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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR POWER CONSUMPTION AND/OR POWER INPUT CONTROL IN AN ELECTRICAL POWER SUPPLY NETWORK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/213937
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for power consumption and power input control in an electrical power supply network, wherein a control signal with an item of tariff information is generated by a signal station at a power supply and unidirectionally output via the power supply network, wherein the control signal is received by at least one receiving unit arranged in the power consumption network and the control signal received by the receiving unit is used for operation control of a power output unit / power input unit for a downstream power consumer / power generator. A device for power consumption / power generation control comprises a receiving unit for a control signal transmitted via a power supply network with means for converting the control signal and for generating switching processes for a power output / power input unit controlled by the receiving unit for connecting a downstream consumer/generator.

Inventors:
MÜHLBACH THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/059975
Publication Date:
October 28, 2021
Filing Date:
April 16, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SEK AUTOMOBILTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
H02J5/00; F25D29/00; H02J3/14; H02J3/48; H02J13/00; H02M3/335
Domestic Patent References:
WO2014016092A22014-01-30
Foreign References:
DE102009047794A12011-04-07
EP3091630A12016-11-09
DE102012103081A12012-10-11
Attorney, Agent or Firm:
MEISSNER BOLTE PATENTANWÄLTE RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB et al. (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Energieverbrauchs- und Energieeinspeisesteuerung in einem elektrischen Energieversorgungsnetz, wobei von einer Signalstation (2) bei einem Energieversorger (1) ein Steuersignal (3) mit mindestens einer Ta rifinformation (8) sowie mit Zusatzinformationen (14) (15) erzeugt wird und unidirektional über das Energieversorgungsnetz ausgesendet wird, wobei das Steuersignal (3) von mindestens einer in dem Energiever brauchsnetz angeordneten Empfangseinheit (4) empfangen wird und das von der Empfangseinheit (4) empfangene Steuersignal (3) zur Betriebs steuerung einer Energieabgabeeinheit/Energieeinspeiseeinheit (5) für nachgeschaltete Energieverbraucher/Energieerzeuger (6) verwendet wird, wobei das Steuersignal (3) keine Schaltberechtigung besitzt und durch die Empfangseinheit (4) über mindestens eine Vorwahlschalteinheit (7) eine Schaltfreigabe von Tarifzuständen in Abhängigkeit von der im Steuersignal (3) enthaltenen Tarifinformationen (8) (14) (15) ausgeführt wird und die Empfangseinheit in Abhängigkeit von den Tarifinformationen (8) (14) 15) des Steuersignals (3) Schaltzustände erzeugt und durch einen Nutzer vor- gebbar ist, auf welche Weise das Steuersignal (3) am Ort der Energieab nahme/Energieeinspeisung für die Betriebssteuerung genutzt wird, oder wobei die Empfangseinheit (4) anstatt der der Vorwahlschalteinheit (7) frei wählbare und/oder editierbare Betriebssteuerungsprogramme (16) zur Ver arbeitung des Steuersignals (3) aufweisen kann, wobei an der Empfangs einheit (4) eine nutzerspezifische Wahl unter vorbestimmten Schaltzustän den/Schaltcharakteristika der Energieabgabe-/Energieeinspeiseeinheit aus geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (4) eine gespeicherte Empfangskennung (9a) aufweist, wobei das Steuersignal (3) mittels einer Sendekennung (9) auf die Empfangskennung (9a) eines Empfangsgerätes (4) und/oder einer Gruppe aus Empfangsgeräten (4) mit gleicher Empfangskennung (9a) adressiert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Empfangseinheit (4) und /oder durch ein externes Kommunikationsgerät eine Tarifinformationsausgabe (11) der aktuellen Tarifinformationen (8), (14), (15) des Steuersignals (3) ausgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Empfangseinheit (4) über mindestens eine Vorwahlschalteinheit (7) eine Schaltfreigabe von Tarifzuständen in Abhängigkeit von der im Steuersignal (3) enthaltenen Tarifinformationen (8), (14), (15) ausführbar ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (4) ein oder mehrere frei vorwählbare Betriebssteuerungsprogramme (16) aufweist, wobei eine nutzerspezifische Wahl unter vorbestimmten editierbaren Schaltmöglichkeiten der Energieabgabe-/Energieeinspeiseeinheit (5) ausführbar ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (3) mindestens eine Tarifinformation (8) sowie (14) (15) enthält, wobei die Tarifinformationen (8) (14) (15) über eine Anzeige visualisiert wird und manuell eine Einstellung der Vorwahlschalteinheit (7) vorgenommen wird und/oder die Vorwahlschalteinheit (7) über das Betriebssteuerungsprogramm (16) gesteuert wird, wobei gemäß der Einstellung der Vorwahlschalteinheit (7) mittels des Steuersignals (8) eine entsprechende Ansteuerung der Energieabgabe-/Energieeinspeiseeinheit (5) ausgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Steuersignal (3) eine Schaltlastverteilung im Energieversorgungssetz ausgeführt wird, wobei das Steuersignal (3) eine Kombination aus der Tarifinformationen (8) (14) (15) und einer Sendekennung (9) enthält, wobei durch die Sendekennung (9) einzelne oder mehrere Empfangsgeräte und/oder Nutzereinheiten, insbesondere Haushalte, Industrieeinheiten, gezielt ansteuerbar sind.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal und oder das Empfangsgerät einen Schaltverzögerungsanteil aufweist, wobei mittels des Schaltverzögerungsanteils (10) ein zeitlich gestaffeltes Ansprechen einzelner Energieabgabeeinheiten und/oder Energieeinspeiseeinheiten (5) ausführbar ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (3) eine Tarifwechselinformation (14) enthält, wobei durch die Tarifwechselinformation (14) ein zukünftiger Schaltzustand der Vorwahlschalteinheit (7) manuell oder vom Betriebssteuerprogramm beeinflusst werden kann.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (4) eine manuell aktivierbare und/oder programmierbare Vorlaufsteuerung (12) und/oder eine Nachlaufsteuerung (12a) und/oder eine einstellbare Mindesttarifdauer für eine Schaltfreigabe (12b) aufweist, wobei ein daraufhin angepasster Einschaltvorgang und/oder Ausschaltvorgang an der Energieabgabeeinheit und/oder der Energieeinspeiseeinheit (5) vorwählbar und/oder ausführbar ist.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (4) eine Signalübertragung mit einem externen stationären und/oder mobilen Kommunikationsendgerät ausführt, wobei durch das Kommunikationsendgerät eine Steuerung und/oder Funktionserfassung der Empfangseinheit (4) und/oder der Energieabgabeeinheit und/oder der Energieeinspeiseeinheit (5) mittels einer Beeinflussung der Vorwahlschalteinheit (7) und/oder des Betriebssteuerungsprogramms (16) ausführbar ist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (3) eine auf einen Energieversorger und/oder eine Primärenergiequelle verweisende Herkunftsinformation (15) und/oder Informationen zu einer lokalen Energieerzeugung (15a) enthält, wobei manuell und oder über das Betriebssteuerungsprogramm (16)

Einstellungen der Vorwahlschalteinheit (7) in Abhängigkeit von der Herkunftsinformation ausführbar sind.

