TGA-Planung › HOAI, AHO, Honorar & TGA-Planung › Folge #431
tgabar · BargesprächeWas tun, wenn der Netzanschluss nicht reicht?
Wenn der Netzbetreiber die benötigte Anschlussleistung nicht liefern kann, gibt es vier Hebel: an den Gleichzeitigkeitsfaktoren drehen, den tatsächlichen Bedarf mit Nutzer und Auftraggeber schärfen, Lastspitzen technisch kappen (Peak-Shaving mit Batteriespeicher, Lastmanagement einzelner Verbraucher) und die fehlende Leistung im Vergabeverfahren des Netzbetreibers nachbeantragen. Roman Fritsches diskutiert das mit Alexander Schröder und Julian Feyh (Elektroplanung) sowie Benny Heilmann (Sprinkenhof GmbH) an einem Hamburger Projekt, das drei Megawatt braucht und zunächst nur 1,5 Megawatt zugesichert bekommt. Der Kern der Debatte: Die gängigen Gleichzeitigkeitswerte stammen aus AMEV-Vorgaben und einem Siemens-Planungshandbuch aus den 1980er-Jahren — und führen systematisch zu Überdimensionierung. Als Beleg dient das Umspannwerk HafenCity: gebaut für über 20 Megawatt gemeldete Leistung, geliefert werden in der Spitze rund 7. Ein Forschungsprojekt mit Stromnetz Hamburg und Professor Hans Schäfers (HAW Hamburg) soll die Werte auf Basis echter Lastgangdaten erneuern. Zweiter Strang: Weil die HOAI in der Elektrotechnik als Grundleistung nur noch die Stromkreisliste fordert, fehlt bei Schaltanlagen die Kostensicherheit — aus 30.000 Euro können 180.000 werden.
Transkript
Drei Megawatt gebraucht, anderthalb verfügbar
Roman: Moin, moin und herzlich willkommen zur zweiten Runde an der Bar. Wir haben hier wieder Alex, Julian und Benny sitzen — herzlich willkommen.
Alle drei: Hallo Roman. Hallo zusammen.
Roman: Das habt ihr toll gemacht, ich dachte, alle drei gleichzeitig. Das war wie früher die ersten Versuche, während Corona gemeinsam zu singen — das ging nur im Kanon. Wie komme ich vom Kanon zum Thema Anschlussleistung? Benny, hilf mir. Wir haben da so ein Projekt zusammen und ein elektrisches Thema. Erzähl mal.
Benny: Genau, wir haben ein großes Projekt zusammen. Und wie viele unserer Projekte, die wir als Sprinkenhof in Hamburg bauen, ist das eher kein Standardbau. Wir bauen ja keine Wohnhäuser oder Wohnblöcke — vieles, was wir machen, sind besondere, große Bauten, die technisch extrem anspruchsvoll sind. Deshalb arbeiten wir da auch mit dir zusammen. Und ein großes Thema ist die Anschlussleistung, die wir benötigen und die laut Planer errechnet worden ist. Hamburg hat aktuell ein großes Verteilungsproblem der Energie innerhalb der Stadt, und auch an dem Standort, wo wir bauen wollen, steht uns nicht direkt die Anschlussleistung zur Verfügung, die wir brauchen. Wir bräuchten drei Megawatt Anschlussleistung, und aktuell bekommen wir ohne größere Probleme nur 1,5 Megawatt direkt zugesichert. Alles, was darüber hinausgeht — nicht nur bei unserem Bauvorhaben, sondern generell in Hamburg —, muss man ab September in einem Repartierungsverfahren zusätzlich beantragen. Dann wird frei gewordene Leistung in diesem Verfahren an die Bewerber verteilt.
Roman: Okay.
Benny: Und deshalb planen wir jetzt erst mal mit diesen 1,5 Megawatt, obwohl wir drei bräuchten. Vom Planer haben wir schon ein paar Mal gehört: Allein die Kältetechnik hat mehr als 1,6 Megawatt im Sommer, und die kann man nicht mit einer Gleichzeitigkeit unter 1 herunterschrauben.
Woher kommen die Gleichzeitigkeitsfaktoren?
Roman: Das wäre jetzt der erste Trick der Planer, so kenne ich es zumindest: dass man versucht, an den Gleichzeitigkeiten im Rahmen des Möglichen zu drehen. Was habt ihr da für Erfahrungen gemacht, und wonach geht ihr? Vielleicht Alex — du guckst schon so denkend.
Alex: Sieht man den Rauch aufsteigen? Also, die üblichen Punkte, an denen ich drehe: Je nachdem, was ich für ein Gebäude habe, greife ich einerseits auf die AMEV zurück, die bietet eine gute Grundlage. Und andererseits auf vergangene Projekte, die bereits in Betrieb sind — dort hat man Werte vorliegen und weiß, ein hochwertiges Bürogebäude hat folgende Werte, weil entsprechende Rechner- und Arbeitsplatzleistungen dahinterstehen. Das ist dann aber auch ein Gespräch, das man mit dem Auftraggeber führen muss. Wenn es einen Nutzer oder künftigen Mieter gibt, der einigermaßen feststeht, ist es eine Option, mit dem zu sprechen: Wie ist dein Arbeitsplatz ausgestattet? Da ist die Bandbreite schon groß — der eine sitzt mit Laptop und Monitor da, und dann gibt es welche, die sagen: Ich habe hier einen Grafikrechner und das und das, und dann sind pro Arbeitsplatz auf einmal 5 kW dran. Habe ich auch schon erlebt. Und dann die Gleichzeitigkeiten aus dem, nennen wir es mal, Educated Guess: Erfahrungswert sagt so und so, AMEV sagt so und so.
