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Waschen und Trocknen in der Champions League: Das NEW 4.0 Teilprojekt der Stadtwerke Norderstedt

von Thorsten Meyer,

Strom aus Wind haben wir in Schleswig-Holstein mehr als genug. Mit günstigen, dynamischen Tarifen und flexibel schaltbaren Steckdosen wollen wir, die Stadtwerke Norderstedt, erreichen, dass die Windräder bei Überkapazitäten nicht abgeschaltet werden, sondern die Haushalte diesen Strom verbrauchen und dabei sogar Geld sparen.

Erläuterung des Verbundprojekts NEW 4.0 – Norddeutsche Energiewende: Unter diesem Namen hat sich in Hamburg und Schleswig-Holstein eine einzigartige Projektinitiative aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik gebildet, die in einem länderübergreifenden Großprojekt eine nachhaltige Energieversorgung realisieren und zugleich die Zukunftsfähigkeit der Region stärken will.

60 Partner bilden eine wirkungsvolle Innovationsallianz für das Jahrhundertprojekt Energiewende mit gebündeltem Know-how, unterstützt von den Landesregierungen beider Bundesländer. Gemeinsam legen sie den Entwicklungspfad zu dem Ziel, die Gesamtregion bis 2035 zu 100 Prozent mit regenerativem Strom zu versorgen – versorgungssicher, kostengünstig, gesellschaftlich akzeptiert und mit merklichen CO2-Einsparungen. Das Projekt wird im Rahmen des SINTEG-Programms vom BMWi gefördert.

Das Projekt soll bis Ende 2020 ein Ergebnis darüber liefern, ob es technisch möglich ist dynamische Stromtarife einzuführen, die eine WIN-WIN Situation für Kunde und Energieversorger darstellen. Ferner möchten wir von den Stadtwerken Norderstedt das soziale Verhalten studieren und schauen, ob es möglich ist, dass wir unsere Kunden dazu motivieren können ihr jetziges, recht eingefahrenes, Verhalten zu ändern.

Stehen die Windräder still, obwohl der Wind weht, sind diese keineswegs kaputt, sondern niemand will den Strom gerade verbrauchen. Diese Situation ist nicht optimal. Daher suchen wir gemeinsam mit 1.000 Norderstedter Haushalten nach Lösungen. Als Erstes müssen wir einen Anreiz schaffen, der den Haushalt motiviert, seinen Stromverbrauch den Launen der Natur anzupassen. Das tun wir über den Strompreis. Und dieser wirkt im Haushalt an vielen Stellen. So wurde auch der nächste große Meilenstein der Entwicklung des Projektes gewählt. Doch zuvor: Wo kommen wir diesbezüglich her?

Ein Blick zurück in die Vergangenheit der Hausfrauen - und mittlerweile gleichgestellten Männern - zeigt deutlich die evolutiven Veränderungen in Sachen Waschen und Trocknen.

Früher stand man mit dem Waschbrett am Fluss. Kalte und nasse Füße waren der harte Gegenpol zur sauberen Wäsche. Danach zur Wäscheleine, in der Hoffnung, dass unsere Freundin, die Sonne, ordentlich scheint, um die Wäsche schnell zu trocknen. Von weicher Wäsche konnte man damals nur träumen.

Ab dem 17. Jahrhundert kam das Interesse an Waschmaschinen auf, bei denen durch eine mechanische Kraft das beim Handwaschen anstrengende Rubbeln, Reiben, Stauchen, Schlagen und Bürsten der Wäschestücke ersetzt oder zumindest erleichtert werden sollte. Es entstanden im Laufe der folgenden Jahrhunderte eine Vielzahl von verschiedenen Waschmaschinenkonstruktionen, bei denen entweder ein Bewegungselement auf direktem Weg die Wäsche in einem mit Waschlauge befüllten Behältnis rührte oder bewegte oder das Behältnis sich mit der Wäsche selbst bewegte, um ein Stauchen, Fallen und Aneinanderreiben der Wäsche zu erreichen.„ (Quelle: Wikipedia)

Also zogen die Maschinen in den Haushalt ein und der gewiefte Hausmann- oder Frau stellte die Maschine an, wann es ihnen beliebte. Soweit so gut, aber wo ist jetzt die Brücke zum NEW 4.0 Projekt?

Im Zuge des Teilprojektes haben Kunden herausgefunden, wie man auch den überschüssigen und dazu rabattierten Strom (5 Cent/kWh) nutzen könnte.