13. Vorrichtung zur Energieverbrauchs-/Energieeinspeisesteuerung, enthaltend eine Empfangseinheit (4) für ein über ein Energieversorgungsnetz unidirektional übermitteltes Steuersignal (3) mit einem Wandler des Steuersignals (3) zum Erzeugen von Schaltvorgängen für eine von der Empfangseinheit (4) gesteuerte Energieabgabe- /Energieeinspeiseeinheit (5) zum Anschließen eines nachgeschalteten Verbrauchers und/oder Erzeugers (6), wobei durch die Empfangseinheit über mindestens eine Vorwahlschalteinheit (7) und/oder ein Betriebssteuerungsprogramm (16) eine Schaltfreigabe von Tarifzuständen in Abhängigkeit von der im Steuersignal enthaltenen Tarifinformationen (8) (14) 15) ausführbar ist und die Empfangseinheit zum Erzeugen von Schaltzuständen in Abhängigkeit von den Tarifinformationen des Steuersignals Schaltzustände ausgebildet ist, oder wobei die Empfangseinheit (4) anstatt der der Vorwahlschalteinheit (7) frei wählbare und/oder editierbare Betriebssteuerungsprogramme zur Verarbeitung des Steuersignals (3) aufweist, wobei eine nutzerspezifische Wahl unter vorbestimmten Schaltzu-ständen/Schaltcharakteristika der Energieabgabe-/Energieeinspeiseeinheit ausführbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (4) und die Energieabgabeeinheit und/oder die Energieeinspeiseeinheit (5) in einem gemeinsamen Verbrauchs- /Einspeisesteuergerät (5a) integriert sind, wobei das Verbrauchs- /Einspeisesteuergerät (5a) einen Steckerabschnitt (17) zum Einstecken des Verbrauchs-/Einspeisesteuergeräts (5a) in einen Steckdosenanschluss besitzt oder dergleichen elektrische Verbindungseinrichtung aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (4) und die Energieabgabe und/oder die Energieeinspeiseeinheit (5) in einem gemeinsamen Verbrauchs- /Einspeisesteuergerät (5a) integriert sind, wobei das Verbrauchs- /Einspeisesteuergerät (5a) mindestens einen Steckdosenabschnitt (18) zum Einstecken eines Steckers eines anzuschließenden Verbrauchers besitzt oder dergleichen elektrische Verbindungsmöglichkeit aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (4) und/oder die Energieabgabe- und/oder die Energieeinspeiseeinheit (5) und/oder das Verbrauchs- und/oder das Einspeisesteuergerät (5a) eine Kommunikationsschnittstelle (13) für einen Datenaustausch mit einem externen Kommunikationsgerät aufweist, wobei das externe Kommunikationsgerät Mittel zum Beeinflussen der Vorwahlschalteinheit (7) und/oder des Betriebssteuerungsprogramms (16) in der Empfangseinheit (4) und/oder der Energieabgabeeinheit/Energieeinspeiseeinheit (5) und/oder der Verbrauchs-/Einspeisesteuergerät (5a) enthält.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit (4) und/oder die

Energieabgabeeinheit/Energieeinspeiseeinheit (5) und/oder das Verbrauchs-/Einspeisesteuergerät (5a) Mittel zum Auswählen, Setzen und/oder Anzeigen von Nutzersteuerungsvoreinstellungen aufweist.

18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Auswählen, Setzen und/oder Anzeigen von Nutzersteuerungsvoreinstellungen über ein externes Kommunikationsgerät über die Kommunikationsschnittstelle (13) einrichtbar sind.

Description:
Verfahren und Vorrichtung Energieverbrauchs- und/oder Energieeinspeisesteuerung in einem elektrischen Energieversorgungsnetz

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energieverbrauchs- und/oder Energieein speisesteuerung in einem elektrischen Energieversorgungsnetz nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Energieverbrauchs- und/oder Einspeisesteuerung nach Anspruch 13.

Gegenwärtig und zukünftig ist mit einem zunehmenden Anteil sehr stark schwan kender Anteile regenerativer Energieerzeugung in gegebenen Energieversor gungsnetzen zu rechnen. Unter diesen Bedingungen nimmt die Notwendigkeit zu, ein auf diese Schwankungen angepasstes Energiemanagement auszuführen, bei dem ein gegebenes Stromangebot und ein gegebener Verbrauch aufeinander ab gestimmt wird. Vor allem das sich immer dringlicher stellende Ziel eine Reduzie rung von C02- Emissionen und somit der Reduzierung des Energieanteils fossiler Kraftwerke in einem Energieversorgungsnetz erfordert eine Anpassung und opti malere Nutzung des hochdynamischen Angebots vor allem des regenerativen Stroms.

Es ist naheliegend, dass genau dann, wenn in das Energieversorgungsnetz viel Energie eingespeist wird, die Verbraucher dazu gebracht werden müssen, den Strom in diesen Zeiträumen zu nutzen und im Gegenzug auf Nutzung der Energie in Zeiten knappen Angebots zu verzichten. Wenn überhaupt, werden den Ver brauchern gegenwärtig nur durch begrenzte Möglichkeiten verschiedene Strom preise/Tarife gegeben, die beispielsweise lediglich zwischen Nachtstrom und Tagstrom unterscheiden. Diese wenig vorhandenen, überholten und in der Ver gangenheit praktikablen Lösungen gilt es zu überarbeiten, zu erweitern und auf momentane und zukünftige Bedürfnisse hin anzupassen.

Eine auf einer großen Anzahl von möglichen Informationen aufbauende Energie verbrauchssteuerung in Energieversorgungsnetzen gestaltet sich jedoch oft sehr komplex und kostspielig. So wäre es zwar möglich, stark verzweigte Netzwerke zur Energieverbrauchssteuerung einzusetzen, bei denen alle im Energieversor- gungsnetz verknüpften Endgeräte mittels Softwareprogrammen gesteuert und aufeinander abgestimmt werden. Die Realisierung derartiger Energieverbrauchs steuerungen ist jedoch hardware-, verwaltungs- und steuerungstechnisch extrem anspruchsvoll, komplex und somit auch störanfällig. Außerdem sind die dafür er forderlichen Komponenten mit einem hohen Eigenenergieverbrauch verbunden, denn hierzu werden insbesondere Server und Datenbanken benötigt, die eine im mense Datenflut verarbeiten müssen. Weiterhin ist eine ausgewogene Priorisie- rung der Verbraucherbedarfe bei der Vielzahl der verschiedenen Geräte der vielen einzelnen Haushalte eine äußerst schwierige Aufgabe. Darüber hinaus ist ein netzwerkbasiertes und softwaregesteuertes Management aller Verbraucher auch datenschutztechnisch bedenklich und für unbefugte Datennutzer eine Einladung zum Missbrauch. Aus diesen Gründen ist die außerdem technisch relativ anfällige bidirektionale Kommunikation zwischen Energieerzeuger und Verbraucher ent sprechend einem „Demand/Respond"-Prinzip, wie in vielen anderen Ansätzen dar gestellt, nicht nur datenschutzrechtlich bedenklich, sondern auch nicht praktika bel.

Es ergibt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zum Energiemanagement in ei nem elektrischen Energieversorgungsnetz anzugeben, mit der eine sichere Steue rung des Energieverbrauchs sowie die Einbindung der Energieerzeugung, insbe sondere der regenerativen Energieerzeugung, in einer einfachen und möglichst wenig komplexen Weise möglich wird. Es ergibt sich außerdem die Aufgabe, eine Vorrichtung anzugeben, mit der eine solche Steuerung für jeden Nutzer in einfa cher Weise alltäglich verständlich anwendbar ist.

Zudem soll Folgendes gewährleistet und erreicht werden:

Es soll eine hinreichende Versorgungsstabilität durch eine geringe Komplexität und somit eine geringe Störanfälligkeit erreicht werden. Ein erhöhter Verwal tungsenergieaufwand durch „Demand-Respond" Datenverarbeitung soll vermieden werden.

Ein Missbrauch sowie die Manipulation durch äußere Eingriffe(Hacker) soll zuver lässig ausgeschlossen sein. Der Datenschutz soll gewährleistet sein. Insbesondere sollen keine Rückschlüsse auf individuelles Verbraucherverhalten ermöglicht wer den. Wünschenswert ist eine Lösung des Schaltlastproblems bei wechselnden Stromangebotszuständen. Insbesondere soll eine Stabilisierung des Stromnetzes durch eine Lastverschiebung ermöglicht werden, bei der eine Verlagerung starker Verbrauchlasten vom Zustand des „Strommangels" zu dem des „Stromüberschus ses" realisiert wird.

Hierdurch sollen günstigere Strompreise durch eine effektivere Nutzung von Ökostrom bei einer geringeren Notwendigkeit von Grundlast-/ Vorhaltekraftwer ken, somit eine Einsparung von C02-Emmisionen erreicht werden sowie die Not wendigkeit eines Zukaufs ausländischen Stroms in „Strommangelphasen" redu ziert werden. Es soll eine Verringerung bei Abschaltungen/Einspeisebegrenzungen regenerativer Energieerzeuger erreicht werden.

