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Neu im AareonMAG

Vernetzte Ströme aus Daten und Energie

Die Energiewirtschaft gestaltet seit ca. 20 Jahren den digitalen Wandel – relevant sind künftig neue Partner.

Für viele Branchen bringt die Digitalisierung einen spürbaren Wandel. In bislang nicht gekanntem Tempo müssen sie sich verändern und mit anderen Gewerken vernetzen. Die Energiewirtschaft scheint anderen Branchen voraus: Kaum ein anderer Wirtschaftsbereich wurde in den vergangenen 20 Jahren durch regulatorische Vorgaben so umfassend verändert wie dieser, kein anderer hat so viele neue Rollen eingenommen. Doch die Digitalisierung stellt auch sie immer wieder vor neue Herausforderungen: Weiterhin stehen umfassende gesetzliche Anpassungen an sowie neue Anforderungen, die gegebenenfalls auch neue Partner brauchen.

Die Energiebranche erfindet sich neu: Dezentralisierung und Dekarbonisierung als Metatrends

Die politisch gewollte Auflösung quasi monopolistischer Marktstrukturen durch die in den 90er-Jahren begonnene Liberalisierung führte zu neuen Angeboten, kundenfreundlichen Preisstrukturen und neuen Allianzen auf dem Markt der Energieversorgung. In kurzer Zeit entstand zudem ein vereinfachter Marktzugang. Dies bedeutete auch gravierende Veränderungen für Netzgesellschaften und in den letzten Jahren auch für Messstellenbetreiber. Aufgrund des Erneuerbare-Energien-Gesetzes gab es einen Schwenk von großen Anlagen mit konventioneller Erzeugung hin zu kleineren, auch lokalen Erzeugungsanlagen für Gas, Wärme und Strom – und somit einen Wandel von zentraler zu dezentraler Energieerzeugung. Mehrere Gesetzesnovellen in diesem Bereich sorgten für einen Ausbau der Anlagen, und die generelle Bedeutung der erneuerbaren Energien nahm zu. 2011 erfolgte schließlich der Einstieg in einen politisch gewollten, zeitlich gestaffelten Ausstieg aus der Atomenergie.

Heute gibt es eine Vielzahl dezentraler Erzeugungs-, Versorgungs- und Einspeiseanlagen. Kleine Photovoltaik-Anlagen stehen nicht mehr wie zunächst nur auf den Dächern von landwirtschaftlichen Nutzgebäuden, sondern auch auf sehr vielen Privathäusern und Gebäuden der Wohnungswirtschaft. Der mittlerweile beträchtliche Anteil am Strommix – er ist in Deutschland 2018 auf über 40 Prozent gestiegen – macht die Frage: „Was geschieht mit der auf all diesen Flächen erzeugten überschüssigen Energie?“ dringender als je zuvor. Und es ergeben sich darüber hinaus Anforderungen für die Branche: Wie werden die zunehmend komplexeren Koordinationsanforderungen gesteuert, wie die Bedarfe prognostiziert und wie wird die Last in den Netzinfrastrukturen sinnvoll verteilt? Der Ausbau der E-Mobilität wird diese Komplexität noch intensivieren. Früher war die durchschnittliche Last etwa bei mittelgroßen Bürogebäuden auf Basis langjähriger Vergleichsdaten bekannt und es gab kaum gravierende Verbrauchsamplituden.

Energiewirtschaft:Kanal
Foto: Shea Rouda

Heute können schon mehrere E-Autos von Mitarbeitern durch die Aufladung während der Bürostunden sehr schnell zu spürbar höherem Energiebedarf führen als üblich. Der sich weiter aufsplittende Energiemix führt mit seinen unsteten Einspeisungen und volatilen Bedarfen zu Kapazitätsschwankungen im Netz. Und durch die Zunahme von Einspeisungspunkten durch eine steigende Dezentralisierung ergeben sich auch Herausforderungen für die Netzstabilität. Die Netzbetreiber sind daher gefordert, die passenden Instrumente zu finden, um kontinuierlich genügend Strommengen vorhalten zu können und zugleich die Netze in Spitzenzeiten nicht über Gebühr zu belasten. Der Wandel lässt sich auf eine Formel bringen: Es ist die Verschiebung „von der verbrauchsorientierten Erzeugung hin zum erzeugungsorientierten Verbrauch“.