Roman: Sehr gut, AMEV und Educated Guess nehmen wir mit. Das sind zwei Zitate, die wirst du später von dir im Netz finden. Julian, du hast schon genickt — hast du noch etwas Drittes, um Gleichzeitigkeiten festzulegen?
Julian: Alex hat das schön beschrieben. Für mich geht das Thema in zwei Richtungen. In der Elektrotechnik ist es oft so, dass man sich erst mal stur an Normen hält und mit doppeltem Boden, Hosenträger und Gürtel plant. Man hangelt sich an den Normen und Vorgaben entlang, und von der AMEV hat man da, finde ich, wenige Vorgaben, was Gleichzeitigkeitsfaktoren betrifft. Dann gibt es noch das Siemens-Planungshandbuch von — schlaf mich tot — 1980, was natürlich auch nicht mehr tagesaktuell ist. Trotzdem arbeitet man sich daran entlang und kommt zu einem Ergebnis. Das wirklich bessere Ergebnis bekommt man aber nur, wenn man Vergleichsprojekte hat: wenn man im Zuge der Leistungsphase 9 regelmäßig ins Gebäude kommt, ein Monitoring betreibt und darüber echte Werte hat. Wir hatten das oft genug, dass man gefühlt 10 Megawatt auslegt, drei Jahre später reinkommt, ins Monitoring schaut — und die Anlage ist maximal auf 2,4 Megawatt gelaufen. Das, was man da an Normen und Leitfäden hat, ist ein bisschen altertümlich und meiner Meinung nach nicht mehr tagesaktuell. Gerade jetzt gehen ja immer mehr Systeme in die Elektrotechnik, mehr Energieträger werden als Strom genutzt. Der Verbrauch wird in den nächsten Jahren deutlich in die Höhe gehen, und erst recht sind dann die Gleichzeitigkeitsfaktoren von früher infrage zu stellen. Da müssen wir dran arbeiten — vor allem mit Praxiswerten und Erfahrungen, und das dokumentieren und so veröffentlichen, dass es auch von anderen akzeptiert wird und nicht 2030 wieder jemand kommt und sagt: Ja, aber im Buch von 1987 steht das drin.
Roman: Verstehe. Alex hat sich dazu gemeldet, und ich habe dann auch noch einen kleinen Beitrag.
Alex: Ich wollte dir nicht vorgreifen. Die Erfahrung, die Benny beisteuern könnte, wäre natürlich der entsprechende Informationsschatz für Hamburg von der Auftraggeberseite. Und um noch eine andere Nuance anzusprechen: Was bei Anschlussleistungen und Gleichzeitigkeiten in meiner Wahrnehmung immer ein Problem ist, ist die Leistungsbilanz mit Gleichzeitigkeiten für die Sicherheitsstromversorgung. Egal ob ich sie brauche und ob ich sie im Worst-Case-Szenario — was ich nach Brandschutzkonzept als Fehlerszenario sehe — betrachten muss: Ich muss in der Leistungsbilanz alle SV-Anlagen voll integrieren. Und das schlägt natürlich auf die Leistungsbilanz durch. Wenn man sich nachher anguckt, dass es zum Glück nur einen Bruchteil der Zeit oder der Leistung läuft — die Sprinkleranlage muss ja nicht viel in Betrieb sein.
Roman: Was kann ich dann abschalten? Benny, schieß los.
Benny: Weil Alexander gerade gesagt hat: Daten beitragen. Ich könnte so etwas wahrscheinlich herausfinden — wie sind die geplanten Anschlussleistungen und was sind wirklich unsere Maximalverbräuche in unseren Gebäuden. So etwas kann ich abfragen, auch im Austausch mit Hamburg Energie. Wenn das helfen würde, kann ich das durchaus zusteuern.
Das teuerste Umspannwerk Hamburgs: 21 Megawatt gebaut, 7 geliefert
Roman: Ich weiß nicht, ob du das wirklich machen musst, denn jetzt kommt der interessante Switch. Ich hatte das große Glück, beim Cluster für erneuerbare Energien in einer Arbeitsgruppe dabei zu sein, und da war Stromnetz Hamburg mit dabei. Als Netzbetreiber ist das ein ziemlich spannender Ansprechpartner für dieses ganze Thema Gleichzeitigkeiten und Anschlussleistungen. Wir haben nach ein paar Runden entschieden: Wir wollen an das Thema Gleichzeitigkeiten mal ganz professionell rangehen. Und haben einen Obmann der AMEV eingeladen, der die AMEV vertritt, sowie Professor Hans Schäfers von der HAW, der zu Demand-Side-Integration und Demand-Side-Management forscht — nichts anderes, als Verbraucher so zu steuern, dass sie lastoptimal arbeiten. Dann saßen wir zu viert zusammen, und nach ein paar Stunden kam ein Forschungsprojekt dabei heraus.