Die Aufgabe wird einem Verfahren zur Energieverbrauchs-/Einspeisesteuerung in einem elektrischen Energieversorgungsnetz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einer Vorrichtung zur Energieverbrauchs-/Einspeisesteuerung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens und/oder der Vorrichtung.

Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren zur Energieverbrauchs- /Energieerzeugungssteuerung in einem elektrischen Energieversorgungsnetz von einer Signalstation bei einem Energieversorger ein Steuersignal erzeugt und un- idirektional über das Energieversorgungsnetz ausgesendet. Das Steuersignal wird von mindestens einer in dem Energieverbrauchsnetz angeordneten Empfangsein heit empfangen. Das von der Empfangseinheit empfangene Steuersignal wird zur Betriebssteuerung einer Energieabgabe-/Energieeinspeiseeinheit für nachgeschal tete Energieverbraucher/Energieerzeuger verwendet.

Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit, dass das Energie versorgungsnetz zur Signalübertragung genutzt wird. Die Signalübertragung bein haltet eine Information darüber, welcher Tarif gerade mit dem im Energieversor gungsnetz vorhandenen Energieangebot verknüpft ist. Dieses hier als Steuersig nal bezeichnete Signal dient nun dazu, den Betrieb einer Energieabgabeein heit/Energieeinspeiseeinheit, also beispielsweise das Ein- und Ausschalten von Steckdoseneinrichtungen, zu steuern. Dies bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich: zum einen erfolgt diese Signalüber- tragung unidirektional. Das bedeutet, dass ein Rücksenden von Verbrauchersigna len zum Energieversorger unterbleibt. Die sonst anfallenden Datenmengen wer den drastisch reduziert und der Datenschutz für den Verbraucher ist umfassend gewährleistet. Außerdem lässt sich der Energieverbrauch/die Energieerzeugung vor Ort, am Ort des Verbrauchers/Erzeugers selbst, regeln, und zwar in dezentra ler, aber auf den jeweiligen Tarif abgestimmter Weise, die der Nutzer selbst kon figurieren kann.

Bei einer Ausgestaltung weist die Empfangseinheit eine gespeicherte Kennung auf, wobei das Steuersignal auf die Kennung des Empfangsgerätes abgestimmt ist. Das bedeutet, dass durch das Steuersignal gezielt einzelne Verbrau cher/Erzeuger und/oder Verbraucher/Erzeugergruppen angesprochen werden können.

Bei einer Ausgestaltung wird durch die Empfangseinheit und /oder durch ein ex ternes Kommunikationsgerät eine Tarifinformationsausgabe der aktuellen Tarifin formation des Steuersignals ausgeführt. Der Nutzer kann hierdurch unmittelbar den aktuell vorliegenden Tarifzustand erkennen.

Bei einer Ausgestaltung ist durch die Empfangseinheit über mindestens eine Vor wahlschalteinheit eine Schaltfreigabe von Tarifzuständen in Abhängigkeit von der im Steuersignal enthaltenen Tarifinformation ausführbar. Hierdurch erzeugt die Empfangseinheit in Abhängigkeit von der Tarifinformation des Steuersignals Schaltzustände. Dadurch kann der Nutzer selbst vorgeben, auf welche Weise das Steuersignal schließlich am Ort der Energieabnahme/Energieeinspeisung für die Betriebssteuerung genutzt wird.

Ich einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Empfangseinheit zudem mehrere frei wählbare und/oder editierbare Betriebssteuerungsprogramme aufweisen, wo bei eine nutzerspezifische Wahl unter vorbestimmten Schaltzustän den/Schaltcharakteristika der Energieabgabe-/Energieeinspeiseeinheit ausführbar ist. Der Nutzer kann hier beispielsweise vorgeben, wann und wie die Energieab- gabe-/Einspeiseeinheit über die Vorwahlschalteinheit in Abhängigkeit von dem Steuersignal gesteuert werden soll, d.h. welches Steuerprogramm verwendet werden soll, sowie welche Parameter berücksichtigt, sowie verändert werden können. Bei einer Ausgestaltung enthält das Steuersignal eine Tarifinformation, wobei die Tarifinformation über eine Anzeige visualisiert wird und manuell eine Einstellung der Vorwahlschalteinheit vorgenommen wird und/oder die Vorwahlschalteinheit über das Betriebssteuerungsprogramm gesteuert wird. Dabei wird gemäß der Ein stellung der Vorwahlschalteinheit mittels des Steuersignals eine entsprechende Ansteuerung der Energieabgabe-/Energieeinspeiseeinheit ausgeführt.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung enthält das Steuersignal eine Tarifwech selinformation, wobei durch die Tarifwechselinformation eine manuelle Verände rung der Vorwahlschalteinheit durchgeführt werden kann und oder durch das Be triebssteuerungsprogramm eine zukünftig vorausberechnete Betriebsteuerung der Energieabgabeeinheit ausführbar ist. Das bedeutet insbesondere, dass auf der Seite des Verbraucher-/Erzeugeranschlusses eine vorgeplante Betriebssteuerung ermöglicht wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält die Energieabgabe-/Einspeiseeinheit eine Informationsausgabe, worin der aktuelle Schaltzustand visualisiert wird - z.B. eine LED, die eine Spannungsführung anzeigt.

Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird durch das Steuersignal eine Schaltlastverteilung im Energieversorgungssetz ausgeführt, wobei das Steuersig nal eine Kombination aus der Tarifinformation und einer Sendekennung enthält. Durch die Sendekennung (9) sind einzelne oder mehrere Empfangsgeräte und/oder Nutzereinheiten, insbesondere Haushalte, Industrieeinheiten, gezielt ansteuerbar.

Vorteilhafterweise wird über die Sendekennung im Steuersignal eine Schaltzeit punktverteilung im Energieversorgungssetz ausgeführt. Hierzu enthält das Steu ersignal eine spezielle Nutzerkennung und bei einer weiteren vorteilhaften Ausge staltung einen Schaltverzögerungsanteil. Der Schaltverzögerungsanteil kann sich auch fest im Empfängermodul befinden. Durch die Nutzerkennung sind einzelne oder mehrere Empfangsgeräte und /oder Empfangsgerätegruppen gezielt ansteu erbar und durch den Schaltverzögerungsanteil lässt sich ein zeitlich gestaffeltes Ansprechen einzelner Energieabgabeeinheiten/Energieeinspeiseeinheiten und so mit eine Schaltlastverteilung ausführen. Bei einer weiteren vorteilhaften Gestaltung weist das Steuersignal und/oder die Empfangseinheit einen festen Schaltverzögerungsanteil auf. Hierbei können in Abhängigkeit von Nutzercharakteristika einzelnen Nutzerschaltverzögerungen und / oder Nutzerschaltverzögerungsgruppen realisiert werden. Dadurch lässt sich ein zeitlich gestaffeltes Ansprechen einzelner Energieabgabeeinhei ten/Energieeinspeiseeinheiten ausführen, somit ist eine weitere Möglichkeit gege ben eine Schaltlastverteilung im Energieversorgungsnetz zu realisieren.

Bei einer vorteilhaften Gestaltung weist die Empfangseinheit eine aktivierbare und/oder programmierbare Vorlaufsteuerung und/oder eine Nachlaufsteuerung auf. Hierdurch ist zum Beispiel ein auf die Tarifwechselinformation angepasster Einschaltvorgang und/oder Ausschaltvorgang an der Energieabgabeeinheit aus führbar. Dadurch kann das Zu- oder Abschalten von Verbrauchern/Erzeugern in Abhängigkeit vordefinierter Zeitfenster detailliert reguliert werden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung führt die Empfangseinheit und/oder die Ener gieabgabeeinheit eine Signalübertragung mit einem externen mobilen und/oder stationären Kommunikationsgerät aus. Hierdurch ist durch das Kommunikations gerät eine Steuerung und/oder Funktionserfassung der Empfangseinheit und/oder der Energieabgabeeinheit mit einer Beeinflussung der Vorwahlschalteinheit aus führbar. Diese Gestaltung des Verfahrens ermöglicht einen einfachen Zugriff auf die Vorwahlschalteinheit und / oder das Betriebssteuerungsprogramm der Emp fangseinheit, beispielsweise über ein Smartphone oder ein vergleichbares Gerät, wobei die Bedienmöglichkeiten entsprechender Nutzerprogramme, so genannter Apps, genutzt werden können.

