Energiemanagementsystem für Unternehmen: Wann lohnt sich ein CEMS?
PV-Anlage, Batteriespeicher, Ladeinfrastruktur und größere Verbraucher machen die Energieflüsse an Gewerbe- und Industriestandorten komplexer. Damit stellt sich die Frage, wie sich Erzeugung, Speicherung und Verbrauch wirtschaftlich aufeinander abstimmen lassen.
Ein Commercial Energy Management System (CEMS) kann das übernehmen. Wie viel es an deinem Standort bringt, hängt von den Daten, den Anlagen und dem Optimierungsziel ab.
Das Wichtigste kurz zusammengefasst
- Ein CEMS prognostiziert Verbrauch und Erzeugung eines Standorts und plant danach den Einsatz von Batteriespeicher und BHKW. Bei negativen Strompreisen regelt es die PV-Anlage ab. Das geschieht automatisch und nach wirtschaftlichen Zielen.
- Ob sich ein CEMS lohnt, hängt von der Datenbasis, den steuerbaren Anlagen und einem konkreten Optimierungsziel ab. Als Orientierung gilt ein Jahresverbrauch ab etwa 150.000 Kilowattstunden.
- Wirtschaftliche Hebel sind Lastspitzenkappung, PV-Eigenverbrauch, dynamische Beschaffung und ein strompreisorientierter BHKW-Betrieb. Wie stark sie wirken, hängt von Tarif, Netzentgelten und Anlagen ab.
- Ein Monitoring schafft Transparenz über Verbrauch und Erzeugung, ein CEMS nutzt diese Daten für eine vorausschauende Steuerung.
- Der erste Schritt ist eine Bestandsaufnahme. Eine Wirtschaftlichkeitsrechnung auf Basis deines Lastgangs zeigt, was ein CEMS an deinem Standort bringen kann.
Was ist ein Commercial Energy Management System (CEMS)?
Ein Energiemanagementsystem im technischen Sinn erfasst Erzeuger, Speicher und Verbraucher an einem Standort. Es steuert die Energieflüsse automatisch, zum Beispiel nach Eigenverbrauch, Strompreis oder Netzanschlussgrenzen.
Das CEMS von energielenker solutions ist ein prognosebasierter Energiemanager für Gewerbe und Industrie. Es plant vorausschauend auf Basis von Prognosen für Verbrauch, Erzeugung und Preise. Gemeint ist die technische Steuerung am Standort, kein Managementsystem nach ISO 50001 (mehr dazu in den häufigen Fragen).
Wo liegt der Unterschied zu Monitoring und Lastmanagement?
Ein Monitoring macht Energieflüsse sichtbar und wertet sie aus. Ein CEMS erstellt zusätzlich Prognosen und steuert angebundene Batteriespeicher und BHKW automatisiert nach wirtschaftlichen Zielgrößen. Bei negativen Preisen regelt es die PV-Anlage ab. Es arbeitet innerhalb der technischen Grenzen des Netzanschlusses und der Vorgaben des Netzbetreibers.
Ein Lastmanagement für Ladeinfrastruktur verteilt die verfügbare Leistung auf die Ladepunkte. Bei energielenker ist das Lobas.
Welche Daten braucht ein CEMS?
Die Grundlage eines CEMS ist Transparenz über die Energieflüsse. Nur wenn klar ist, wann Energie verbraucht, erzeugt oder gespeichert wird, lassen sich Optimierungspotenziale erkennen und nutzen.
Messdaten am Netzanschlusspunkt
Größere Unternehmen erfassen ihren Netzbezug bereits in Viertelstundenwerten. Ab einem Jahresverbrauch von 100.000 Kilowattstunden ist das üblich. Man spricht von registrierender Leistungsmessung (RLM), im Messstellenbetriebsgesetz heißt sie registrierende Lastgangmessung.