Die zweite Welle der Veränderung: Digitalisierung und „Demokratisierung“

Durch all diese Veränderungen geht es heute nicht mehr allein um die Erzeugung von Energie, sondern um die intelligente und marktgerechte Distribution für neu zugeschnittene Markt- und Kundensegmente. Das Internet tat durch seine flächendeckende Verbreitung in den vergangenen zwei Jahrzehnten ein Übriges: Der Anbieterwechsel wurde online vereinfacht und der Vergleich am Markt angebotener Tarife und Services für jedermann im Web oder in Apps ohne Aufwand möglich. Clevere Marketingstrategien machten Strom nicht nur preiswerter, sondern vermarkteten Strom sogar mit markanten Farben – die grundlegende Versorgung mit Energie erhielt den Anstrich von Konsumgütern. Da war es nur logisch, dass auch bei Kundengewinnung und -betreuung flexiblere digitale Systeme an Bedeutung gewannen. Das Management zunehmend diversifizierter Produktwelten durch den Wandel vom Commodity-Lieferanten zum Mehrwert-Dienstleister machte IT-Lösungen zu einem Schlüsselinstrument erfolgreicher Energieversorger. Denn schließlich galt es, aus Unternehmenssicht das traditionelle Standbein Energieversorgung, neue nachfragegerechte Angebote und die Integration ehemals getrennter Leistungsfelder wie Energie und Nahverkehr integriert anbieten und verwalten zu müssen.

Es geht aber nicht nur um die Abkehr von fossilen und nuklearen Brennstoffen hin zu erneuerbaren Energien und mehr Energieeffizienz, vielmehr treten IT-Lösungen und smarte Applikationen in den Mittelpunkt der Diskussion um die Energie der Zukunft. Big Data wird hier eine Rolle spielen wie auch darauf basierende Systeme der künstlichen Intelligenz, die valide Vorhersagen für Energiebedarfe errechnen helfen und auch Vorhersagen für Wartungsintervalle ermöglichen. So werden intelligente Algorithmen für Bedarfsprognosen, digital gesteuerte Sensoren für eine zeitnahe Lastverteilung und plattformübergreifende Schnittstellen zwischen wohnungswirtschaftlichen ERP-Systemen und Abrechnungslösungen der Energiewirtschaft die Energieversorgung des 21. Jahrhunderts prägen. Die vielen Daten, die dabei erzeugt werden, lassen neben detaillierteren Kundensegmentierungen die Aggregierung von Daten sowohl für globale Erkenntnisse als auch für die Betrachtung einzelner Geräte zu.

Energiewirtschaft: Messgeräte digital
Foto: Khara Woods

Der Gesetzgeber hat den Veränderungen eine rechtliche Grundlage gegeben: Im September 2016 trat das „Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende“ in Kraft. Es regelt vor allem die technischen Mindestanforderungen an intelligente Mess-Systeme („Smart Metering“), die Datensicherheit und den Datenschutz. Der Einbau der neuen Systeme wird verpflichtend und die Transparenz aus Sicht der Mieter gesteigert – sie können vor allem die Energielieferanten frei wählen. Seit Ende Januar 2020 sind die grundzuständigen Messstellenbetreiber verpflichtet, innerhalb von drei Jahren zehn Prozent der Pflichteinbauten zu erledigen. Laut Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik betrifft das insgesamt knapp vier Millionen Zähler – somit müssen bis 2023 also 400.000 Smart-Meter-Gateways verbaut werden. Und weitere fünf Jahre bleiben dann für den Einbau der verbleibenden 90 Prozent. Der Wandel hat nicht nur neue Erzeugungs- und Distributionswege für elektrische Ströme und und neue Datenströme in größerer Menge zur Folge. Auch die erhöhte Zahl an Datenquellen ist ein weiteres Ergebnis der Digitalisierung der Energiewirtschaft.