Bei einer weiteren Gestaltung des Verfahrens enthält das Steuersignal eine auf einen Energieversorger und/oder eine Primärenergiequelle verweisende Her kunftsinformation, wobei das Betriebsteuerungsprogramm die Vorwahlschaltein heit in Abhängigkeit von der Herkunftsinformation regelt. Hierdurch ist es insbe sondere durch den Nutzer möglich, Energie von einem selektiv ausgewählten Ver sorgungsunternehmen und/oder aus einer bestimmten Energiequelle zu wählen und dies entsprechend vorzugeben. Außerdem lassen sich dadurch verschiedene Primärenergiequellen und Energieversorger gezielt einzelnen Verbrauchern zuord nen. Eine Vorrichtung zur Energieverbrauchs-/Energieeinspeisesteuerung enthält eine Empfangseinheit für ein über ein Energieversorgungsnetz übermitteltes Steuer signal mit einem Wandler des Steuersignals zum Erzeugen von Schaltzuständen für eine von der Vorwahlschalteinheit gesteuerte Energieabgabeein heit/Energieeinspeiseeinheit zum Anschließen eines nachgeschalteten Energiever brauchers/Energieerzeugers.

Bei einer Ausführungsform sind die Empfangseinheit und die Energieabgabeein heit in einem gemeinsamen Verbrauchs-/Einspeisesteuergerät integriert, wobei das Verbrauchs-/Einspeisesteuergerät einen Steckerabschnitt zum Einstecken in einen Steckdosenanschluss oder einen vergleichbaren Anschluss aufweist.

Bei einer Ausführungsform sind die Empfangseinheit und die Energieabgabeein heit in einem gemeinsamen Verbrauchs-/Einspeisesteuergerät integriert, wobei das Verbrauchs-/Einspeisesteuergerät mindestens einen Steckdosenabschnitt zum Einstecken eines Steckers eines anzuschließenden Verbrauchers oder einen ver gleichbaren Anschluss aufweist.

Bei einer Ausführungsform enthält die Empfangseinheit ein oder mehrere Be triebssteuerprogramme, welche durch Verarbeitung verschiedener Parameter Ein fluss auf die Vorwahlschalteinheit nimmt.

Bei einer Ausführungsform weist die Empfangseinheit und/oder die Energieabga beeinheit und/oder das Verbrauchs-/Einspeisesteuergerät Mittel für einen Daten austausch mit einem externen Kommunikationsgerät auf, wobei das externe Kommunikationsgerät Mittel zum Beeinflussen der Vorwahlschalteinheit und/oder der Datenverarbeitung des Betriebsteuerungsprogramms in der Empfangseinheit und/oder des Verbrauchs-/Einspeisesteuergerätes enthält.

Bei einer Ausgestaltung weist die Empfangseinheit und/oder das Verbrauchs- /Einspeisesteuergerät mittel zum Auswählen, Setzen und/oder Anzeigen von Ver brauchssteuerungsparametern, insbesondere Parametern für die ein Vorwahl schalteinheit und/oder ein internes Betriebsteuerungsprogramm auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung sollen nachfolgend anhand von beispielhaften Ausführungsformen näher erläutert werden. Es werden für gleiche oder gleichwirkende Komponenten dieselben Bezugszeichen verwendet. Es zeigt:

Fig. 1 eine beispielhafte Darstellung eines Energieversorgungsnetzes mit grund legenden Komponenten zur Ausführung des Verfahrens,

Fig. 2 eine beispielhafte Darstellung eines Steuersignals und einer Empfangs einheit,

Fig. 2a eine beispielhafte Darstellung möglicher Signalübermittlungen und Signal verarbeitungen,

Fig. 3 zwei Ausführungsbeispiele einer Empfangseinheit und einer Energieabga beeinheit in einem Verbrauchssteuergerät,

Fig. 3a ein drittes Ausführungsbeispiel einer Empfangseinheit und einer Energie abgabeeinheit in einem Verbrauchssteuergerät,

Fig. 4 zwei weitere Ausführungsbeispiele eines Empfangsgerätes und einer

Energieabgabeeinheit in einem Verbrauchssteuergerät, mit erweitertem Funktionsumfang,

Fig. 5 zwei weitere Ausführungsbeispiele einer Empfangseinheit und einer Ener gieabgabeeinheit in einem Verbrauchssteuergerät mit alternativer Vor- wahlansteuerung,

Fig. 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Empfangsgerätes und einer Ener gieabgabeeinheit in einem Verbrauchssteuergerät, mit erweitertem Funk tionsumfang,

Fig. 7 zwei weitere Ausführungsbeispiele eines Empfangsgerätes und einer

Energieabgabeeinheit in einem Verbrauchssteuergerät, mit erweitertem Funktionsumfang und Alternativer Anordnung/Ausführung der Vor wahlelemente,

Fig. 8 ein achtes Ausführungsbeispiel als reines Empfangs- und Anzeigegerät ohne eine Energieabgabeeinheit, Fig. 9 vier weitere Ausführungsbeispiele eines Empfangsgerätes und einer Ener gieabgabeeinheit/Einspeiseeinheit in einem Verbrauchssteuerge rät/Ei nspeisesteuergerät

Fig. 10 eine beispielhafte Darstellung eines Energieversorgungsnetzes und An ordnungsmöglichkeiten angeschlossener Verbrau cher/Verbrauchergruppen.

Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Darstellung eines Energieversorgungsnetzes mit grundlegenden Komponenten zur Ausführung des Verfahrens. Das Energieversor gungsnetz beinhaltet mindestens einen Energieversorger 1, welcher das aktuell vorhandene elektrische Energieangebot mit einem Energietarif tarifiert. Die Ener giequelle ist in dem hier vorliegenden Beispiel zunächst unbestimmt. Praktisch können hier sowohl regenerative als auch fossile Primärenergiequellen genutzt werden.

Im Bereich des Energieversorgers 1 befindet sich eine Signalstation 2, die ein Steuersignal 3 auf das Energieversorgungsnetz überträgt. Die im Steuersignal 3 enthaltenen Informationen werden somit über das Energieversorgungsnetz be reitgestellt. Möglich ist hier beispielsweise eine Amplituden- oder Frequenzmodu lation der in dem Energieversorgungsnetz anliegenden Wechselspannung. Das Steuersignal beinhaltet neben der vom Energieversorgungsunternehmen gesetz ten Tarif außerdem zusätzliche Informationen, die im Empfangsgerät zur Steue rung genutzt und/oder mittels einer im Empfangsgerät integrierten und/oder nachgeschalteten Datenverarbeitung verwendet werden können.

