{"id":16609,"date":"2026-10-05T07:42:23","date_gmt":"2026-10-05T05:42:23","guid":{"rendered":"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/?p=16609"},"modified":"2026-10-05T07:47:32","modified_gmt":"2026-10-05T05:47:32","slug":"dynanet-dynamische-stromtarife-basyx","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/dynanet-dynamische-stromtarife-basyx\/","title":{"rendered":"Dynamische Stromtarife netzdienlich gestalten: Das Forschungsprojekt DynaNet"},"content":{"rendered":"\n
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Dynamische Stromtarife reagieren bislang vor allem auf die Preise am Strommarkt. Doch ein niedriger B\u00f6rsenstrompreis bedeutet nicht automatisch, dass im lokalen Verteilnetz ausreichend Kapazit\u00e4t f\u00fcr zus\u00e4tzlichen Strombezug verf\u00fcgbar ist. Im Projekt DynaNet<\/strong> wird deshalb untersucht, wie sich prognostizierte Netzzust\u00e4nde in netzdienliche Preissignale \u00fcbersetzen lassen. Eine zentrale Voraussetzung daf\u00fcr ist eine digitale Infrastruktur, die verteilte Daten und Fachsysteme zuverl\u00e4ssig miteinander verbindet. Die technologische Basis daf\u00fcr liefert die Open-Source-Middleware Eclipse BaSyx<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

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Dynamischer vs. netzdienlicher Stromtarif auf einen Blick<\/strong><\/strong> <\/h2>\n\n\n\n


Dynamische Stromtarife sparen Kosten, ber\u00fccksichtigen bislang jedoch nur den Gro\u00dfhandelsmarkt und nicht die lokale Netzauslastung. Das Forschungsprojekt DynaNet<\/strong><\/a> erweitert dieses Modell um eine netzdienliche Komponente, die den Energieverbrauch st\u00e4rker an der lokalen Erzeugung ausrichtet und dadurch Engp\u00e4ssen im Verteilnetz proaktiv entgegenwirkt.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Marktdynamische Stromtarife<\/h3>\n\n\n\n

Orientieren sich am bundesweiten B\u00f6rsenstrompreis. Sie ignorieren lokale Netz\u00fcberlastungen und bergen das Risiko von Engp\u00e4ssen auf Trafo-Ebene. <\/p>\n\n\n\n

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Netzdienliche Stromtarife (DynaNet) <\/h3>\n\n\n\n

Berechnen lokale Netzzust\u00e4nde proaktiv voraus. Ein dynamischer Preisoffset steuert flexible Lasten (z. B. Elektrofahrzeuge, W\u00e4rmepumpen) gezielt nach freier Netzkapazit\u00e4t. <\/p>\n\n\n\n

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Technologischer Enabler<\/h3>\n\n\n\n

Die Open-Source-Middleware Eclipse BaSyx schafft den gemeinsamen Informationsraum, indem sie verteilte Fachsysteme \u00fcber Digitale Zwillinge (AAS) standardisiert verbindet.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Warum aktuelle dynamische Stromtarife das Verteilnetz \u00fcberlasten<\/h2>\n\n\n\n

Photovoltaikanlagen, W\u00e4rmepumpen, Batteriespeicher und Elektrofahrzeuge ver\u00e4ndern die Lastfl\u00fcsse in lokalen Verteilnetzen. Dynamische Stromtarife k\u00f6nnen dazu beitragen, flexible Verbr\u00e4uche zeitlich zu verschieben, orientieren sich bislang jedoch \u00fcberwiegend an den Preisen des Stromgro\u00dfhandels. Diese spiegeln die Situation im \u00fcbergeordneten Energiesystem wider, nicht aber zwangsl\u00e4ufig die aktuelle oder prognostizierte Auslastung einzelner Transformatoren und Leitungsabschnitte. Ein niedriger Strompreis kann daher zus\u00e4tzliche Last gerade dann anreizen, wenn ein lokaler Netzbereich bereits stark beansprucht ist.<\/p>\n\n\n\n