Diese Lastgangdaten zeigen, wie sich der Bezug über Tag und Woche verändert, und machen Lastspitzen sichtbar. Die Messung am Netzanschlusspunkt zeigt allerdings nur den Austausch mit dem Netz. Erzeugung und Eigenverbrauch erkennst du daran nicht.
Kleinere Gewerbebetriebe werden dagegen häufig nach Standardlastprofil abgerechnet. Dann fehlen Viertelstundenwerte, sofern kein intelligentes Messsystem verbaut ist. Für eine Wirtschaftlichkeitsrechnung braucht es aber mindestens zwölf Monate Viertelstundenwerte.
Daten der einzelnen Anlagen
Hinzu kommen Daten der einzelnen Erzeuger und Verbraucher. Dazu zählen die Erzeugungsleistung der PV-Anlage und der Ladezustand des Batteriespeichers samt Lade- und Entladeleistung. Auch Betriebsdaten des BHKW und der Verbrauch der Ladeinfrastruktur gehören dazu.
Für die Bewertung deines Standorts solltest du zuerst klären, welche Daten vorliegen. Dann prüfst du, ob alle für ein Optimierungsziel relevanten Messpunkte und steuerbaren Komponenten erfasst werden. Außerdem zählt, ob sich die relevanten Energieflüsse in einem gemeinsamen System abbilden lassen. Ein Monitoring deckt mehrere dieser Anforderungen bereits ab und ist damit eine gute Grundlage für ein CEMS.
Wie arbeitet ein CEMS?
Das CEMS lernt das Verbrauchsmuster
Bei kontinuierlicher Erfassung der Energieflüsse werden Lastspitzen ebenso sichtbar wie Zeiten mit geringerem Bedarf. Aus den Verbrauchsdaten eines Unternehmens erlernt das CEMS das typische Verbrauchsmuster und prognostiziert es. Für Industrie und Gewerbe beantwortet das CEMS damit zum Beispiel folgende Fragen:
- Wie verläuft der Gesamtverbrauch des Standorts über Tag und Woche, und welcher Anteil entfällt auf die Ladeinfrastruktur?
- Mit welcher Wahrscheinlichkeit wird in den nächsten Stunden geladen, und wie viel Energie wird dabei voraussichtlich bezogen?
- Wann entstehen Überschüsse, die nicht direkt genutzt werden?
- Wann und in welcher Höhe wird Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen?
- An welchen Tagen nimmt der Bedarf deutlich ab?
Der Fahrplan aus Prognosen, Preisen und Wetter
Für die vorausschauende Steuerung kombiniert das CEMS historische Messwerte mit Prognose- und Preisdaten. Daraus entsteht ein Fahrplan. Er umfasst mindestens die nächsten 24 Stunden und wird mindestens alle 15 Minuten neu berechnet.
Die Day-Ahead-Preise der Strombörse EPEX SPOT werden am Vortag veröffentlicht. Das CEMS ergänzt sie um eine eigene Preisprognose für die folgenden Tage, bis zu fünf Tage im Voraus. Bei einem dynamischen Tarif richtet es den Einsatz von Batteriespeicher und BHKW an diesen Preisen aus.
Das CEMS prognostiziert den Verbrauch für die kommenden drei Tage. Auch die PV-Erzeugung sagt es für drei Tage voraus und aktualisiert sie mehrmals täglich anhand neuer Wetterdaten.
Kalenderdaten helfen, Feiertage und Wochenenden zu erkennen, an denen der Verbrauch vom Alltag abweicht. So lassen sich ein geringerer Bedarf und Überschüsse bei gleichzeitig hoher Erzeugung frühzeitig einplanen.
An Wochenenden oder Feiertagen sinkt zum Beispiel in manchen Betrieben der Strombedarf, während die PV-Anlage weiter Energie erzeugt. Steht viel selbst erzeugter Strom zur Verfügung, kann das CEMS einen angebundenen Batteriespeicher gezielt laden. Wird absehbar später mehr Energie benötigt, kann es Energie für diesen Zeitraum vorhalten. Damit richtet das CEMS den Energieeinsatz auf wirtschaftlich günstige Zeitfenster aus.