In dem Energieversorgungsnetz befinden sich eine Vielzahl von Verbrauchern und Erzeugern. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird an den jeweiligen Stand orten der Verbraucher/Erzeuger das über das Energieversorgungsnetz übertrage ne Steuersignal empfangen und zur Regelung verwendet. Flierzu sind an den Standorten der Verbraucher/Erzeuger Empfangseinheiten 4 vorgesehen, die das Steuersignal 3 aus dem Energieversorgungsnetz empfangen. Das Steuersignal bildet sodann die Basis für die Betriebssteuerung von Energieabgabeeinhei ten/Energieeinspeiseeinheiten 5, über die angeschlossene Energieverbrau cher/Energieerzeuger 6 die Energie aus dem Energieversorgungsnetz entnehmen beziehungsweise einspeisen. Die Energieabgabeeinheiten/Energieeinspeiseeinheiten 5 sind im einfachsten Fall Steckdoseneinrichtungen, in welche die üblichen Stromstecker eingesteckt wer den können. Die Steckdoseneinrichtungen können nun allerdings gezielt geschal tet werden und weisen hierzu entsprechende Vorwahl-/Stelleinrichtungen auf, die anhand der Informationen des Steuersignals Schaltzustände realisieren. Diese Vorwahl/Stelleinrichtungen sind beispielsweise beeinflusst durch Schalter, Zeit- schaltuhren(Timer), Betriebssteuerprogramme zum Aktivieren und Inaktivieren der Steckdoseneinrichtungen und zum Unterbrechen oder Herstellen des An schlusses mit dem Energieversorgungsnetz. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Energieabgabeeinheiten/Energieeinspeiseeinheiten 5 und die Empfangseinheiten 4 in einem gemeinsamen Verbrauchs-/Einspeisesteuerungsgerät vereinigt sind. Im Folgenden werden hierzu eine Reihe von Ausführungsbeispielen beschrieben.

Jede Empfangseinheit 4 weist übliche Komponenten für ein Empfangen des Steu ersignals auf, welche zusammen mit der Stellung der Vorwahlschalteinheit ent sprechende Schaltzustände erzeugen. In der einfachsten Ausführung ist hierfür weder ein Prozessor, noch eine Speichereinheit und ein numerisches Programm notwendig. Optional kann eine multiple parametergesteuerte digitale Datenverar beitung zur Steuerung der Vorwahlschalteinheit aber verwendet werden.

Fig. 3 zeigt hierzu beispielhaft einen einfachen Aufbau und Strukturen einer Emp fangseinheit 4 und einer Energieabgabeeinheit 5 zusammengefasst in einem Ver- brauchs-/Einspeisesteuergerät 5a. Ein Schiebeschalter 20 wirkt hier direkt als Vorwahlschalteinheit 7 und regelt Schaltzustände der Energieabgabeeinheit auf der Basis der Tarifinformation 8 des Steuersignals 3. Die Schaltzustände der Energieabgabeeinheit werden hierdurch zu einem Tarifschaltzustand, d.h. die in dem Energieversorgungsnetz aktuell jeweils vorliegende, vom Energieversor gungsunternehmen gesetzte Tarifinformation 8 regelt die Energieabgabe aus dem Energieversorgungsnetz an die nachgeschalteten und angeschlossenen Verbrau cher als Steuerungsgröße direkt. Weiterhin wird eine Ausgabe des aktuellen Schaltzustandes über die LED 11a visualisiert.

Vorteilhafte weiterführende Ausgestaltungen des Grundprinzips sind in Ausfüh rungsbeispielen AFB 3 bis AFB 10 gegeben.

Jede Empfangseinheit 4 kann zudem auch mehrere Betriebssteuerungsprogramme beinhalten, die auf eine jeweils eigene charakteristische Weise die jeweilige Vor- wahlschalteinheit 7 und somit die Energiefreigabe steuern. Der Nutzer kann zwi schen diesen Programmen wählen, er kann außerdem eigene Parameter setzen und er kann gegebenenfalls auch die Betriebssteuerungsprogramme editieren.

Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Darstellung eines Steuersignals und einer Emp fangseinheit, Fig. 2a zeigt ergänzend eine beispielhafte Darstellung möglicher Signalübermittlungen und Signalverarbeitungen. Die gestrichelt dargestellten Sig nalübermittlungen und Komponenten können vorteilhafterweise vorhanden sein, sie sind für das erfindungsgemäße Verfahren als solches jedoch nicht zwingend notwendig.

Wie aus Fig. 2 und 2a zu entnehmen ist, enthält das Steuersignal 3 in einer vor teilhaften Ausgestaltung Tarifwechselinformationen 14 (unterteilt in 14a, 14b,

14c, 14cl, 14c2...). Diese informieren unter anderem über die verbleibende Zeit bis zum Ende eines aktuell bestehenden Tarifs 14a und kündigen somit den Wechsel zu einem neuen Tarif an. Weiterhin enthalten ist die Wechselrichtung zum Folgetarif 14b sowie die Dauer des Folgetarifs 14c. Somit kann beispielswei se eine Schalterstellung der Vorwahlschalteinheit gewechselt und/oder Steuerpa rameter im Betriebssteuerungsprogramm neu gesetzt werden. Weiterhin sind die Wahrscheinlichkeiten für den nachfolgenden Tarif und die weiteren nachfolgende Tarife enthalten: Eintrittswahrscheinlichkeit 14cl sowie Wahrscheinlichkeit Dauer des Folgetarifs 14c2- (und entsprechend: 14d, 14dl, 14d2... usw. )

Das Steuersignal 3 enthält beispielhaft weiterhin eine Flerkunftsinformation 15. Diese liefert Informationen beispielsweise über den Energieanbieter oder die Pri märenergiequelle der eingespeisten elektrischen Energie. Die Flerkunftsinformati on ermöglicht es beispielsweise, verschiedene Verbraucher verschiedenen Primär energiequellen zuzuordnen, sofern im Betriebssteuerungsprogramm entsprechen de Optionen gesetzt werden.

Das Steuersignal 3 enthält weiterhin eine Sendekennung 9. Die Sendekennung 9 ermöglicht es, einzelne Empfangseinheiten 4 und/oder Gruppen von Empfangs einheiten gezielt anzusteuern.

Weiterhin ist in der Empfangseinheit 4 eine Vor- und Nachlaufsteuerung 12 und 12a manuell setzbar oder und/oder in das Betriebssteuerungsprogramms 16 in tegrierbar. Die Vorlauf- und die Nachlaufsteuerung können beispielsweise den Schaltvorgang der Energieabgabeeinheit bei einem Tarifwechsel regeln, d.h. bei dem Ende eines Tarifintervalls und bei dem Übergang in ein neues Tarifintervall.

Weiterhin kann das Steuersignal 3 einen Schaltverzögerungsanteil 10a enthalten. Der Schaltverzögerungsanteil 10 ist vorzugweise jedoch im Empfangsgerät vorzu halten. Hierfür können neben Gruppen von Sendekennungen 9 - Empfangsgerä tegruppen mit Einschaltverzögerung vom Energieversorgungsunternehmen festge legt werden - so dass sich die Tarifsignalkomplexität verringert. Hierdurch lässt sich relativ einfach ein zeitlich gestaffeltes Ansprechen der Energieabgabeeinhei ten/Energieeinspeiseeinheiten erreichen, sodass sich Schaltlastschwankungen im Energieversorgungsnetz über größere Zeiträume hinweg verteilen lassen.

Gerätemäßig sind die Empfangseinheiten 4 und/oder Gruppen von Empfangsein heiten 4 mit einer Empfangskennung 9a versehen, die von der Sendekennung 9 aus dem Steuersignal 3 direkt angesprochen werden kann. Diese Empfangsken nung 9a der Geräte kann beispielsweise registriert auf einen Nutzer, auf regionale Standorte oder Nutzergruppen verweisen. Hierdurch lassen sich einzelne Bereiche des Energieversorgungsnetzes oder sogar einige Nutzer des Energieversorgungs netzes gezielt ansteuern.

Nachfolgend sollen eine Reihe von Ausführungsbeispielen für Empfangseinheiten und Energieabgabeeinheiten/Energieeinspeiseeinheiten erläutert werden. Diese sind in den Figuren 3 bis 7 als „intelligente Steckdosen" bzw. „intelligente Steck dosenleisten" ausgeführt. Die Empfangseinheit und die Energieabgabeeinheit sind bei den Ausführungsbeispielen AFB1 bis AFB7 alle in einem Verbrauchssteuerge rät 5a integriert, das sich in vorteilhafter Ausführung in eine vorhandene Steck dose einsetzen lässt und in das sich wiederum die üblichen Stecker für elektrische Geräte einstecken lassen. Ausführungsbeispiel AFB 8 ist lediglich eine reine Emp fangseinheit mit Informationsausgabe über ein Display ohne Energieabgabeein heit/Energieeinspeiseeinheit. Bei Ausführungsbeispielen 9 bis 12 sind die Emp fangseinheit und die Energieabgabeeinheit/Energieeinspeiseeinheit in einem Ver brauchssteuergerät 5a integriert.