Und zu diesem Forschungsprojekt gab es eine sehr spannende Story von Stromnetz Hamburg. Man stelle sich vor: Für die HafenCity wurde die Gesamtleistung von den Planern immer wieder sukzessive gemeldet. Als die gebaut wurde, gab es ganz viele Neubauten, alle haben ihre Leistungswerte genannt — und irgendwann haben sie die 20 Megawatt überschritten. Dann musste Stromnetz Hamburg ein Umspannwerk für die HafenCity bauen. Und das durfte nicht irgendwo errichtet werden, sondern musste in der HafenCity stehen. Es gab wohl unglaubliche bauliche Probleme, weil sie tonnenweise Kupferkabel unter einer Brücke durchbekommen mussten. Das war das teuerste Umspannwerk, das Hamburg jemals gebaut hat — für, ich glaube, 21 Megawatt. Das Umspannwerk liefert jetzt im Betrieb in der Spitze 7,x Megawatt. Es hat noch nie mehr als 7 Megawatt geliefert.
Jetzt kann man sich vorstellen, wie sich da verschiedene Personen in den Allerwertesten gebissen haben. Denn genau wie Julian sagte: Alle haben diese Sicherheitsfaktoren genommen, Gürtel und Hosenträger gleichzeitig. Am Ende kommen 21 Megawatt raus, und 7 werden gezogen. Allein was da an Kupfer verbaut wurde, was an Kosten für dieses Umspannwerk angefallen ist und die Schaltanlagen, die in den Gebäuden drin sind — das ist schon schmerzhaft.
Wir haben dann festgestellt: Der beste Player aus unserer Sicht, um eine Alternative zur AMEV vorzugeben, ist der Netzbetreiber. Weil der am Ende tatsächlich für die Versorgung haftet. Der macht ja den Vertrag mit dem Kunden, mit dem Betreiber, und sagt: Pass auf, ich liefere dir die Leistung, die du brauchst — und ich empfehle dir jetzt auch Gleichzeitigkeiten. Und wenn die nicht funktionieren, dann bin ich da mit drin und werde daraus lernen. Dieses Risiko ist Stromnetz Hamburg tatsächlich eingegangen. Das Forschungsprojekt begann vor ungefähr einem Jahr, und ich werde nochmal nachforschen, wie weit sie sind, weil Hans Schäfers das mit echten Verbrauchsdaten verknüpfen wollte, die er seit Jahren erhebt. Also das, was Sprinkenhof liefern könnte, macht jetzt ein Professor mit Stromnetz Hamburg — die haben sehr viele und sehr detaillierte Lastgangdaten.
Benny: Ist ein spannender Weg, ich bin gespannt, was da rauskommt.
Roman: Ich finde, diese AMEV-Dokumente sind jetzt nicht so schwer zu ersetzen oder zu aktualisieren. Das sind ja nicht wahnsinnig viele Verbraucher, die da drinstehen — vielleicht 30, 40 Stück. Und ich glaube, da könnten wir tatsächlich ein bisschen Kupfer sparen. Und Schaltanlagen.
Schaltanlagen: Warum die HOAI-Grundleistung keine Kostensicherheit gibt
Julian: Jetzt komme ich zum Thema Schaltanlagen, vermute ich mal. Kupfer sparen auf jeden Fall, da bin ich bei dir, weil wir ja immer diese Hosenträger-Varianten mit Gleichzeitigkeitsfaktor 1 haben: Ja, ja, meine Anlage braucht das auf jeden Fall, es geht auf keinen Fall weniger.
Schaltanlagen — da komme ich zum nächsten Punkt, warum es nachtragsrelevant werden könnte. Ich habe mir dazu Gedanken gemacht, und mir ist aufgefallen: Wenn ich die Entwicklung der HOAI über die letzten zwei, drei Fassungen sehe, gerade im Bereich Elektrotechnik — früher stand als Grundleistung mal der dreipolige Stromlaufplan drin. Dann wurde das irgendwann auf den einpoligen Stromlaufplan geändert. In der jetzigen Fassung steht, glaube ich, nur noch die Stromkreisliste oder -tabelle drin. Das heißt, ich muss in meiner Grundleistung eigentlich nur noch eine Excel-Tabelle liefern. Ich weiß aber de facto gar nicht, wie groß meine Verteilung wird, wie groß meine Schaltanlage wird, was wirklich alles an Steuerungen darin ist — weil ich nur die Stromkreise in Listenform darstellen muss. Würde ich es nur nach dieser Grundleistung machen, ist eigentlich vorgegeben, dass meine Kosten dafür wahrscheinlich falsch sind.
Ich muss eigentlich mehr als die Grundleistung machen, um den Stromlaufplan irgendwie zu entwickeln — und wenn es nur im Kopf ist —, am besten noch einen Aufbauplan dazu generieren, der nach HOAI nicht gefordert ist, damit ich Kostensicherheit in diese Schaltanlage bekomme. Weil ansonsten kann ganz schnell, wenn man sich nur auf diese Tabellen verlässt, aus einer 30.000-Euro-Schaltanlage eine 180.000-Euro-Schaltanlage werden. Ich will nicht sagen, dass wir den Fall hatten, aber diese Grauzone ist einfach da: Das ist nicht genau genug vorgegeben, und die HOAI allein kann nicht beantworten, wie detailliert so eine komplexe technische Anlage geplant werden muss. Das müsste vielleicht vorab im Bauvertragsrecht definiert werden — was denn konkret nachher als Planungsprodukt geliefert werden muss.
Roman: Das war spannend. Ein ähnliches Thema haben wir mit Abhängung und Montageplanung: Wir schulden keine Planung von Abhängungen und Befestigungssystemen, aber am Ende schulden wir, dass genug Platz dafür da ist. Das ist als Planer auch ein bisschen widersprüchlich. Und eine technische Frage an dich: Könnte ich das zum Beispiel mit Simaris machen? Gibt es Software, um Schaltschränke relativ simpel auszulegen — oder ist das so komplex, dass ich mit den dreipoligen Plänen wirklich eine dicke, fette Sonderleistung einkalkulieren muss?
