Was ist aFRR?
aFRR steht für automatic Frequency Restoration Reserve, auf Deutsch Sekundärregelreserve. Sie gleicht kurzfristige Ungleichgewichte zwischen Stromerzeugung und Verbrauch aus und unterstützt die Rückführung der Netzfrequenz auf ihren Sollwert von 50 Hz im europäischen Verbundnetz. Dafür verändern geeignete Erzeugungsanlagen, Batteriespeicher oder Verbraucher ihre Leistung nach automatischen Vorgaben der Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB).
aFRR auf einen Blick
- aFRR wird über externe Leistungssollwerte aktiviert und unterscheidet sich damit von der lokal frequenzabhängigen Primärregelreserve.
- Positive und negative aFRR beschreiben entgegengesetzte Leistungsänderungen gegenüber dem vorgesehenen Betriebspunkt.
- Die Teilnahme erfordert nachgewiesene technische Eignung, zuverlässige Kommunikation und eine Einbindung in den jeweiligen Regelreservemarkt.
Wie wird Sekundärregelreserve aktiviert?
Der Übertragungsnetzbetreiber ermittelt den Regelbedarf und übermittelt automatische Leistungsvorgaben an Regelreserveanbieter. Bündelt ein Anbieter mehrere Anlagen in einem Pool, verteilt dessen Steuerung die Anforderung auf die beteiligten Einheiten. Diese passen ihre Erzeugung, ihren Verbrauch oder ihre Speicherleistung an. Messwertrückmeldungen ermöglichen die Überwachung der tatsächlichen Reaktion.
Anders als die Primärregelreserve, englisch Frequency Containment Reserve (FCR), reagiert aFRR nicht allein auf eine lokal gemessene Frequenzabweichung. Entscheidend sind die übermittelten Sollwerte. Die vollständige Aktivierungszeit beträgt in Deutschland höchstens fünf Minuten. Bereits während der Aktivierung muss der vorgegebene Regelverlauf eingehalten werden.
Die beiden Regelrichtungen unterscheiden sich wie folgt:
| Regelrichtung | Änderung im Energiesystem | Beispiel Batteriespeicher |
| Positive aFRR | Einspeisung erhöhen oder Verbrauch reduzieren | Stärker entladen oder weniger laden |
| Negative aFRR | Einspeisung reduzieren oder Verbrauch erhöhen | Stärker laden oder weniger entladen |
Maßgeblich ist die Änderung gegenüber dem vorgesehenen Betriebspunkt, also dem Betriebspunkt ohne aFRR-Abruf. Ein Speicher kann deshalb positive aFRR bereitstellen, während er weiterhin lädt: Im vereinfachten Beispiel entspricht eine Reduzierung der Ladeleistung von 200 auf 100 kW einer positiven Leistungsänderung von 100 kW.
Die europäische Plattform PICASSO koordiniert die grenzüberschreitende Aktivierung von aFRR-Regelarbeit. Dabei berücksichtigt sie die verfügbaren Übertragungskapazitäten und ermöglicht eine kostenoptimierte Auswahl der Angebote.
Welche Anlagen können aFRR bereitstellen?
Batteriespeicher können ihre Lade- und Entladeleistung gezielt verändern. Damit eignen sie sich grundsätzlich für beide Regelrichtungen, sofern ausreichend Leistungs- und Energiereserven verfügbar sind.
Steuerbare Erzeugungsanlagen, beispielsweise Wasserkraft- oder geeignete Biogasanlagen, können ihre Einspeisung innerhalb ihrer Betriebsgrenzen anpassen.
Flexible Verbraucher können ihre Stromaufnahme erhöhen oder reduzieren. Bei industriellen Prozessen müssen dabei Produktionsabläufe, Mindestlaufzeiten und zulässige Unterbrechungen berücksichtigt werden.
Was bestimmt Teilnahme und Wirtschaftlichkeit?