Fig. 3 zeigt hierzu ein erstes Ausführungsbeispiel AFB1, ein zweites Ausführungs beispiel AFBla. Die Ausführungsbeispiele AFB 1 bis AFB 7 weisen einen Steckerabschnitt 17 auf und können somit in eine übliche Steckdose eingesteckt werden. Die Energieab gabeeinheit 5 in beiden Ausführungsformen ist selbst mit Steckdosenabschnitten 18 versehen. Es können hier die üblichen Stecker von Verbrauchern eingesteckt werden.

Die Empfangseinheit 4 weist in dem Beispiel AFB1 einen Schiebeschalter 20 auf, welcher direkt die Vorwahlschalteinheit 7 darstellt. Über dem Schiebeschalter be findet sich eine mit dem Schalter gekoppelte Anzeige 20a, welche abhängig von der Schalterposition zusätzlich noch die Vorwahlschalteinstellung anhand einer Farbinformation aufzeigt. Der Benutzer wählt also idealerweise zwischen unter schiedlich farbcodierten Vorwahloptionen und kann somit seine Wahl intuitiv tref fen. Eine Reihe von Leuchtdioden 21 ist zum Signalisieren des momentan aktuel len Stromtarifes vorgesehen. Diese Leuchtdioden weisen insbesondere unter schiedliche Farben auf und ermöglichen somit dem Benutzer eine rasche Erken nung des derzeit aktuell vorhandenen Tarifs. Weiterhin ist links neben der Steck dose eine LED zur Signalisierung des Schaltzustandes angeordnet, d.h. eine An zeige, ob Spannung anliegt.

Das Ausführungsbeispiel AFBla in Fig. 3 bildet hierzu eine Variante des Beispiels AFB 1, jedoch mit einer Steckdosenleiste. Weiterhin ist die Farbanzeige der vor gewählten Tarifschaltfreigabe 20a nicht über, sondern links neben dem Vorwahl schalter 7 angeordnet.

In dem Beispiel AFB3 ist der Schiebeschalter 20 aus AFB1 oder AFBla lediglich durch einen Drehschalter 22 aufgrund anderer Haptik ersetzt. Hierbei können durch Position, Anschlag rechts/ Anschlag links, intuitiv Vorwahlstellungen getä tigt werden. Dabei können zusätzlich beispielsweise die Farben rot, gelb, grün und blau mit entsprechender Gegenmarkierung auf verschiedene Vorwahlstellun gen verweisen. Die Bedeutung der LEDs ist die gleiche, wie in den Beispielen AFB1 /AFBla.

In dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel AFB 4 und AFB 4a weist die Empfangseinheit 4 ein Display 19 auf, das einem Nutzer Tarifwechselinformationen 14 (14a, 14b,

14c) anzeigt. Die übrigen Funktionen entsprechen den Funktionen analog AFB1. In den Ausführungsbeispielen AFB5 /AFB5a gemäß in Fig. 5 ist wie bei dem Bei spiel AFB1 eine Vorwahlschalteinheit vorgesehen, jedoch ist hier die Vorwahl schalteinheit nicht händisch am Gerät einstellbar. Daher entfallen die entspre chenden Schiebeschalter. Die Einstellung wird stattdessen über ein externes Kommunikationsgerät - hier speziell bei AFB5 Bluetooth und bei AFB5a W-LAN oder ähnlichem vorgenommen.

Das Beispiel AFB6 aus Fig. 6 weist einen Schiebeschalter mit dazugehörigem Zeit display 23 auf, über den beispielsweise die Mindesttarifdauer für die Schaltfreiga be einstellbar ist. Weiterhin ist mit dem rechtem Schiebeschalter eine Nachlauf zeit vorwählbar. Die Reihe von Schiebeschaltern 20 ermöglicht somit eine diffe renzierte Vorwahl von Schaltbedingungen. Die LED-Reihe 21 sowie das Display 19 haben gleiche Funktionen wie in den Beispielen AFB1 bzw. AFB4.

Bei den in Fig. 7 gezeigten Beispielen AFB7/ AFB7a sind die Funktionen analog im Vergleich zu denen aus dem Beispiel AFB6, jedoch in einer anderen Anordnungs position. Weiterhin ist gegenüber AFB6 eine Anlauftaste/Vorlaufsteuerung Strom freigabetaste 12/24 zur Programmwahl vorgesehen. Die übrigen Bestandteile ent sprechen den vorher erläuterten Ausführungsbeispielen.

Die in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiele AFB 9 bis AFB 12 sind als Flutschien- enmodule für den Einbau in Unterverteilungen, d.h. insbesondere in Sicherungs kästen, konzipiert. Hierbei sind je nach Ausführung die Empfangseinheit und die Energieabgabeeinheit oder die Empfangseinheit und Energieeinspeiseeinheit in einem Verbrauchssteuergerät 5a integriert. Alle Vorwahleinstellungen werden über eine Kommunikationsschnittstelle ausgeführt. AFB 12 stellt hier ein Ver- brauchs-/Einspeisesteuergerät für einen 3-Phasigen Anschluss an das Energiever sorgungsnetz dar.

Diese Grundkonfigurationen lassen sich in vielfältiger Weise abwandeln, wobei die Grundkomponenten 4 und 5 vorteilhafterweise zu einem äußerlich zusammenge hörenden Verbrauchs-/Einspeisesteuergerät 5a vereint sind.

AFB8 in Fig. 8 ist ein Sonderfall. Hier ist lediglich die Empfangseinheit 4 mit der Anzeige der aktuellen Tarifinformationen 11 über LEDs 21 und der Tarifwechselin formationen vorhanden. Das Display zeigt die verbleibende Dauer des aktuellen Tarifs 14a, die Wechselrichtung zum Folgetarif 14b sowie die Dauer des Folgeta- rifs 14c an. Auf eine Energieabgabeeinheit 5 wurde bei diesem Beispiel gänzlich verzichtet. Diese Vorrichtung stellt lediglich eine Hilfestellung zur Planung und Durchführung energieintensiver Handlungen bereit.

Nachfolgend sollen Verwendungsmöglichkeiten des Verfahrens sowie mögliche Bedienfunktionen der Verbrauchssteuerungseinheiten gemäß der vorher beschrie ben Ausführungsbeispiele AFB1 bis AFB7 näher beispielhaft beschrieben werden.

Es ist einsichtig, dass genau dann, wenn viel Energie vorhanden ist, der Verbrau cher dazu gebracht werden muss, den Strom in genau diesen Zeiträumen zu nut zen und im Gegenzug auf die Nutzung in Zeiten knappen Angebots zu verzichten. Die aktuelle Energieangebotssituation wird durch verschiedene Strompreise/Tarife dargestellt.

Bei den Verbrauchs-/Einspeisesteuergeräten 5a gemäß der Ausführungsbeispiele AFB1 bis AFB12 werden zum leichten Erfassen der Tarifproblematik im Sinne des einfachen Verbraucherverständnisses die Tarifinformation des Steuersignals durch Farbkategorien verdeutlicht. Dies erfolgt vorteilhaft entsprechend bekannter Schemata, wie z.B. bei einer Ampel. Die Farbe Rot bedeutet „Strom sehr Knapp=Teuer", die Farbe Gelb bedeutet „Normal-Tarif' die Farbe Grün „günstiger Tarif', die Farbe Blau „sehr günstiger Tarif'. Die Anzahl der Farbkategorien und Farbzuweisungen sind hierbei natürlich ansonsten willkürlich und können beliebig abgewandelt sein. Die Anzeige hierfür kann z.B. durch Leuchtdiodenreihen erfol gen, die vorzugsweise in einer Ampelanordnung oben=Rot="teuer", darunter Gelb, darunter Grün, unten=Blau="sehr günstig" aufgereiht sind.