Julian: Ich glaube, es ist fachlich einfach ein Unterschied, ob man da jemanden dransetzt, der Stromkreise vergibt und dazu eine Liste erstellt, oder jemanden, der auch Praxiserfahrung hat, wie so eine Schaltanlage aufgebaut wird — der sie vielleicht selbst schon mal an die Wand geschraubt hat und sich dezidiert hinsetzt. Man kann natürlich mit Simaris erst mal eine Netzberechnung erstellen und das dann ins Projekt überführen, um dort einen Aufbauplan zu bauen, mit Stromlaufplänen und daraus Aufbauplänen. Aber es muss de facto jemand machen, der ein tieferes Verständnis für die Praxis hat, als nur simpel Stromkreise zu vergeben.
Roman: Alex, wir haben ja vorher schon darüber gesprochen — ist das bei dir auch ein Thema, dass du diese Leistung der Schaltschrankplanung früher gemacht hast und jetzt nicht mehr? Die HOAI fordert es ja nicht mehr, wie Julian sagt.
Alex: Wir hatten schon vereinbart, als wir uns über Schaltanlagenplanung unterhalten haben und darüber, wo die Leistungen zu verorten sind — Grundleistung oder besondere Leistung —, dass wir das mal in der Lounge Elektro machen. Ende der Werbung. Aber ich bin ein Fan davon, dass wir uns die Mühe machen, in der Planung einmal mit Hager oder Simaris dranzugehen und das ordentlich auszulegen. Weil ich dann die Sicherheit habe: Meine Schaltanlage passt in den Raum. Als ich noch ausführend war, habe ich genau das erlebt: Wir haben eine Auslegung für eine Niederspannungshauptverteilung gemacht, und siehe da, sie passte nicht in den Raum. Wir mussten sehr kreativ werden, um das noch in ein gegebenes Betongebäude hineinzupassen. Ähnliches habe ich in der Mittelspannung erlebt: Da war in der Planung eine Niederspannungsnische in der Mittelspannung obendrauf vorgegeben, 300 Millimeter Größe. Es war aber nirgendwo berücksichtigt, was für Mitnahmeschaltungen kommen mussten und welche Schutzrelais eingebaut werden mussten. Dann passte das alles nicht mehr in den Raum, weil die Schaltanlage einfach zu hoch war, wenn wir es richtig geplant hätten.
Ich halte es für den richtigen Weg, sich die Mühe in der Planung zu machen — und dann gerne auch das entsprechende Honorar geltend zu machen. Entschuldigung Benny, ich nehme dich jetzt einfach mal raus, weil du nicht im Call bist, lieber Auftraggeber: Ich hätte gerne von dir etwas für die besondere Leistung. Und dann einigt man sich auf die Hälfte oder wie auch immer. Aber das bietet uns nachher beiden die Sicherheit. Ich könnte ja auch Schmalspur durchgehen, aber ich bin Fan von: standardisiert, einmal machen, dann habe ich es. Dann bin ich sicher und habe keine Rückfragen von einem GU oder einem Ausführenden, der sagt: Ich weiß gar nicht, was ich tun soll. Und ich habe Ausschreibungssicherheit, weil ich das Thema — nicht in der Tiefe eines Schaltanlagenbauers mit allen einzelnen Klemmen, aber doch so weit — geplant habe, dass ich weiß: Es passt, und ich habe alles im Leistungsverzeichnis, ohne eine Überraschung zu erleben und meinem Auftraggeber sagen zu müssen: Entschuldigung Benny, ich habe jetzt statt 30.000 auf einmal 180.000. Genau, weil ich es gerade nicht zu Ende geplant habe. Das muss man dann ja zugeben.
Roman: Benny, war das auch ein Thema bei den Nachträgen — die Schaltanlagen selbst?
Benny: Schaltanlagen selbst eher weniger, wenn es um die Auslegung geht. Eher Räumlichkeiten, dass man ein Platzproblem bekommt. Ein ganz schlimmes Beispiel hatte ich auch: Da wurde in die Mittelspannungsanlage so viel andere Technik hineingeplant, die da eigentlich gar nicht hineindarf — Lüftungskanäle und so, die gerade schon wieder mit Wärme zu tun hatten. Dann hat die Mittelspannungsanlage fast nicht mehr hineingepasst und wurde sehr auf Kante gemacht. So etwas kostet natürlich auch Geld.
Roman: Weil der Architekt sich zu wenig durchgesetzt hat und zu wenig Platz für Technikräume da war.
Eigenstromversorgung, PV und Speicher: neue Komplexität in der Schaltanlage
Roman: Sag mal, das Thema Mittelspannung würde mich nochmal interessieren. Ich habe festgestellt: Diese ganzen Eigenstromversorgungsanlagen, wie wir sie so schön nennen — die Kostengruppe 442 — führen zu wahnsinnig vielen technischen Komponenten. Rundsteuerempfänger, Geräte, von denen ich vorher noch nie gehört habe, die jetzt in die Schaltanlagen hineinmüssen. Ist das vielleicht auch ein Thema, dass da inzwischen eine ganz andere Kompetenz in der Planung von Schaltanlagen gefragt ist, wenn PV-Anlagen, Batteriespeicher und so weiter zum Gebäude dazukommen? Ich dachte, hier springen eigentlich alle rein. Julian, komm, sag mal.
