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Intelligente Software für die Stromnetzplanung

Windkraftanlagen mit abstrakten grafischen Elementen Energiewende mit Software-Assistenzsystem unterstützen: envelio-Lösung digitalisiert und automatisiert Netzplanung und Betriebsführung

In diesem Artikel lesen Sie,

  • wie die Software von envelio Prozesse der Stromnetzplanung digitalisiert und automatisiert
  • warum envelio seine Lösung bevorzugt als Software as a Service aus der Open Telekom Cloud anbietet
  • wie das Startup die Infrastruktur der Open Telekom Cloud für seine eigenen IT-Systeme nutzt


Rund 900 regionale Verteilnetzbetreiber in Deutschland beziehen Strom von den großen Übertragungsnetzbetreibern und verteilen diesen an die Endkunden. Die Verteilnetzbetreiber bedienen Anfragen von Projektentwicklern für regenerative Energieanlagen wie Windparks und Solaranlagen ebenso wie solche von Energiekonzernen oder privaten Haushalten. Dann gilt es zu prüfen, ob das Netz an der Stelle, an der eine neue Anlage gebaut werden soll, überhaupt noch Kapazitäten für zusätzliche Energie hat.

envelio Gründerteam

„Die bestehenden Prozesse der Verteilnetzbetreiber sind nicht auf die Integration vieler neuer Anlagen ausgerichtet. Diese werden zudem immer komplexer und mit hoher Leistung ans Netz angeschlossen, wie etwa Ladesäulen für Elektrofahrzeuge oder Windräder von Energieversorgern“, sagt Dr. Philipp Erlinghagen, Gründungsmitglied und Vice President Product des Energie-Software-Startups envelio aus Köln, gegründet im April 2017 als Spin-Off der RWTH Aachen. „Die notwendigen Daten sind über viele unterschiedliche Softwaresysteme verteilt – es kann Tage dauern, sie manuell aus den Systemen herauszuziehen, um zum Beispiel eine Anfrage für einen neuen Netzanschluss zu beantworten.“ Vor allem die großen Verteilnetzbetreiber müssen jedoch jährlich mehrere tausend solcher Anfragen bearbeiten. Diese Anzahl wird künftig weiter steigen, um die Klimaziele der EU und des Bundes erreichen zu können, und ist aktuell der zentrale Flaschenhals für eine erfolgreiche Energiewende.

Prozesse automatisieren und beschleunigen

Bisher gibt es keinen zentralen Ort, an dem sämtliche Informationen zum Stromnetz gebündelt vorliegen und abgerufen werden können. Hier setzt die Intelligent Grid Platform (IGP) von envelio an: Die IGP bildet das bestehende Stromnetz durch einen digitalen Zwilling ab, der die wichtigsten technischen Informationen für das Management der Netze sammelt und zur Verfügung stellt, darunter: Welche Kabel wurden verlegt? Wie viele Kunden sind bereits an das Netz angeschlossen? Welche Kunden betreiben welche Anlagen?

Aus dieser Datenbasis kann das IGP-Assistenzsystem gezielte Handlungsempfehlungen ableiten – wie den Ausbau des Netzes oder den Einbau von Batterien als Puffer. „Man muss beispielsweise berücksichtigen, dass Kabel auf begrenzte Stromkapazitäten ausgelegt sind und Netze Spannungsobergrenzen haben. Gleichzeitig ist ein Mindeststandard obligatorisch, der bei Haushalten und anderen Verbrauchern ankommen muss, denn bei schlechter Stromqualität versagen manche Geräte den Dienst“, erklärt Erlinghagen. Mithilfe des IGP-Werkzeugs lassen sich die Prozesse der Netzplanung und Betriebsführung automatisieren und erheblich beschleunigen – so werden auch die Mitarbeiter entlastet.

Digitalisierte Stromnetze für die Energiewende

Die Crux: Nicht jeder Netzbetreiber nutzt die gleichen Systeme. Wie aber lassen sich die vielen unterschiedlichen Datenquellen auswerten und daraus verwertbare Informationen ziehen? „Wir mussten zahlreiche Schnittstellen zu den jeweils verwendeten Systemen aufbauen und Algorithmen entwickeln, die Datenfehler identifizieren. Denn die vorhandene Datenqualität ist oft unzureichend, und so große Datenvolumen lassen sich manuell nicht analysieren“, erklärt Erlinghagen. Mithilfe eines Algorithmus lässt sich beispielsweise schnell feststellen, welcher Kabeltyp an einer bestimmten Stelle im Netz verbaut wurde und wo dieser geografisch zu verorten ist.