Möglich sind natürlich auch Vielfarb-LED, farbige Dis play-Hintergrundbeleuchtungen oder Monochrome Farbbezeichnungen, Kürzel oder sonstige äquivalente visualisierende Darstellungen.

Beim Endverbraucher ist ein Energiemessgerät (Stromzähler) mit zur Empfangs einheit passender fester Empfangskennung installiert, um den Energieverbrauch in den unterschiedlichen Tarifen erfassen zu können. Wie beschrieben ist ein we sentlicher Bestandteil von Verfahren und Vorrichtung die Empfangseinheit, welche auf die Empfangskennung des Stromzählers abgestimmt ist. Die Empfangseinheit ist entweder eine Universaleinheit, die auf die Stromzählerkennung durch ver- schiedenste Möglichkeiten konfiguriert werden kann, oder aber auch eine Einheit mit fester passender Empfangskennung.

Für die gezielte Nutzung bestimmter Tarifzustände lässt sich bei den hier gezeig ten Ausführungsbeispielen per Vorwahl, z.B. mittels eines Schiebe- oder Dreh schalters oder per Bluetooth bzw. W-LAN oder eine sonstige Einflussnahme ein gewünschter Tarif-Schaltzustand einstellen. Wird zum Beispiel auf „Grün" gestellt, schaltet das Gerät nur bei einem Steuersignal auf Durchlass, das dem Schaltzu stand „Grün" oder „Blau" entspricht. Bei einer Einstellung auf „Gelb" besteht ein Durchlass bei „Gelb", „Grün" und „Blau", bei einer Einstellung auf „Blau" besteht ein Durchlass nur bei „Blau". Bei einer Einstellung auf „Rot" besteht immer ein Durchlass an der Energieabgabeeinheit.

Mögliche Ausführungsformen sind praktisch unbegrenzt, wie die vorgehenden Beispiele verdeutlichen. Möglich sind beispielsweise Gestaltungen in Form eines Zwischensteckers, eines Flutschienensystem-Moduls, eines UP-Dosen-Moduls, AP-Moduls, oder lediglich auch nur eines Anzeigemoduls ohne eine Schaltfunktion oder einer ankoppelbaren Schaltfunktion. Weitere Ausgestaltungen und Anord nungen sind im Rahmen fachmännischen Flandelns ohne weiteres denkbar.

Weiterhin ist ein möglicher Teil der Erfindung eine vom Energieversorgungsunter nehmen übermittelte Tarifwechselinformation, welche einen Countdown bis zum nächsten Schaltzustand zusätzlich mit dem Zeichen, in welche Richtung die nächste Schaltung gehen wird, wie zum Beispiel beim Ausführungsbeispiel AFB4. FHier kann man durch einen Blick auf das Gerät gewisse Energieintensive Maß nahmen im Flaushalt manuell/gedanklich planen. So zeigt zum Beispiel das Gerät aus dem AFB6 an, dass der Strompreis in 2 Stunden und 7 Minuten fällt. Das kann für den Nutzer zum Beispiel bedeuten, dass dieser dann zum Beispiel Staub saugen, Föhnen, eine Pizza, Popcorn machen oder ähnliches betreiben kann, was aber momentan eher zu vermeiden ist, weil dies zu einem späteren Zeitpunkt günstiger ist. Weiterhin kann diese Tarifwechselinformation als Grundlage der „smarten" Berechnung von internen oder auch externen Programmabläufen nach folgender Gerätschaften und Verbraucher genutzt werden.

Eine weitere mögliche Gestaltung sind mit dem Steuersignal übertragene Wahr scheinlichkeitsfaktoren der zu erwartenden Tarifschaltzustände und deren Dauer. Beispielsweise kann ein direkt anschließender Tarif mit einer Wahrscheinlichkeit von 100% und einer Dauer der Wahrscheinlichkeit von 100% und später folgende Schaltzustände mit geringerer Prozentzahl oder entsprechend einer vorhersagba ren Stabilität von zu erwartenden Wind- und Sonnenzuständen belegt werden. Diese Wahrscheinlichkeitsfaktoren können auch als Berechnungsgrundlage nach geschalteter Smart-Geräte zur effektivsten Betriebsmodiberechnung genutzt wer den. Hiermit könnten zum Beispiel weiterführende Tarif-Berechnungsstrategien auf spekulativer Grundlage voreingestellt werden.

Ein weiteres besonderes und wesentliches Gestaltungsmerkmal und Einsatzgebiet des Verfahrens und der Vorrichtung ist die Anwendung auf dem Gebiet des Prob lemfeldes der Schaltlastverteilung. In diesem Fall trägt das Steuersignal eine Kennung verschiedener Verbrauchergruppen, beispielsweise in Form eines Zah lencodes Fl bis Fxxx in Kombination mit einer Schaltverzögerung TI bis Tyyy. Ein Beispiel hierfür zeigt Fig. 10. Dort sind Verbrauchergruppen Fl bis F4 gezeigt. Aufgrund einer nahezu unendlichen Kombination der Kennungen sind notwendige zeitversetzte Schaltungen realisierbar, die das Netz sanft und nicht schlagartig belasten. Somit können die Energieversorgungsnetzbetreiber auf Lastschwankun gen sehr schnell und flexibel reagieren.

Der erste Teil der Kennung (Fxxx) kann evtl durch verschiedene Frequenzen oder durch verschiedene Signalparameter auf einer Frequenz übertragen werden. Die Einschaltdauer bei verschiedenen Kennungen kann gleich sein, sie muss es aber nicht. Es ist somit möglich nicht nur Verbrauchergruppen zu bilden, sondern indi viduelle Einschaltdauern zu realisieren, je nach Verbrauchertyp, insbesondere un terschieden zwischen Privathaushalt oder Industrie. Die Kennungen für verschie dene Verbrauchertypen können z.B. durch gewisse Kennungsbereiche abgegrenzt werden. So kann beispielsweise eine Kennung beginnend mit Flxx Privathaushal ten und eine Kennung beginnend mit F4xx=Verbrauchstarken Industriebranchen zugeordnet werden.

Weiterhin könnten den Tarifen gewisse Mindestzeiträume oder Maximalzeiträume zugewiesen sein, die ebenso über das Steuersignal übertragen werden können.

So kann zum Beispiel ein grüner Tarif mindestens 3 Stunden dauern (z.B. damit ein Waschmaschinenprogramm vollständig durchlaufen kann) oder z.B. roter Tarif maximal 1 Stunde danach mind. 1 Stunde gelb (z.B. für abgeschaltete Kühl- und Gefriergeräte...). Dies könnte auch per Voreinstellung im Empfangsgerät realisiert werden, wie lange ein Gerät z.B. im roten Modus aus sein darf - bzw. gekoppelt mit eine Temperatur- (z.B. Kühlschrank) oder einer Speicherladungssteuerung (z.B. bei einer Wärmepumpe, Akkus etc.).

Möglich ist es auch, dass durch den Nutzer an der Empfangseinheit ein zusätzli cher Schaltparameter eine Mindestdauer eines Tarifblocks als Bedingung für das Einschalten voreingestellt werden kann. Möglich ist das zum Beispiel an dem Aus führungsbeispiel AFB6 mittels des mittleren Schiebeschalters.

Außerdem können für im Nachgang geschaltete Geräte für ein Einschalten eine Mindestdauer eines günstigen Tarifes festgelegten Einschalttarifes und dann trotzdem das Weiterlaufen eines teureren Tarifes festgelegt werden. Dies wäre im Ausführungsbeispiel AFB6 beispielsweise durch den rechten Schiebeschalter ein stellbar.