Mit AgNes<\/strong><\/a>, dem Verfahren zur Reform der Allgemeinen Netzentgeltsystematik Strom, greift die Bundesnetzagentur die Frage auf, wie Netzentgelte k\u00fcnftig st\u00e4rker an den Anforderungen der Energiewende und an der tats\u00e4chlichen Beanspruchung der Netze ausgerichtet werden k\u00f6nnen. Dynamische Netzentgelte sollen dabei perspektivisch lokale und zeitliche Netzknappheiten in Preissignale \u00fcbersetzen. Die konkrete Ausgestaltung befindet sich jedoch noch in Entwicklung und umfasst nur die oberen Netzebenen bis zur Mittelspannung. Damit bleibt die Herausforderung, wie prognostizierte Engp\u00e4sse in einzelnen Niederspannungsnetzen technisch erfasst und zeitlich sowie r\u00e4umlich pr\u00e4zise in ein nutzbares Preissignal \u00fcberf\u00fchrt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Netzdienliche Preissignale durch KI-basierte Zustandsprognosen<\/h2>\n\n\n\n

DynaNet<\/strong><\/a> setzt genau hier an: Das Projekt untersucht, wie sich lokale Netzengp\u00e4sse fr\u00fchzeitig erkennen und durch gezielte Preissignale m\u00f6glichst vermeiden lassen. Statt erst auf einen bereits kritischen Netzzustand zu reagieren, verfolgt DynaNet damit einen proaktiven Ansatz. Grundlage daf\u00fcr sind Prognosen, die zeigen, wann und wo eine \u00dcberlastung im Verteilnetz entstehen k\u00f6nnte. In die Berechnungen flie\u00dfen unter anderem Wetterdaten, erwartete Erzeugungs- und Verbrauchswerte, historische Lastprofile, die Netztopologie sowie technische Daten der Betriebsmittel ein. Netzberechnungen ermitteln daraus, wie sich die Auslastung einzelner Leitungsabschnitte und Transformatoren voraussichtlich entwickeln wird.<\/p>\n\n\n\n

Wird ein m\u00f6glicher Engpass erkannt, soll ein KI-gest\u00fctzter Preisgenerator einen erg\u00e4nzenden Preisbestandteil berechnen. Dieser sogenannte Preisoffset ber\u00fccksichtigt die lokale Netzsituation und kann in einen dynamischen Stromtarif einflie\u00dfen. Bei einer drohenden \u00dcberlastung kann ein h\u00f6heres Preissignal dazu beitragen, zus\u00e4tzlichen Verbrauch zu vermeiden oder zeitlich zu verschieben. Sind dagegen ausreichend Netzkapazit\u00e4ten vorhanden oder steht lokal viel erneuerbare Energie zur Verf\u00fcgung, kann ein g\u00fcnstigeres Preissignal die Nutzung flexibler Anlagen f\u00f6rdern. Home-Energy-Management-Systeme (HEMS) k\u00f6nnen diese Signale automatisiert verarbeiten. Sie verschieben etwa den Ladevorgang eines Elektrofahrzeugs, passen den Betrieb einer W\u00e4rmepumpe an oder steuern einen Batteriespeicher.<\/p>\n\n\n\n

Eclipse BaSyx als Middleware f\u00fcr die Netzzustandsprognose<\/h2>\n\n\n\n

Die Berechnung eines solchen Preissignals setzt voraus, dass zahlreiche Systeme zusammenarbeiten. Netztopologie und Betriebsmitteldaten befinden sich typischerweise im Netzleitsystem. Wetter- und Energieprognosen stammen von spezialisierten Diensten. Netzberechnungsprogramme analysieren die erwarteten Lastfl\u00fcsse. Energielieferanten und Home-Energy-Management-Systeme verwenden wiederum eigene Anwendungen und Datenmodelle. Viele der ben\u00f6tigten Informationen sind somit grunds\u00e4tzlich vorhanden. Sie liegen jedoch verteilt in unterschiedlichen Fachsystemen und Datenformaten. Ihre manuelle Zusammenf\u00fchrung ist aufwendig und f\u00fcr einen automatisierten Prozess nicht ausreichend skalierbar.<\/p>\n\n\n\n

Im Projekt \u00fcbernimmt deshalb die Open-Source-Middleware Eclipse BaSyx<\/a><\/strong> die Rolle einer Datendrehscheibe:<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\t\n\n\t\n\t\n\t
Herausforderung im Netzgebiet<\/th>Klassischer Ansatz (Silo-IT)<\/th>L\u00f6sung im Projekt DynaNet (Fraunhofer IESE)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Datenintegration<\/td>Aufwendige, manuelle Schnittstellen zwischen Leit- & Wetter-Systemen<\/td>Eclipse BaSyx als Datendrehscheibe: Verbindet verteilt liegende Fachsysteme automatisiert<\/td>\n<\/tr>\n
Betriebsmittel-Modellierung<\/td>Propriet\u00e4re Formate je Herstellersystem<\/td>Digitale Zwillinge: Maschinenlesbare Beschreibung als Asset Administration Shell (AAS)<\/td>\n<\/tr>\n
Durchg\u00e4ngige Systembeschreibung<\/td>Prozesse, Akteure, Datenfl\u00fcsse und Schnittstellen werden h\u00e4ufig nur punktuell oder getrennt betrachtet<\/td>SGAM-basierte Modellierung: Strukturierte und durchg\u00e4ngige Erhebung von Prozessen, Funktionen, Informationen und technischen Komponenten<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n\n\n\n

