IEA 4E EDNA: Demand Flexibility Protocols, Juni 2026

Das Dokument „Demand Flexibility Protocols“ untersucht die Rolle standardisierter Kommunikationsprotokolle für die Umsetzung von Lastflexibilität („Demand Flexibility“, DF) im Haushaltsbereich. Haushaltsgeräte wie Warmwasserbereiter, Wärmepumpen, Klimaanlagen und Poolpumpen werden dabei als bedeutende, bislang nur begrenzt genutzte Flexibilitätsressource betrachtet. Wenn diese Geräte ihren Stromverbrauch automatisiert an externe Signale anpassen können, lassen sich Lastspitzen reduzieren, Überschüsse aus erneuerbaren Energien nutzen, Netzausbaukosten vermeiden und Energiekosten senken.

Herausgeber: IEA 4E, Juni 2026
Englisch, 58 Seiten

Inhaltsbeschreibung

Der Bericht analysiert bestehende Kommunikationsprotokolle und deren Interoperabilität sowie die Rolle von Heimenergiemanagementsystemen (HEMS) für den Datenaustausch zwischen Netzbetreibern, Aggregatoren, Energiemanagementsystemen und Geräten. Zudem werden politische Ansätze in verschiedenen Ländern und Regionen verglichen.

Abschließend empfiehlt der Bericht einen stufenweisen Weg zur internationalen Harmonisierung funktionaler Anforderungen und Kommunikationsstandards, um die flexible Nutzung von Stromverbrauchern im Energiesystem zu erleichtern.

Im Zentrum des Berichts steht die Entwicklung eines analytischen Rahmens zur Bewertung von Lastflexibilitätsprotokollen. Dieser basiert auf dem Grad der Steuerungsspezifität und dem zeitlichen Horizont eines Signals. Die erste Dimension unterscheidet drei Steuerungsebenen (Marktsignale, dienstleistungsbezogene Anweisungen und gerätespezifische Befehle), und die zweite Dimension unterscheidet zwischen Echtzeitreaktionen, kurzfristiger Planung und vorausschauender Planung über Stunden oder Tage hinweg.

Aus diesem Rahmen werden technische Anforderungen an zukunftsfähige Protokolle abgeleitet. Dazu zählen die Fähigkeit zur Übermittlung von Marktsignalen, die Unterstützung vorausschauender Planung, die Übertragung von dienstleistungsbezogenen Steuerungsinformationen sowie die Möglichkeit einer bidirektionalen Kommunikation.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf den Steuerungshierarchien innerhalb des Flexibilitätssystems. Signale können von Netzbetreibern, Energieversorgern oder Aggregatoren ausgehen, über Heimenergiemanagementsysteme (HEMS) weitergeleitet werden und schließlich einzelne Geräte erreichen. Der Bericht beschreibt Informationsasymmetrien zwischen Netzbetreibern, Aggregatoren, HEMS und Geräten und hebt hervor, dass Konflikte zwischen verschiedenen Steuerungszielen unvermeidbar sind. Deshalb werden Architekturen als vorteilhaft angesehen, bei denen Geräte auf allgemeine Signale reagieren und Entscheidungen möglichst lokal treffen. Gleichzeitig wird die Bedeutung einer bidirektionalen Kommunikation für Verifikation, Prognosen und Vergütungsmodelle hervorgehoben.

Der Bericht analysiert zudem das Thema Interoperabilität. Diese wird als Fähigkeit unterschiedlicher Systeme definiert, die es ihnen ermöglicht, ohne aufwendige individuelle Anpassungen, zusammenzuarbeiten.

Anschließend werden bestehende Protokolle wie OpenADR 3, IEEE 2030.5, und EEBUS innerhalb des entwickelten Rahmens eingeordnet und hinsichtlich ihrer Eigenschaften verglichen. Darüber hinaus untersucht der Bericht politische und regulatorische Ansätze in verschiedenen Regionen, darunter das Vereinigte Königreich, Kalifornien, Australien, Neuseeland, Deutschland, Frankreich und die Europäische Union. Die Analyse zeigt eine stark fragmentierte Situation, in der unterschiedliche Teile der Protokollarchitektur adressiert werden und verschiedene Steuerungsebenen zum Einsatz kommen. Als Erkenntnis wird hervorgehoben, dass technische Standards allein keine Interoperabilität garantieren und dass Zertifizierung, Testverfahren und einheitliche Implementierungen eine zentrale Rolle spielen.

Auf Grundlage dieser Analyse entwickelt der Bericht einen mehrstufigen Weg zu einer internationalen Harmonisierung.

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