Julian: Das ist gerade ein ganz großes Thema in der Entwicklung, was erneuerbare Energien, PV-Anlagen und Wärmepumpensysteme betrifft. Man kennt diese Formulierung, das Heizungsgesetz, das ja auch wieder neu novelliert wird und darauf zugreift, wie was gesteuert werden soll, wann ein Lastabwurf kommt und wann nicht. Rundsteuerempfänger und Lastabwurf kennt man natürlich auch von früher im kleinen Maßstab — damals Nachtspeicheröfen. Jetzt kommt das in einer sehr großen Menge an Anfragen wieder ins Netz zurück, weil man diese ganzen PV-Anlagen und Wärmepumpen hat. Es wird novelliert, es wird alles geändert, und jeder zweite Netzbetreiber hat wieder eine andere Ansicht, wie es ausgeführt werden muss. Da ist viel Bewegung in der Normierung drin, in den Vorgaben, in den technischen Anschlussbedingungen — was vielleicht auch nicht jeder von den Betreibern immer direkt im Blick hat.
Roman: Und dann selbst unsicher ist, was er eigentlich will. Alex, du hattest dazu nochmal etwas.
Alex: Bei den unterschiedlichen Vorgaben glaube ich aber, dass wir — auch wenn da sehr viel Dynamik drin ist — endlich mal die Dynamik haben, die in die richtige Richtung geht. Denn viele Netzbetreiber sind gar nicht in der Lage zu verstehen, was im Netz los ist. Ich kenne Netzbetreiber, die wissen nur auf Mittelspannungsebene im Umspannwerk, was bei ihnen los ist. Die haben keine Ahnung, was in den Trafo-Ortsnetzstationen fünf Häuser weiter passiert. Mit den Vorgaben, dass dort bis 2028 die entsprechende Abdeckung sein soll und nachlaufend auch die Hausanschlüsse besser überwacht und analysiert werden können sollen, haben wir dann den Digitalisierungsgrad, der es den EVU erlaubt zu sagen: Ich kann weniger Reserven, Sicherheiten und Hosenträger nutzen beim Bau meines Umspannwerks. Womit sich die Themen wieder alle verknüpfen.
Roman: Sehr spannend. Wir sind jetzt gerade von außen aufs Gebäude zugegangen, ins Gebäude, ins letzte Detail, wieder raus und zurück über die Verteilung ins Netz. Ich glaube, dieses ganze Thema Elektrifizierung der Wärmeversorgung bringt nochmal ganz andere Belastungen für die Netze mit sich. Du sagtest, bis 2028 müssen auch auf der Trafo-Ebene Dinge installiert werden, die bestimmte Netzbetreiber längst haben. In Hamburg gibt es das schon seit fünf Jahren, dass sie ihre Trafos alle überwachen und sogar steuern können — für das Thema Elektromobilität. Das ist ja der nächste elektrifizierte Verbraucher, der dazukommt: dass sie einfach abschalten können und sagen, die Ladestationen haben hier einen getrennten Abgang und werden ausgeschaltet. PV-Anlagen, Wärmepumpen, Elektromobilität.
Julian: Steuerbare Verbraucher, genau.
Bekommt das Projekt die fehlenden 1,5 Megawatt?
Roman: Benny, hast du denn Hoffnung, dass wir die letzten 1,5 Megawatt in diesem Repartierungsverfahren noch bekommen?
Benny: Du weißt ja, wie groß das Gebäude ist und dass wir heute und morgen nicht fertig sind mit Planen — und mit Bauen schon gar nicht. Das wird noch ein paar Jahre ziehen. Ich hoffe, dass Hamburg Energie es bis dahin schafft, das Umspannwerk entsprechend zu erweitern, weil das gerade der Flaschenhals ist: Die haben dort einfach keine freien Plätze mehr, sonst würden sie uns vom Umspannwerk direkt eine Leitung dahin ziehen. Aber da ist nichts frei, deshalb muss das erweitert werden, und das kann auch mal drei, vier, fünf Jahre dauern. Von daher spielt die Zeit für uns. Und man weiß auch nicht, ob in der Zwischenzeit die Leistung von Gebäuden drumherum frei wird. Ich bin zuversichtlich, dass wir es bis zum Ende des Baus so bekommen, wie wir das bauen.
Roman: Vielleicht gibt es ja vom Umspannwerk HafenCity noch ein paar Teile, die übrig sind — von den 14 Megawatt, die zu viel gebaut sind.
Peak-Shaving: Lastspitzen mit Batteriespeicher kappen
Roman: Wir haben schon darüber nachgedacht: Wenn das Thema Gleichzeitigkeiten nicht funktioniert — jetzt kommt ein Fachbegriff — ein Peak-Shaving zu machen. Ich denke immer, was für ein Rasierer. Peak-Shaving: Also mit einem Stromspeicher die Lastspitzen abzufangen, indem der geladene Stromspeicher die Lastspitze abdeckt und sie damit nicht mehr aus dem Netz gezogen werden muss. Das ist noch so eine Option. Hat das jemand hier schon mal gebaut?
Julian: Ich habe mal irgendwo eine Statistik gelesen, dass es auf der ganzen Welt schon genug erneuerbare Energien in Form von Solar- und Windanlagen gibt, um die Welt zu elektrifizieren. Das Problem ist nur, dass wir die vorhandene Energie nicht speichern können. Und da sind wir genau bei dem Thema, dass man die Energie in Batterieform zwischenspeichern will. Da wird für mich in den nächsten 10, 20 Jahren das Hauptaugenmerk der Forschung hingehen müssen: dass man die Energie, die man hat, auch langfristig speichern kann — dann werden wir viele Probleme umgehen können. Aber wie ich es bisher erlebt habe, mit den konventionellen Batteriemethoden oder mit Wasserstoffmethoden, ist das alles noch nicht so weit, dass es wirklich wirtschaftlich funktioniert.
