspitzen entstehen in Unternehmen mit Kühl- und Gefrieranlagen, wenn mehrere Kühlaggregate gleichzeitig anlaufen oder wenn es zu plötzlichen Temperaturanstiegen kommt, beispielsweise bei hohen Außentemperaturen oder durch das häufige Anfahren von Kühl- und Gefrierbereichen während Stoßzeiten. In solchen Situationen können vor allem Batteriespeicher die Energiekosten senken, idealerweise in Verbindung mit Photovoltaik. Die meist großen Flachdächer solcher Gebäude bieten sich als Installationsfläche für PV-Module an, welche den fürs Peak-Shaving nötigen Strom liefern.

Lastspitzen im Energieverbrauch sind für Unternehmen nicht nur ein technisches, sondern vor allem ein finanzielles Problem. Die Netzentgelte, die Unternehmen an ihren Energieversorger zahlen, werden maßgeblich von den höchsten Lastspitzen innerhalb eines Abrechnungszeitraums beeinflusst.

Es gibt verschiedene Ansätze, um Peak-Shaving umzusetzen. Die Wahl der passenden Methode hängt stark von den individuellen Anforderungen und den bestehenden Rahmenbedingungen im Betrieb ab. Schauen wir uns die wichtigsten Ansätze im Detail an:

Eine der effektivsten Methoden fürs Peak-Shaving ist der Einsatz von Batteriespeichern. Sie können während Zeiten mit niedrigem Verbrauch und günstigen Strompreisen überschüssige Energie aufnehmen, etwa aus einer eigenen Photovoltaik-Anlage oder über einen dynamischen Stromtarif. Den gespeicherten Strom geben sie bei Bedarf wieder ab, um spontane wie auch geplante Lastspitzen zu glätten. Das eingebundene Energiemanagementsystem reagiert automatisch auf Veränderungen im Strombedarf und passt die Stromflüsse entsprechend an.

Ein großer Vorteil von Batteriespeichern ist ihre Flexibilität: Speicher sind in quasi allen Branchen einsetzbar. Beispielsweise fangen sie in produzierenden Unternehmen den Energiebedarf während des Hochfahrens von Maschinen ab. Zudem sind sie modular erweiterbar, sodass Unternehmen die Kapazität an ihre Bedürfnisse anpassen können. Allerdings sind Stromspeicher mit einer anfänglichen Investition verbunden. Natürlich amortisiert sie sich durch die langfristigen Einsparungen bei den Netzentgelten bzw. den Stromkosten insgesamt, dennoch bedeuten große Speicherkapazitäten zunächst einige Ausgaben.

Ein weiterer Ansatz fürs Peak-Shaving, der teils mit Batteriespeichern einhergeht, ist die Eigenstromerzeugung. Das funktioniert im gewerblichen Bereich vor allem mit Photovoltaik-Anlagen, aber auch mit Blockheizkraftwerken und anderen dezentralen Energiequellen.

Die Vorteile der Eigenstromerzeugung liegen nicht nur in der Kostenersparnis, sondern auch in mehr Unabhängigkeit vom Stromnetz. Zudem tragen nachhaltige Technologien wie Photovoltaik dazu bei, die CO₂-Emissionen (und deren Besteuerung) zu senken und die Umweltbilanz zu verbessern – das wiederum bedeutet einen Imagegewinn, den ein Unternehmen im Wettbewerb kommunizieren kann. Dieser Ansatz erfordert eine sorgfältige Planung und möglicherweise Investitionen in die Infrastruktur. Photovoltaik lohnt sich jedoch in so gut wie jedem Fall und ist der einfachste Weg für ein Unternehmen, eigenen Strom herzustellen und – mit Hilfe von Batteriespeichern und einem smarten Energiemanagementsystem – die Lastspitzenkappung zu automatisieren.

Eine ebenso simple wie wirksame Methode: Die Leistung bestimmter Maschinen oder Anlagen wird reduziert, um eine drohende Lastspitze zu vermeiden. Auch das kann ein Energiemanagement- oder Steuerungssystem automatisch handhaben: Es überwacht den Energieverbrauch in Echtzeit und kann bei Bedarf Verbraucher abschalten oder drosseln. Diese Maßnahme lässt sich schnell und unkompliziert umsetzen, bedarf aber natürlich auch einer gewissen Planung, damit sie die Kernprozesse des Unternehmens nicht beeinträchtigt.

Ein einfaches Beispiel wäre eine Produktionsanlage, bei der nicht unbedingt benötigte Maschinen oder Prozesse für kurze Zeit pausieren, wenn eine Lastspitze droht. Ebenso könnten Klimaanlagen in Bürogebäuden vorübergehend mit geringerer Leistung laufen, ohne den Komfort der Mitarbeitenden wesentlich zu beeinträchtigen.

Bei dieser Form des Lastmanagements steuern Unternehmen ihre energieintensiven Verbraucher wie Maschinen, Heizkessel, Pumpen oder Kühlanlagen so, dass sie nicht gleichzeitig unter Volllast laufen. Stattdessen werden sie, soweit möglich, zeitversetzt betrieben, um keine hohe Lastspitze im Energiebedarf des Unternehmens zu erzeugen, oder um im Sinne eines netzdienlichen Verhaltens in Phasen mit geringerer Gesamt-Netzbelastung verschoben (zum Beispiel auf die Nacht).

Die Lastverschiebung gehört, wie oben erläutert, strenggenommen nicht zu den Peak-Shaving-Maßnahmen, da der Strombezug aus dem öffentlichen Netz nicht vermindert, sondern nur zeitlich verlagert wird. Dennoch stellen wir das Prinzip der Vollständigkeit halber vor, da es dazu beiträgt, Lastspitzen zu kappen.

Diese Methode ist besonders kosteneffizient, da sie oft ohne große Investitionen umsetzbar ist. Unternehmen benötigen allerdings neben einem geeigneten Steuerungssystem sowie einem detaillierten Verständnis ihres Lastprofils grundsätzlich eine gewisse Flexibilität in den Abläufen. Ein Beispiel dafür ist ein Logistikunternehmen, das die Kühlung seiner Lagerhallen in den Nachtstunden intensiver betreibt, wenn der Strom günstiger ist.

Damit Peak-Shaving erfolgreich umgesetzt werden kann, müssen bestimmte Voraussetzungen hinsichtlich der technischen Infrastruktur sowie organisatorischen und finanziellen Rahmenbedingungen im Unternehmen erfüllt sein:

Die Lastspitzenkappung oder das Peak-Shaving ist eine Win-Win-Strategie, die sowohl wirtschaftliche als auch technische Vorteile bietet. Durch intelligente Lastverteilung mittels Energiemanagement und Speichern wie auch durch eigene Energieproduktion, zum Beispiel mit PV-Anlagen, wird das Energiesystem effizienter und widerstandsfähiger – und zwar nicht nur das von einzelnen Unternehmen, sondern das gesamte. Die Unternehmen sparen durch das Vermeiden von Lastspitzen außerdem bares Geld. 1KOMMA5° Commercial Solutions steht deinem Unternehmen von der ersten Beratung bis zur Umsetzung eines vollständigen, smarten Systems Schritt für Schritt zur Seite.