Was steuert das CEMS?
Das CEMS steuert Batteriespeicher und BHKW und regelt die PV-Anlage bei negativen Preisen ab. Ansonsten geht die PV-Erzeugung als Prognose in den Fahrplan ein.
Die Ladepunkte regelt Lobas, das CEMS plant den Standort dazu passend. Es optimiert den Energiefluss am Standort und greift dabei nicht in den Produktionsprozess ein.
Wo liegen die wirtschaftlichen Hebel eines CEMS?
Ein CEMS kann vor allem in vier Bereichen wirtschaftlich wirken: bei Lastspitzen, beim PV-Eigenverbrauch, bei der dynamischen Beschaffung und beim Betrieb eines BHKW. Wie stark, hängt vom Standort und von der Ausgangssituation ab.
Lastspitzen kappen
Bei Standorten mit Leistungspreis kann ein CEMS mit der Lastspitzenkappung (Peak Shaving) die leistungsabhängigen Netzkosten senken und die Anschlusskapazität besser nutzen. Schon eine einzelne Viertelstunde mit hoher Last legt die Jahreshöchstleistung fest. Nach ihr wird der Leistungspreis für das ganze Jahr abgerechnet.
PV-Eigenverbrauch erhöhen
Mit einer PV-Anlage und einem Batteriespeicher hält das CEMS Überschüsse für später am Standort vor, sofern das wirtschaftlich günstiger ist als die Einspeisung. Das erhöht den Eigenverbrauch, senkt den Reststrombezug und nutzt die vorhandene Erzeugungsanlage besser. Ohne PV-Anlage bleiben Lastspitzenkappung und dynamische Beschaffung wirksam.
Bei negativen Börsenpreisen regelt das CEMS die PV-Anlage zusätzlich ab. Ist die Vergütung für eingespeisten Strom negativ, begrenzt es nur die Einspeisung auf null. Die PV-Anlage versorgt weiter den Standort.
Ist sogar der gesamte Bezugspreis negativ, schaltet es die PV-Erzeugung ganz ab. Der Standort bezieht seinen Strom dann bezahlt aus dem Netz. Das kommt nur mit einem dynamischen Tarif bei sehr tiefen Börsenpreisen vor. Mehr dazu im Ratgeber Nulleinspeisung für Unternehmen.
Dynamisch beschaffen
Mit einem dynamischen Stromtarif kann das CEMS den Batteriespeicher in günstigen Stunden aus dem Netz laden und in teuren Stunden entladen. Grundlage ist immer dein tatsächlicher Tarif.
Versorger bieten dynamische oder börsenindizierte Verträge an. Ein Anbieterwechsel ist daher nicht unbedingt nötig.
Nur der Energiepreis schwankt. Netzentgelte, Steuern und Umlagen fallen weiter je Kilowattstunde an. Die Preisdifferenz in Cent bleibt dadurch gleich. Im Verhältnis zum Gesamtpreis ist sie aber kleiner.
Speicherverluste zahlst du zum vollen Preis. Mehr dazu im Ratgeber Dynamische Stromtarife für Unternehmen.
BHKW wirtschaftlich fahren
Ein BHKW erzeugt Strom und Wärme zugleich. Das CEMS legt die Laufzeiten in die Stunden, in denen der Strom am meisten wert ist. Der Strom deckt dann den eigenen Verbrauch in teuren Stunden, kappt Lastspitzen oder wird, je nach Vergütung, eingespeist.
Dabei richtet sich das CEMS nach dem Wärmebedarf: Das BHKW läuft so, wie die Wärme abgenommen oder in einem Wärmespeicher gepuffert werden kann.