Hier gibt es 2 Varianten:

1. Kunden programmieren die Waschmaschine, fügen Weichspüler und Waschmittel dazu, stellen die Waschmaschine auf „Starten“ und stellen den ON / OFF Schalter der Steckdose an (auf der Steckdose direkt oder per App). Jetzt wird gewartet, bis die Stadtwerke Norderstedt die Steckdosen anschalten, den Kunden per Pushnachricht über die eigens entwickelte Sparwatt App informieren und das Waschen beginnt.

2. Die Kunden, die eine Maschine besitzen, die den Speicher nicht halten kann, sprich, dass sämtliche Programmierung der Waschmaschine nach dem stromlos gehen, gelöscht werden, müssen aktiv werden. Bytheway: Es gibt hier keinen kausalen Zusammenhang und hat weder was mit „gut und schlecht“, „billig und teuer“ oder „alt und neu“ zu tun und nachzulesen unter der Rubrik „Stromausfall“. In diesem Fall kommt die Pushnachricht und der Kunde geht dann los und schaltete die Maschine an und diese läuft los.

Analog gilt diese natürlich auch für den Trockner und den Geschirrspüler.

Die Steckdosen schalten für mindestens 60 Minuten, versprochen!

Was passiert nun, wenn die Steckdosen im Falle ausschalten, dass die 61. Minute startet. Alle anderen Zeiten, was die Länge des Schaltens angeht, sind nicht festgelegt.

In Variante 1– Gerät kann Speicher halten – kein Problem. Dank des Smarthome Systems homee, welches die Stadtwerke Norderstedt den Kunden kostenfrei zur Verfügung stellen, kann man ein einfaches Homeegramm (Kunstwort aus homee und  Programm) schreiben. Hier kann man einfache WENN-DANN-Regeln oder WENN-UND-DANN-Regel bauen. Anleitungen sowie Videos befinden sich im Internet im Service-Bereich des NEW 4.0 Teams der Stadtwerke Norderstedt. Sprich kurz: Das Homeegramm startet nach Ausschalten der Steckdose mit der Regel: WENN Steckdose ausgeschaltet wird UND ein Leistungsbezug beim Schalten von > 2 Watt anliegt, DANN schalte die Steckdose wieder ein.

In Variante 2: Geht das so nicht, da das Ausschalten nicht unterbunden werden kann. Hier gibt es aber die Lösung des neuen, vorabberichteten 3 Stunden Garantie Tarifes für 15 Cent/kWh.   

Soweit so gut, aber nicht völlig zufriedenstellend. Jetzt springen wir mal in die nächste Liga, bzw. von Regionalliga in die Champions League.

Die Stadtwerke Norderstedt kooperieren mit Bosch-Siemens Haushaltsgeräte (kurz BSH). Ein Garant für Qualität in der Weißen Ware „Made in Germany“.

Was ist hier anders?

Zusammen mit KEO, BSH, MeterPan und den Stadtwerken Norderstedt wurde ein CEM (Customer Elektronic Management System) oder einfach Gateway inkl. der Ansteuerung auf Basis des MQTT Brokers und dem OCPP 1.6 Protokoll entwickelt. Das ermöglicht uns, die Geräte, ob nun Waschmaschine, Trockner oder auch Geschirrspüler, mit virtuellem Drücken des Startbuttons zu starten. Die Steckdosen in diesem speziellen Fall bleiben somit durchgehend an und das Abschalten von uns wird deaktiviert, so dass es zu keinem Abschalten der Steckdosen kommt. Die Maschinen sind somit immer mit Strom versorgt, das ist neu und einmalig. Das Gateway ist mit der Tarifmaschine gekoppelt, dem Kunden zugeordnet und die Steckdose misst nur den Verbrauch zwecks Rabattierung. Die Tarifmaschine ist das System, welches alle homees bei den 1.000 Kunden steuert, all die 4.563 Steckdosen schaltet und im Minutentakt die Steckdosen ausliest, die dann wiederum zur Abrechnung dienen.

Außerdem sponserte die BSH 4 Geschirrspüler, 4 Waschmaschinen und 4 Trockner im Wert von über 15.000 € zum Testen.

Ein Vorzeigeprojekt von guter, partnerschaftlicher Zusammenarbeit, da sind wir sehr stolz drauf und ich persönlich sehr zufrieden.

Thorsten Meyer
Thorsten Meyer

Der Kommunikationselektroniker und Diplom-Ingenieur der Medienbetriebstechnik leitet das Energiewendeprojekt SINTEG I NEW 4.0  bei den Stadtwerken Norderstedt im Bereich Vertrieb Netze seit Februar 2018. 

tmeyer[at]stadtwerke-norderstedt [dot] de