Weiterhin kann eine so genannte „Anlauftaste" im Gerät enthalten sein, so dass für gewisse nachfolgende Geräte ein Voreinschalten möglich ist. Dies ist bei spielsweise bei einer Waschmaschine der Fall, denn diese läuft nach Rückkehr des Stromes in der Regel da weiter, wo sie aufgehört hat - jedoch muss das Pro gramm vorher gestartet gewesen sein. Jedenfalls würde sie nicht loslaufen, wenn das Programm nicht „angestartet" ist und einfach nur Strom bekommt. Hier kommt eine „Anlauftaste" ins Spiel. Durch das Drücken kann man für eine von einer Tarifvorwahl unabhängige kurze Schaltdauer einen Stromdurchlass mit ei nem Countdown freigeben. Dies könnte zum Beispiel in den Ausführungsbeispie len AFB7 und AFB7a gemäß der Figuren 7 durch die dort gezeigten Stromfreiga betasten 24 realisiert werden. Deren Betätigung könnte beispielsweise so ausse- hen, dass bei einem einmaligen Drücken 30 Sekunden lang eine Stromfreigabe erfolgt und jedes weitere drücken weitere 30 Sekunden oder bei einer anderen Ausführung mit jeweiliger Verdopplung des vorherigen Wertes erfolgt. Zum Aus schalten wäre z.B. einmal lang drücken möglich. Bei den Ausführungsbeispielen AFB7 und AFB7a ist den Stromfreigabetasten 24 ein eigenes Stromfreigabedisplay 25 zum Anzeigen der jeweils eingestellten Zeitintervalle zugeordnet. Weitere Aus führungen dieser Funktion und Steuerung sind hier im Rahmen fachmännischen Flandelns ohne weiteres realisierbar.

Fig. 10 zeigt ein beispielhaftes Energieversorgungsnetz. Bei dem hier gezeigten Beispiel sind mehrere Verbraucher zu verschiedene Verbrauchergruppen Fl bis F4 zusammengefasst, sodass mehrere Verbraucher eine gleiche Kennung aufweisen. Diese können gezielt mit einem jeweils auf die einzelnen Gruppen Fl bis F4 adressierten Steuersignal angesprochen werden, sodass diese gestaffelt an das Netz angebunden oder getrennt werden können.

Zudem können im Gegenzug zum Verbraucher gewisse Erzeuger El bis E5 gezielt dem Stromnetz zugeschaltet werden. Es ist z.B. ineffizient, Biogasstromerzeugung in Zeiträumen von Überangebot von Solar und Windkraft zu betreiben - hier könnte das Gas gespeichert werden und besser in Zeiträumen geringen Energie angebotes (d.h. während „Roter" und „Gelbe" Tarifphasen) dafür aber mit mehr Generatoren ins Netz einspeisen. Weitere Beispiele sind in diesem Zusammenhang eine Zuschaltung von Blockheizkraftwerken, Akku-Pufferstationen und dergleichen Stromerzeugern mehr. Durch die Preistarifliche Varianz auf der Erzeugerseite könnte die Dynamik der Erzeugung/Einspeisung auch etwas ausgeglichen werden.

Zudem kann mit dem Signal eine Information die Flerkunft vom Strom beigefügt werden und durch nachgeschaltete Gerätschaften angezeigt werden. Weiterhin wäre es möglich, ein Verfahren und Vorrichtung nachzuschalten bzw. zu imple mentieren, welches in die Steuerung der angeschlossenen Geräte weitere Strom quellen (z.B. lokale Solarstromerzeugung) mit berücksichtigt und somit die effek tivsten Betriebsmodi ermittelt und dadurch den kostengünstigsten Betriebszu stand ermöglicht.

Außerdem besteht die Möglichkeit einer Prüfung gegen einen Missbrauch am Zäh ler. Die Summe der über das Steuersignal gesendeten Tarifzeiten muss mit den Verbraucherzählerzeiten übereinstimmen. Hierfür wird z.B. im Zähler eine Summe aus geschalteten Tarifzeiten mit festgelegten Korrekturfaktoren gebildet.

Auf das erfindungsgemäße Verfahren - betreffend die Stromversorgung - kann ein smartes Energiemanagement im Endverbraucherbereich aufbauen oder damit kombiniert werden. Dies bietet Vorteile für die Stromversorgung bis zum Zähler: Datenschutz, Versorgungsstabilität, Schutz gegen äußere Eingriffe/Manipulation bei gleichzeitiger Preissteuerungsmöglichkeit und vor allem effektive Nutzung der Dynamik regenerativen Stroms kombiniert mit der Stabilisierung des Stromnetz lastganges.

Für eine höchst effiziente Niedrigtarif-Energienutzung könnten beim Endverbrau cher z.B. sogenannte „Smartgeräte" über das Steuersignal und/oder das Internet eine Tarifvorhersage (entsprechend einer Wettervorhersage) empfangen und günstigste Programmabläufe aufgrund der Tarifvorhersage berechnen. Vorteil der Erfindung ist, dass diese unabhängig von den „Smartgeräten" schaltet - somit entsprechend sicher ist (vergleichbar mit einer galvanischen Trennung / Opto kopplern in der Elektronik).

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass mit entsprechender Ausführung des Ver brauchssteuergerätes - mit integriertem Betriebssteuerprogramm - ein jeder vor handene Verbraucher durch Vorschalten eines solchen Verbrauchssteuergerätes zum Smartgerät gewandelt werden kann. Somit bietet sich bei Bedarf hier die Möglichkeit der Einbindung bzw. Vernetzung in so genannten Smart-Home-Systemen.

Die Ausführung des Verbrauchssteuergerätes kann je nach persönlichem An spruch gewählt werden - zwischen einer rein analogen Ausführung bis hin zur Betriebsprogrammgesteuerten Ausführung. Mit der Erfindung sind vorhandene Geräte ökologisch und energieeffizient zu betreiben, ohne auf Smartgeräte ange wiesen zu sein oder man kann aber auch die Eigenschaften der Smartgeräte nut zend einbinden.

Die Erfindung bietet eine Möglichkeit, eine stabile, ökologisch effiziente, und da bei sichere sowie preisgünstige Stromversorgungssteuerung mit regenerativen Energien sehr einfach zu realisieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde anhand von beispielhaften Ausführungs formen erläutert. Im Rahmen fachmännischen Handelns sind weitere Gestaltun gen möglich. Diese ergeben sich außerdem auch durch die Unteransprüche.

Bezugszeichenliste:

1 Energieversorgungsunternehmen (EVU)

2 Signalstation

3 Steuersignal

4 Empfangseinheit

5 Energieabgabeeinheit/Energieeinspeiseeinheit

5a Verbrauchs-/Einspeisesteuergerät

6 Energieverbraucher/Energieerzeuger Vorwahlschalteinheit Tarifinformationsanteil im Steuersignal Sendekennung a Empfangskennung 0 Schaltverzögerung fix im Empfangsgerät 0a Schaltverzögerungsanteil variabel im Steuersignal 1 Tarifinformationsausgabe z.B. in Datenform, Darstellung/Anzeige aktu eller Tarif oder ähnlichem... 1a Anzeige Schaltzustand von 5 2 Vorlaufsteuerung 2a Nachlaufsteuerung 2b Zusätzlicher Steuerparameter (z.B. Bedingung Mindesttarifdauer für Schaltfreigabe) 3 Kommunikationsschnittstelle (z.B. Bluetooth, WLAN, LAN...) 4 Tarifwechselinformation 4a verbleibende Dauer aktueller Tarif 4b Wechselrichtung Folgetarif 4c Dauer Folgetarif 4cl Eintrittswahrscheinlichkeit Folgetarif 4c2 Wahrscheinlichkeit Länge Folgetarif 5 Herkunftsinformation 5a Informationen zu lokaler Energieerzeugung (Menge, Verhältnis gegen über Energiebezug etc.) 6 Betriebssteuerprogramm 7 Steckerabschnitt 7a Anschlussklemme Netz 8 Steckdosenabschnitt 8a Anschlussklemme Verbraucher/Erzeuger 9 Display 0 Schiebeschalter 0a Anzeige vorgewählte Tarifschaltfreigabe 0b Anzeige vorgewählte Nachlaufsteuerung 1 Leuchtdiode(nreihe) 1a Mehrfarb-LED 1b Status-LED W-LAN 1c Status-LED LAN 2 Drehschalter a Drucktaster Zeitdisplay Stromfreigabetaste / Anlauftaste Stromfreigabedisplay