Unter den rund 900 Verteilnetzbetreibern in Deutschland befinden sich in der Mehrzahl kleine kommunale Anbieter, aber auch etwa 150 Unternehmen, deren Größe sie für die Nutzung der IGP prädestiniert. Etwa jeder siebte unter ihnen nutzt die Software von envelio bereits als Verteilplattform für sein Netz. Größte inländische Kunden von envelio sind Westnetz sowie die E.DIS AG, die beide zum deutschen Energiekonzern E.ON gehören. In vielen anderen Ländern teilen sich hingegen nur wenige große Verteilnetzbetreiber den Markt. So gehören zu den internationalen Kunden von envelio unter anderem eine Tochtergesellschaft des brasilianischen Energieanbieters Enel, die portugiesische EDP, einer der größten Energieversorger Europas, sowie der größte schwedische Verteilnetzbetreiber Vattenfall Eldistribution. 

Hohe Skalierbarkeit mit Cloud Computing

Um die IPG-Lösung als Software as a Service (SaaS) für seine Kunden verfügbar zu machen, nutzt envelio seit 2018 die Open Telekom Cloud: „Wir sind durch das Startup-Programm TechBoost der Telekom auf die skalierbaren Infrastruktur-Lösungen der Open Telekom Cloud aufmerksam geworden“, sagt Erlinghagen. Die bis dato verwendeten Lösungen von Hosting-Anbietern hatten sich als zu starr und zu statisch für envelio erwiesen. Zudem boten sie im Gegensatz zur Open Telekom Cloud keinerlei Möglichkeit zur Skalierung, um dedizierte eigene Infrastrukturen mit mehr CPU-Kernen oder mehr RAM zusammenstellen und eine automatische Skalierung auf Basis von Kubernetes bereitstellen zu können.

Sicherer Cloud-Standort

Zu den großen Vorzügen der Open Telekom Cloud zählt Erlinghagen zudem, dass sie in Deutschland betrieben wird. „Uns kommt es als deutsches Startup sehr zugute, dass die Telekom unsere Plattform als SaaS-Lösung bereitstellt. Das ist ein klares Verkaufsargument – nicht zuletzt, weil unsere deutschen Kunden die gesetzliche Vorgabe erfüllen müssen, dass ihre Daten Deutschland nicht verlassen dürfen.“ Alternativ bietet envelio seinen Kunden auch eine On-Premise-Installation der IGP. „Wir empfehlen immer das Hosting in der Open Telekom Cloud, da es die sicherste, schnellste und kostengünstigste Variante ist, um die IGP zu betreiben“, sagt Erlinghagen. Für jeden SaaS-Kunden richtet envelio ein IPG-Cluster in der Open Telekom Cloud ein und stellt Rechenleistung zur Verfügung. Derzeit nutzt envelio für die IGP Elastic-Cloud-Server-Plattformen (ECS) und Load Balancer, hinzukommen wird Disaster Recovery.

Dabei wird es nicht bleiben: Das Startup hat damit begonnen, auch seine eigenen IT-Systeme weitestgehend in die Open Telekom Cloud auszulagern. Diese wird bereits jetzt als Backup genutzt und soll als Failover-Standort für die bei envelio genutzte Hardware mit einer entsprechenden Redundanzstrategie aufgebaut werden. „Wir können die für unser Unternehmen wichtigen intern gehosteten Services sicher und gemäß den geltenden Normen und Richtlinien in die Open Telekom Cloud übertragen“, sagt Erlinghagen.

Offene Cloud-Architektur und umfassender Support

Aus Sicht von envelio bietet die Infrastruktur der Open Telekom Cloud die besten Voraussetzungen, sowohl eigene Systeme als auch Kundenanwendungen zu hosten: „Es gibt keinen Lock-In-Mechanismus, der Nutzer auf die Open Telekom Cloud festlegt. Durch die hohe Skalierbarkeit und die Offenheit der Cloud-Architektur haben wir die Möglichkeit, Systeme in der Open Telekom Cloud weiter auszubauen“, erklärt Erlinghagen.

Nicht zu vergessen: der technische Support der Telekom. „Wir fühlen uns bei der Telekom sehr viel besser aufgehoben als bei unserem vorherigen Anbieter“, sagt Erlinghagen. „Obwohl wir noch ein recht kleines Unternehmen sind, ist die Betreuung intensiv und die Unterstützung hervorragend.“ So will envelio seinen Kunden verstärkt zum Gang in die Open Telekom Cloud raten, „weil es der sicherste und effizienteste Weg ist, unsere Intelligent Grid Platform zu nutzen und die Energiewende voranzutreiben“.

Erfahren Sie mehr über envelio und die Open Telekom Cloud.


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