Roman: Benny, du wolltest dich dazu auch nochmal melden?
Benny: Ja, ich weiß, dass wir etwas Ähnliches gerade in einem Parkhaus mitplanen: dass wir da einen großen Batteriespeicher machen wollen. Weil wir einerseits eine extrem große PV-Anlage auf dem Dach installieren und gleichzeitig wieder den Versorgungsengpass der Hamburger Energienetze haben — gleichzeitig aber in einem Parkhaus sehr viel Leistung für die ganze Ladeinfrastruktur zur Verfügung stellen müssen. Da ist ein Kollege von unserem Klimateam aktuell auch am Thema Energiespeicher dran.
Roman: Spannend. Wir bauen gerade so einen in Berlin für ein Forschungsgebäude. Das war von Anfang an so geplant, dass der Batteriespeicher als Forschungsprojekt und Reallabor genutzt werden sollte. Das waren mal drei Megawattstunden, die da rein sollten; jetzt ist es doch nur eine halbe geworden. Aber die hat auch genug Kapazität, um von etwa drei Megawatt Spitzenleistung auf 2,3 zu kommen und damit weniger aus dem Netz beziehungsweise aus dem Arealnetz zu ziehen. Das geht schon. Und so teuer ist das gar nicht mehr.
Lastmanagement in der Küche — und das nächste Thema heißt Kühlen
Alex: Wenn wir zur Lastspitzensteuerung kommen: Womit ich schon in Kontakt gekommen bin, ist der Bereich Küchen und Großküchen, die den 15-Minuten-Impuls und die Überschreitung im Stromtarif überwachen und entsprechend gegensteuern. Bei den Kombidämpfern und Pfannensystemen gibt es wunderbare Möglichkeiten über einen potentialfreien Kontakt, dass man das mit vorsieht. Und das ist für die, nennen wir es mal, Hamburg-eigenen Betriebe — ich will nicht sagen vorgeschrieben, aber doch eine sehr starke Empfehlung, und da wird auch drauf geachtet. Ich hatte jetzt in Heidelberg mit einem unserer Kollegen an der TGA gesprochen: Der sieht das Ganze auch für Großkomponenten der Mechanik vor und plant das gerade in der Leistungsphase 3, wo dann gesagt wird: Kältemaschinen haben einen anderen Zielkorridor in der Mittagszeit, wenn gleichzeitig die Großküche in Betrieb ist. Und in den Abendstunden wird auch die Lüftung nochmal ein bisschen heruntergefahren, weil sie dort mit dem EVU gesprochen haben, wo Optimierungsmöglichkeiten sind.
Roman: Wäre natürlich auch eine Idee, in die Richtung zu denken: dass wir bestimmte Lastspitzenmanagementsysteme auf bestimmte Verbrauchertypen vorgeben. Muss ja nicht immer die große Lösung sein, wo die Gebäudeautomation theoretisch alles steuern könnte — es reicht ja, in der Küche anzufangen und sich dann bestimmte Verbraucher anzugucken.
Alex: Wobei wir uns natürlich auch nichts vormachen dürfen. Wenn wir die fortschreitenden Hitzewellen sehen und den Absatz an Split-Anlagen…
Roman: Die von Midea? Für 2.500 Euro? Nirgendwo zu kriegen.
Alex: Es gibt auch noch andere. Aber es gibt dort sicherlich einen erhöhten Bedarf, der in Zukunft auf uns zukommt. In meinem unmittelbaren privaten Umfeld ist es nämlich genau das: Da wird gerade ein Schulneubau geplant. Bis letzte Woche hieß es: Nein, wir machen keine Lüftungsanlage, nein, wir machen keine Klimaanlage. Und jetzt war es das erste Mal im Bestandsgebäude, das drei Jahre alt ist, über 40 Grad in den Räumen — trotz geöffneter Fenster. Da wurde dann beschlossen: Anweisung, wir planen um.
Roman: Wir planen um, ja. Das Thema Kältetechnik wird spannend, das wird uns als Nächstes einholen. Erst war es die Umstellung auf Wärmepumpen, jetzt kommt das Thema Kühlen.
Alex: Genau, das macht es dann vielleicht nochmal komplizierter.
Roman: Okay, ich gucke auf die Uhr. Wir müssten tatsächlich auch mal unsere Lastspitze an der Bar ein bisschen reduzieren, vielleicht noch ein letztes Bierchen trinken und dann gucken, dass wir alle gleichzeitig die Bar verlassen. Das war jetzt ein toller Abschluss für diese Runde. Vielen, vielen Dank an euch alle. Wir kommen bestimmt wieder so zusammen — ich habe schon den Eindruck, da funktioniert was. Mir hat es sehr gut gefallen, wie wir hier alle im Kreis die Antworten und Fragen uns gegenseitig zuwerfen. Ich wünsche euch einen schönen Feierabend, und wir sehen uns bald wieder an der Bar. Tschüss.
Häufige Fragen zu dieser Folge
Was tun, wenn die benötigte Anschlussleistung vom Netzbetreiber nicht verfügbar ist?