Zusammenspiel der Hebel
Den höchsten Nutzen bringt das wirtschaftlich beste Zusammenspiel aller Hebel, denn sie konkurrieren um dieselbe Flexibilität. Wer eine Lastspitze kappen will, braucht einen geladenen Speicher, und der hat dann weniger Platz für PV-Überschüsse oder günstigen Netzstrom. Das CEMS wägt das auf Basis seiner Prognosen ab.
Je nach Standort und Lastprofil kommt außerdem eine Netzentgeltoptimierung in Betracht, etwa über die atypische Netznutzung. Ob das möglich ist, hängt vom Netzbetreiber ab, und die Regeln können sich ändern. Einen Überblick zu individuellen Netzentgelten gibt die Bundesnetzagentur.*
* Redaktionelle Einordnung, keine Rechtsberatung. Maßgeblich sind § 19 StromNEV und die Festlegung BK4-13-739 der Bundesnetzagentur in der gültigen Fassung.
Monitoring oder CEMS: Was passt zu deinem Standort?
Ob sich ein CEMS wirtschaftlich auszahlt, zeigt sich nicht allein am Verbrauch oder an der Eigenverbrauchsquote. Entscheidend sind die Struktur der Energieflüsse und die Optimierungspotenziale, die mit einem CEMS entstehen. Ein CEMS setzt dort an, wo auf die Analyse eine vorausschauende Steuerung folgen soll.
| Ausgangslage | Einschätzung |
| Du möchtest vor allem Transparenz und Datenauswertung. | Ein reines Monitoring reicht in der Regel aus, ein CEMS ist dann nicht erforderlich. |
| Daten oder Schnittstellen fehlen. | Kläre zuerst Messkonzept und Anbindbarkeit deiner Erzeuger und Verbraucher. Dabei unterstützt energielenker solutions von der Analyse und Planung bis zur Anbindung. |
| Es gibt steuerbare Anlagen, belastbare Daten und ein konkretes Optimierungsziel. | Ein CEMS kann sich lohnen. Wie stark, zeigt eine Wirtschaftlichkeitsrechnung für deinen Standort. |
Checkliste: Lohnt sich ein CEMS an deinem Standort?
Diese Fragen geben eine erste Orientierung, ob sich ein CEMS an deinem Standort lohnt:
- Liegt dein Jahresverbrauch bei etwa 150.000 Kilowattstunden oder darüber? Das ist eine Orientierung, keine feste Grenze.
- Zahlst du einen Leistungspreis, und gibt es ausgeprägte Lastspitzen?
- Liegen ausreichend aufgelöste Lastgang-, Erzeugungs- und Zustandsdaten vor, oder können sie erhoben werden?
- Gibt es am Standort Batteriespeicher, BHKW oder eine PV-Anlage, die ein CEMS steuern kann, oder sind sie geplant?
- Lassen sich die für das Energiemanagement wichtigen Komponenten technisch anbinden, und sind Schnittstellen verfügbar?
- Kannst du dynamische Tarife oder andere wirtschaftliche Preissignale nutzen?
- Soll die Lösung mehr leisten als ein reines Datenmonitoring?
- Hast du ein klares Optimierungsziel, und ist ein wirtschaftliches Potenzial erkennbar?
So triffst du die Entscheidung: Bestandsaufnahme und Wirtschaftlichkeitsrechnung
Der erste Schritt ist eine Bestandsaufnahme. Zu klären ist, welche Daten vorliegen, welche Erzeuger, Speicher und Verbraucher es gibt und ob sie sich anbinden und steuern lassen. Danach zeigt eine Wirtschaftlichkeitsrechnung, was ein CEMS an deinem Standort bringen kann.
Dafür simulieren wir ein Basisjahr auf Grundlage deines Lastgangs und deiner Tarifdaten. Wir vergleichen drei Szenarien: den Ist-Zustand, einen Speicher mit einfacher Steuerung und einen Speicher mit CEMS, jeweils mit festem und mit dynamischem Strompreis. Eine geplante PV-Anlage lässt sich einrechnen, ein vorhandenes BHKW ebenso.