Die bestehenden Anwendungen werden durch BaSyx, nicht durch ein neues Zentralsystem ersetzt. Sie behalten ihre jeweiligen Funktionen und Zust\u00e4ndigkeiten, stellen Daten und Dienste jedoch \u00fcber standardisierte Schnittstellen bereit. Standardisierte Digitale Zwillinge, umgesetzt als Asset Administration Shells (AAS), beschreiben relevante Anlagen, Zust\u00e4nde und Beziehungen in maschinenlesbarer Form. Dadurch k\u00f6nnen andere Anwendungen die bereitgestellten Informationen eindeutig interpretieren. BaSyx verwaltet diese Digitalen Zwillinge und macht ihre Daten system\u00fcbergreifend nutzbar. Die Middleware berechnet weder den Netzzustand noch das sp\u00e4tere Preissignal. Sie schafft aber den gemeinsamen Informationsraum, auf dem Prognosen, Netzberechnungen und Preisbildung aufbauen.
Im prototypischen Aufbau bei den Stadtwerken Saarlouis werden beispielsweise Netzmodelle aus bestehenden Systemen bereitgestellt, Ortsnetzstationen als Digitale Zwillinge eingebunden und relevante Informationen an das Netzberechnungsprogramm ATPDesigner \u00fcbergeben. Dort erfolgen Lastflussrechnungen zur Prognose zuk\u00fcnftiger Netzzust\u00e4nde. Wetterdaten und unterschiedliche Lastprofile flie\u00dfen ebenfalls in die Berechnungen ein.<\/p>\n\n\n\n

Skalierbare Softwarearchitektur f\u00fcr Verteilnetzbetreiber<\/h2>\n\n\n\n

Lokale Netzbetreiber stehen trotz unterschiedlicher Netztopologien und IT-Landschaften vor vergleichbaren Herausforderungen. Sie m\u00fcssen verteilte Daten zusammenf\u00fchren, Netzzust\u00e4nde prognostizieren und lokale Flexibilit\u00e4ten sinnvoll nutzen. Eine praxistaugliche L\u00f6sung muss deshalb nicht nur technisch funktionieren. Sie muss auch auf andere Netzgebiete und bestehende Systemlandschaften \u00fcbertragbar sein.
DynaNet setzt hierf\u00fcr auf eine modulare Softwarearchitektur, offene Schnittstellen und standardisierte Informationsmodelle. Neue Datenquellen, Prognosedienste oder Netzberechnungsprogramme sollen sich erg\u00e4nzen oder austauschen lassen, ohne die gesamte L\u00f6sung neu entwickeln zu m\u00fcssen. Das Fraunhofer IESE bringt dazu seine Kompetenzen in Softwarearchitektur, Middleware, Digitalen Zwillingen und modellbasierter Systementwicklung ein. Prozesse, Informationsfl\u00fcsse und technische Komponenten werden mithilfe des Smart Grid Architecture Model (SGAM) systematisch beschrieben. Diese Modelle bilden eine Grundlage f\u00fcr die Umsetzung der BaSyx-basierten Integrationsarchitektur.
So soll aus dem Demonstrator eine \u00fcbertragbare Blaupause entstehen: f\u00fcr eine digitale Infrastruktur, mit der lokale Netzzust\u00e4nde zuverl\u00e4ssig in netzdienliche Preissignale einflie\u00dfen k\u00f6nnen. Denn damit der Strompreis das lokale Netz tats\u00e4chlich mitdenken kann, m\u00fcssen zun\u00e4chst die dahinterliegenden Systeme und Informationen zusammenspielen.<\/p>\n\n\n\n

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Sie m\u00f6chten Ihre IT-Infrastruktur fit f\u00fcr dynamische Netzentgelte machen?<\/h2>\n\n\n\n


Das Fraunhofer IESE unterst\u00fctzt Verteilnetzbetreiber und IT-Partner bei der Konzeption und Umsetzung skalierbarer Integrationsarchitekturen auf Basis von Eclipse BaSyx und Digitalen Zwillingen (AAS). <\/p>\n\n\n\n

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Jetzt Kontakt aufnehmen<\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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