In der Runde werden vier Hebel genannt: erstens die Gleichzeitigkeitsfaktoren realistisch ansetzen statt pauschal mit Faktor 1 zu rechnen; zweitens den tatsächlichen Bedarf mit Auftraggeber und künftigem Nutzer schärfen, weil die Arbeitsplatzleistung von Laptop plus Monitor bis 5 kW bei Grafikrechnern reicht; drittens Lastspitzen technisch kappen — per Peak-Shaving mit Batteriespeicher oder Lastmanagement einzelner Verbraucher wie Großküche, Kältemaschinen und Ladeinfrastruktur; viertens die fehlende Leistung im Vergabeverfahren des Netzbetreibers nachbeantragen. Im geschilderten Hamburger Projekt werden drei Megawatt benötigt, zugesichert sind zunächst 1,5 Megawatt.
Was ist ein Gleichzeitigkeitsfaktor und woher stammen die üblichen Werte?
Der Gleichzeitigkeitsfaktor bildet ab, dass nicht alle Verbraucher eines Gebäudes gleichzeitig mit voller Leistung laufen — er reduziert die Summe der Einzelleistungen auf eine realistische Anschlussleistung. Die in der Elektroplanung üblichen Werte stammen laut Alexander Schröder und Julian Feyh aus AMEV-Vorgaben, aus einem Siemens-Planungshandbuch aus den 1980er-Jahren und aus Erfahrungswerten vergleichbarer Projekte. Beide halten diese Grundlagen für veraltet, weil durch PV, Wärmepumpen und Elektromobilität immer mehr Verbraucher elektrisch werden.
Warum sind geplante Anschlussleistungen in der Praxis oft zu hoch?
Weil in der Planung Sicherheiten mehrfach übereinandergelegt werden — im Podcast „Gürtel und Hosenträger gleichzeitig" genannt — und weil die Leistungsbilanz auch die Sicherheitsstromversorgung voll enthalten muss, obwohl diese real nur einen Bruchteil der Zeit läuft. Julian Feyh berichtet von einer Anlage, die auf rund 10 Megawatt ausgelegt war und im Monitoring drei Jahre später maximal 2,4 Megawatt erreichte. Das größte Beispiel ist das Umspannwerk HafenCity: Auf Basis der gemeldeten Planerwerte wurde es für über 20 Megawatt gebaut und liefert in der Spitze rund 7 Megawatt.
Was ist Peak-Shaving?
Peak-Shaving bedeutet, Lastspitzen mit einem Stromspeicher abzufangen: Der geladene Batteriespeicher deckt die Spitze ab, sodass sie nicht aus dem Netz gezogen werden muss. Damit lässt sich die benötigte Anschlussleistung senken, wenn der Netzanschluss begrenzt ist. Roman Fritsches nennt als Beispiel ein Berliner Forschungsgebäude, dessen Speicher die Spitzenlast von rund drei auf 2,3 Megawatt senkt, und Benny Heilmann ein Parkhausprojekt mit großer PV-Anlage, Batteriespeicher und Ladeinfrastruktur.
Warum gibt die HOAI-Grundleistung bei Schaltanlagen keine Kostensicherheit?
Julian Feyh beschreibt, dass die HOAI in der Elektrotechnik über mehrere Fassungen hinweg abgespeckt wurde: vom dreipoligen Stromlaufplan über den einpoligen bis heute nur noch zur Stromkreisliste beziehungsweise -tabelle. Wer nur diese Grundleistung erbringt, weiß nicht, wie groß Verteilung und Schaltanlage tatsächlich werden und welche Steuerungen enthalten sind — die Kostenannahme ist damit absehbar falsch. Aus einer mit 30.000 Euro angesetzten Schaltanlage können so 180.000 Euro werden. Sein Fazit: Man muss faktisch mehr als die Grundleistung erbringen, und was als Planungsprodukt geschuldet ist, müsste vertraglich vorab definiert werden.
Wer sollte künftig die Gleichzeitigkeitsfaktoren vorgeben?
Roman Fritsches berichtet aus einer Arbeitsgruppe des Clusters für erneuerbare Energien, dass aus Sicht der Beteiligten der Netzbetreiber der geeignetste Akteur ist — weil er für die Versorgung haftet, den Vertrag mit dem Betreiber schließt und über umfangreiche Lastgangdaten verfügt. Daraus entstand ein Forschungsprojekt mit Stromnetz Hamburg, einem Obmann der AMEV und Professor Hans Schäfers von der HAW Hamburg, der zu Demand-Side-Integration und Demand-Side-Management forscht und die Werte mit echten Verbrauchsdaten verknüpfen will.
Zitate
„Wir bräuchten drei Megawatt Anschlussleistung, und aktuell bekommen wir nur 1,5 Megawatt direkt zugesichert."
— Benny Heilmann
„Es hat noch nie mehr als 7 Megawatt geliefert."
— Roman Fritsches
„Man legt gefühlt 10 Megawatt aus, und drei Jahre später zeigt das Monitoring maximal 2,4."
— Julian Feyh
„Aus einer 30.000-Euro-Schaltanlage kann ganz schnell eine 180.000-Euro-Schaltanlage werden."
— Julian Feyh
„Der beste Player, um eine Alternative zur AMEV vorzugeben, ist der Netzbetreiber — weil der am Ende für die Versorgung haftet."
— Roman Fritsches
„Alle haben diese Sicherheitsfaktoren genommen, Gürtel und Hosenträger gleichzeitig."
— Roman Fritsches
„Erst war es die Umstellung auf Wärmepumpen, jetzt kommt das Thema Kühlen."
