Erstellung von Lastprognosen für den elektrischen Strombedarf von Einfamilienhäusern

Die vorliegende Arbeit verschafft einen Überblick der aktuell verwendeten Algorithmen zur Prognose von elektrischen Lastprofilen und zeigt die Problematiken im Zusammenhang mit der Erstellung solcher Lastgänge von einzelnen Haushalten unter der Verwendung unterschiedlicher Herangehensweisen. Dazu werden einige komplexe Modelle, die vor allem zur Erstellung von Lastprofilen für eine große Anzahl von Haushalten verwendet werden, vorgestellt. Darüber hinaus werden detaillierte Untersuchungen zu einfachen Herangehensweisen zur Vorhersage durchgeführt. Die Diskussion der angewendeten Methoden geschieht anhand gemessener Daten und zuvor erörterten Fehlermaßen zur Beurteilung der Prognosegüte

Verbesserung der Prognosegüte durch regelmäßige Aktualisierungen

In weiteren Untersuchungen kann der Einfluss einer Gewichtung bei mehreren hintereinander liegenden Tagen untersucht werden. Ob eine Verbesserung erzielt werden kann, ist unter Berücksichtigung vorangegangener Beobachtungen jedoch fraglich. Die Stärke der ersten Variante liegt in der geringen zeitlichen Differenz zwischen Prognoseerstellung und tatsächlichem Verbrauch. Versucht man, mehrere direkt aufeinander folgende Tage unabhängig von der Gewichtung zur Prognose zu verwenden, geht dieser Vorteil verloren. Gerade Einflüsse unterschiedlicher Tagesrhythmen, wie am Wochenende oder in der Urlaubszeit, werden dadurch unnötig lange berücksichtigt und verfälschen die Prognose. Ebenso offen bleiben die möglichen Potenziale einer Gewichtung des gleichen Wochentags über mehrere Wochen, da eine Optimierung dieses Algorithmus nicht vorrangiges Ziel war. Jedoch kann auch hier eine relevante Verbesserung der Prognosequalität angezweifelt werden. Dies ist zum einen durch die benötigte minimale Wochenanzahl zur Gewichtung zu erklären und zum anderen durch die wachsenden negativ wirkenden Einflüsse der saisonalen Gegebenheiten begründet. Diese limitieren entweder die Anzahl der Wochen oder müssen durch eine Bevorzugung der zeitlich näher liegenden Wochen berücksichtigt werden. Außerdem steht einem erhöhten Aufwand, eine als gering einzuschätzende Verbesserung gegenüber.

Prognosegüte eines Verfahrens kann je nach Haushalt variieren

Umgekehrt kann jedoch auch überlegt werden, eine Anpassung der Prognosewerte nicht nur über einen verlängerten Zeitraum zu betrachten, sondern eben dieses Intervall zu verkürzen. D. h., Anpassungen der Lastprognosen finden innerhalb des Tages, für den sie erstellt werden, statt. Damit wäre eine flexible Reaktion auf Änderungen unabhängig vom Zeithorizont möglich. Gerade in Bezug auf die zeitnahe „Identifikation“ von plötzlichen Änderungen des Stromverbrauchs wie z. B. durch Urlaub könnten sich Vorteile ergeben.

Bei den komplexeren Herangehensweisen ist eine abschließende Beurteilung nicht möglich. Die Literatur zeigt zwar zahlreiche Möglichkeiten zur Lastprognose auf, jedoch meistens nicht für einzelne Haushalte. Dies zeigt, dass auch komplexe Algorithmen unter zu Hilfenahme konkreter Lastprofile untersucht werden müssen, da eine Ableitung von Erfahrungen aus der Prognose von Lastprofilen für mehrere Haushalte nicht möglich ist. D. h., dass weitere Methoden zwar vielfältig aber in Bezug auf einzelne Hausehalte meistens nicht validiert sind.