Für die Marktteilnahme ist eine Präqualifikation erforderlich. Dabei werden unter anderem Regelverhalten, Leistungsbereitstellung, Messdaten und sichere Kommunikation geprüft. Kleinere Anlagen können über einen Aggregator gemeinsam in einem Pool teilnehmen. Die konkrete Ausgestaltung richtet sich nach den Anforderungen des jeweiligen Marktes und Netzbetreibers.
In Deutschland werden Leistungsvorhaltung und aktivierte Regelarbeit getrennt beschafft und abgerechnet. Die Vorhaltung vergütet die zugesagte Verfügbarkeit von Leistung; die Regelarbeit betrifft die tatsächlich aktivierte Energie. Eine Teilnahme am Regelarbeitsmarkt ist auch ohne vorherigen Zuschlag am Regelleistungsmarkt möglich, sofern die übrigen Teilnahmebedingungen erfüllt sind. Ohne Zuschlag am Regelleistungsmarkt entsteht dabei keine Vergütung für die Leistungsvorhaltung.
Für Anlagenbetreiber können daraus zusätzliche Erlösmöglichkeiten entstehen. Ob sich die Teilnahme lohnt, hängt unter anderem von Marktpreisen, Verfügbarkeit, Vermarktungskosten und zusätzlicher Anlagenbeanspruchung ab.
Bei Batteriespeichern begrenzen Ladezustand, nutzbare Energie, Lade- und Entladeleistung sowie Netzanschlussgrenzen die verfügbare Flexibilität. Reservierte Leistung darf nicht gleichzeitig widersprüchlich für Eigenverbrauchsoptimierung, Lastspitzenkappung oder andere Anwendungen eingeplant werden. Erforderlich sind außerdem eine zuverlässige Sollwertübertragung, geeignete Messwertrückmeldungen und ein abgestimmtes Verhalten bei Kommunikationsausfällen.
Wie unterstützt EcoPhi die technische Umsetzung?
EcoPhi kann projektspezifisch die lokale Kommunikations- und Steuerungsebene zwischen Anlagenkomponenten und einem Regelreserveanbieter übernehmen. Dazu gehören der Empfang externer Sollwerte, die Berücksichtigung technischer Grenzen, die Übertragung von Vorgaben an Batteriespeicher oder andere steuerbare Komponenten sowie die Rückmeldung von Betriebsdaten.
Die Umsetzung hängt von den verfügbaren Schnittstellen und Steuerungsmöglichkeiten ab. Reaktionszeiten und Erbringungskonzept müssen mit den beteiligten Partnern abgestimmt und nachgewiesen werden; zusätzliche Integrationsleistungen können erforderlich sein.
Ein Energiemanagementsystem (EMS) allein ersetzt weder die Präqualifikation noch die Vermarktung und Abrechnung durch den zuständigen Marktakteur.
aFRR technisch und wirtschaftlich einordnen
aFRR macht steuerbare Anlagenflexibilität für den kurzfristigen Ausgleich im Stromsystem nutzbar. Eine erfolgreiche Teilnahme setzt voraus, dass Marktanbindung, Anlagensteuerung und verfügbare Reserven aufeinander abgestimmt sind.
Häufige Fragen zu aFRR
Muss ein Batteriespeicher für positive aFRR Strom einspeisen?
Nein. Auch eine Reduzierung seiner vorgesehenen Ladeleistung kann positive aFRR bereitstellen. Entscheidend ist die nachweisbare Änderung gegenüber dem vorgesehenen Betriebspunkt.
Kann jeder Batteriespeicher am aFRR-Markt teilnehmen?
Nein. Neben der technischen Steuerbarkeit müssen unter anderem Leistungs- und Energiereserven, Kommunikation und die Anforderungen der Präqualifikation passen. Eine Poolteilnahme hebt diese Anforderungen nicht auf.
Lässt sich aFRR mit anderen Speicheranwendungen kombinieren?
Grundsätzlich ja, sofern die Betriebsstrategie die zugesagte Reserve zuverlässig verfügbar hält. Andere Anwendungen dürfen die erforderliche Leistung oder Energiereserve nicht unzulässig einschränken.