— Roman Fritsches
„Wir müssten tatsächlich auch mal unsere Lastspitze an der Bar ein bisschen reduzieren."
— Roman Fritsches
Zahlen & Fakten
Für das Bauvorhaben werden drei Megawatt Anschlussleistung benötigt; ohne größere Probleme zugesichert werden zunächst nur 1,5 Megawatt.
Quelle: Benny HeilmannAllein die Kältetechnik des Gebäudes benötigt im Sommer mehr als 1,6 Megawatt und lässt sich nicht über Gleichzeitigkeiten reduzieren.
Quelle: Benny HeilmannAb September wird in Hamburg zusätzliche Netzanschlussleistung über ein Repartierungsverfahren vergeben, in dem frei gewordene Leistung an die Bewerber verteilt wird.
Quelle: Benny HeilmannDie Bandbreite der Arbeitsplatzleistung im Bürogebäude reicht von Laptop plus Monitor bis zu 5 kW pro Arbeitsplatz bei Grafikrechnern.
Quelle: Alexander SchröderEine Anlage war auf gefühlt 10 Megawatt ausgelegt; das Monitoring drei Jahre nach Inbetriebnahme zeigte maximal 2,4 Megawatt.
Quelle: Julian FeyhDie Gleichzeitigkeitsfaktoren der Elektroplanung stützen sich unter anderem auf ein Siemens-Planungshandbuch aus den 1980er-Jahren.
Quelle: Julian FeyhFür die HafenCity meldeten die Planer sukzessive über 20 Megawatt; das daraufhin gebaute Umspannwerk — das teuerste, das Hamburg je gebaut hat — liefert in der Spitze rund 7 Megawatt und hat nie mehr als 7 Megawatt geliefert.
Quelle: Roman FritschesAus einer mit 30.000 Euro angesetzten Schaltanlage können 180.000 Euro werden, wenn nur nach HOAI-Grundleistung (Stromkreisliste) geplant wird.
Quelle: Julian FeyhNetzbetreiber sollen bis 2028 auch die Trafo-Ortsnetzstationen messtechnisch abdecken; Hamburg überwacht und steuert seine Trafos bereits seit rund fünf Jahren.
Quelle: Alexander Schröder / Roman FritschesDer Batteriespeicher eines Berliner Forschungsgebäudes war mit drei Megawattstunden geplant und wurde mit einer halben Megawattstunde gebaut; er senkt die Spitzenlast von rund drei auf 2,3 Megawatt.
Quelle: Roman FritschesIn einem drei Jahre alten Schulgebäude wurden trotz geöffneter Fenster über 40 Grad gemessen — daraufhin wurde der geplante Neubau auf Kühlung umgeplant.
Quelle: Alexander SchröderGlossar
- Anschlussleistung
- Die elektrische Leistung, die ein Gebäude vom Netzbetreiber maximal beziehen können muss. Sie wird vom Planer aus den Einzelverbrauchern und Gleichzeitigkeitsfaktoren errechnet und muss vom Netzbetreiber am Standort auch verfügbar sein — im geschilderten Projekt stehen den benötigten drei Megawatt zunächst nur 1,5 Megawatt gegenüber.
- Demand-Side-Management
- Steuerung von Verbrauchern mit dem Ziel, dass sie lastoptimal arbeiten — also Lasten zeitlich so verschoben werden, dass Spitzen im Netz vermieden werden. Forschungsgebiet von Professor Hans Schäfers (HAW Hamburg).
- Eigenstromversorgungsanlagen (KG 442)
- Kostengruppe der eigenen Stromerzeugung am Gebäude — heute vor allem PV-Anlagen und Batteriespeicher. Sie bringen zusätzliche Komponenten wie Rundsteuerempfänger in die Schaltanlagen und erfordern nach Einschätzung der Runde neue Kompetenz in der Schaltanlagenplanung.
- Gleichzeitigkeitsfaktor
- Rechenfaktor, der berücksichtigt, dass nicht alle Verbraucher gleichzeitig unter Volllast laufen. Ein Faktor von 1 bedeutet keine Reduktion. Übliche Werte stammen aus AMEV-Vorgaben, dem Siemens-Planungshandbuch aus den 1980er-Jahren und aus Erfahrungswerten — nach Ansicht der Runde zu konservativ.
- Leistungsbilanz
- Aufstellung aller elektrischen Verbraucher eines Gebäudes mit ihren Leistungen und Gleichzeitigkeiten. Sie muss auch die Anlagen der Sicherheitsstromversorgung vollständig enthalten, obwohl diese im Regelbetrieb kaum Leistung ziehen — was die bilanzierte Leistung nach oben treibt.
- Peak-Shaving
- Kappen von Lastspitzen mit einem Batteriespeicher: Die Spitze wird aus dem geladenen Speicher gedeckt statt aus dem Netz. Damit sinkt die erforderliche Anschlussleistung.
- Repartierungsverfahren
- Verfahren, mit dem in Hamburg ab September knappe Netzanschlussleistung vergeben wird: Wer mehr Leistung braucht, als direkt zugesichert werden kann, beantragt sie zusätzlich; frei gewordene Leistung wird in dem Verfahren an die Bewerber verteilt.
- Stromkreisliste
- Tabellarische Auflistung der Stromkreise. Sie ist in der aktuellen HOAI-Fassung die verbliebene Grundleistung in der Elektrotechnik — früher waren dreipoliger, später einpoliger Stromlaufplan gefordert.