Die Rechnung ist ergebnisoffen und zeigt, welche Speichergröße und welche Steuerung zu deinem Standort passen. Als Datengrundlage brauchen wir deinen Lastgang in Viertelstundenwerten für mindestens zwölf Monate sowie Angaben zu Stromliefervertrag, Netzentgelten und Netzanschluss. Berechnung und Beratung sind kostenlos.
Häufige Fragen zum CEMS
Ein Commercial Energy Management System ist ein prognosebasierter Energiemanager für Gewerbe und Industrie. Es prognostiziert Verbrauch und Erzeugung eines Standorts und plant danach den Einsatz von Batteriespeicher und BHKW. Bei negativen Strompreisen regelt es die PV-Anlage ab. Das geschieht automatisch und nach wirtschaftlichen Zielen.
Klassische Steuerungen mit festen Schwellenwerten reagieren dagegen nur auf aktuelle Werte.
Als Orientierung gilt ein Jahresverbrauch ab etwa 150.000 Kilowattstunden. Eine feste Grenze gibt es nicht. Es kommt auf Datenbasis, steuerbare Anlagen, Tarif und Optimierungsziel an. Wie sich ein CEMS an deinem Standort rechnet, zeigt eine Wirtschaftlichkeitsrechnung.
Ein Monitoring schafft Transparenz über Verbrauch und Erzeugung. Ein CEMS nutzt diese Daten zusätzlich für eine vorausschauende Steuerung. Es lohnt sich besonders, wenn Anlagen gesteuert werden sollen und ein konkretes wirtschaftliches Ziel vorliegt.
Für die Prognose nutzt das CEMS Lastgangdaten in Viertelstundenwerten, Erzeugungs- und Zustandsdaten deiner Anlagen sowie Wetterdaten, Day-Ahead-Preise und Kalenderdaten.
Nein. Das CEMS rechnet immer mit deinem tatsächlichen Tarif. Lastspitzenkappung und PV-Eigenverbrauch wirken auch mit einem Festpreis. Für die dynamische Beschaffung brauchst du einen dynamischen oder börsenindizierten Tarif. Solche Tarife bieten Versorger an, daher ist ein Wechsel nicht unbedingt nötig.
Nein. Ein Energiemanagementsystem nach ISO 50001 ist ein organisatorisches Managementsystem für Energieeffizienz mit Zielen, Prozessen und Audits. Ein CEMS ist dagegen die technische Steuerung am Standort.
Unternehmen mit einem Gesamtendenergieverbrauch von mehr als 7,5 Gigawattstunden im Jahr sind nach dem Energieeffizienzgesetz zu einem Energie- oder Umweltmanagementsystem verpflichtet. Ein CEMS ergänzt es und kann Messdaten dafür liefern. Hintergründe zu Energiemanagementsystemen nach ISO 50001 erklärt das Umweltbundesamt.
Fazit
Ein CEMS lohnt sich dort, wo Energiedaten konkrete Optimierungspotenziale sichtbar machen. Lastgangdaten schaffen Transparenz, und wiederkehrende Muster ermöglichen Prognosen. Steuerbare Anlagen erlauben es, Erzeugung, Speicherung und Verbrauch wirtschaftlich aufeinander abzustimmen.
Sind Datenbasis, Anbindbarkeit, steuerbare Anlagen und ein Optimierungsziel gegeben, ist eine Wirtschaftlichkeitsrechnung der nächste Schritt. Fehlen noch Daten oder ein konkretes Ziel, schafft ein Monitoring zunächst die Datengrundlage.
Was ein CEMS an deinem Standort bringt, zeigt eine kostenlose Wirtschaftlichkeitsrechnung. Sprich mit uns darüber oder frage die CEMS-Demo direkt bei uns an.
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