Für den Wettbewerb im Energiesektor ergeben sich aus all diesen Veränderungen neue Perspektiven: Der zunehmende Einsatz zeitgemäßer IT in der Leistungserstellung der Energieunternehmen lässt die Grenzen zwischen IT-Branche und Energiewirtschaft verschwimmen. In der Folge drängen ursprünglich branchenfremde Wettbewerber wie Telekommunikationsunternehmen oder Start-ups auf die Randfelder des Marktes der Energiewirtschaft. Es geht nicht nur um neue Impulse, sondern künftig auch um Beweglichkeit im Denken – aber auch um zeitgemäße Kundenansprache und -dialoge zum Beispiel via Social Media. Denn die Abnehmer von Strom, Gas und dazu passenden Services sind eine transparente Kommunikation aus anderen Bereichen und den Einsatz digitaler und mobiler Lösungen wie zum Beispiel Smartphone-Apps gewohnt.

Die Wohnungswirtschaft ist gewissermaßen die Schnittstelle, an der sich mit Blick auf eine gemeinsame Kundengruppe – nämlich die Mieter, die zugleich Versorgungskunden sind – alles bündelt. Die Themen sind die gleichen wie in den anderen Branchenfeldern: dezentrale Erzeugung von Energie, Blockheizkraftwerke, Photovoltaik, E-Mobilität oder Carsharing. Die Kooperation der vormals getrennten Branchen mit Blick auf den Kunden ist für alle zur Notwendigkeit geworden.

Netzwerke neu gedacht: neue Geschäftsfelder erschließen, neue Services bieten

An besagten Schnittstellen entstehen neue Geschäftsfelder, die aktuell von zahlreichen Start-ups bearbeitet werden. IT-Expertise und Flexibilität der jungen Unternehmen sind das, was die „alten“ Unternehmen in der Zeit des Wandels dringend benötigen. Das wird gerade beim Thema Smart Metering deutlich. Während vor zwanzig Jahren die IT-Kompetenz zunächst ausgegliedert wurde, beteiligen sich Versorgungsunternehmen heute an den Start-ups und arbeiten mit zunehmender Intensität an neuen Lösungen.

Energiewirtschaft: Messgeräte analog
Foto: Linh-Ha

Das Online-Magazin des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW), dessen über 1.800 Mitgliedsunternehmen allein für über 90 Prozent des Strom- und Erdgasabsatzes in Deutschland verantwortlich zeichnen, zeigt anhand von Fallbeispielen kleinerer und mittlerer Versorgungsunternehmen die Potenziale und Handlungsfelder der Digitalisierung auf. So kommt in der Zusammenstellung Dennis Ressel, der Multimedia- und IT-Bereichsleiter der Stadtwerke im schleswig-holsteinischen Geesthacht, zu Wort: „In der IT-Sicherheit sehen wir einen vielversprechenden Markt, in den wir weiter investieren werden.“ Sein Unternehmen bietet den Kunden einen kostenlosen Cloud-Dienst an: „Im Gegensatz zu Anbietern aus Übersee weiß man bei uns, was mit den Daten passiert. Sie werden in einem zertifizierten Rechenzentrum in Norddeutschland gespeichert – und das ist sehr sicher.“

Auch andere Interessenvertreter versuchen die Digitalisierungsaktivitäten zu bündeln: Der Verband kommunaler Unternehmen (VKU) bietet mit „VKU Kommunal Digital“ eine Plattform für Mitgliedsunternehmen, Start-ups und Berater gleichermaßen an. Das Ziel auch hier: gemeinsam die Digitalisierung zu gestalten. Man hat sich einiges vorgenommen: Die VKU-Serviceplattform bringt kommunale Unternehmen mit Digital- und Innovationsexperten für die Bereiche Energie, Telekommunikation, Abfall, Wasser sowie Mobilität und HR zusammen.

Die Perspektive: Versorgungssicherheit und Servicequalität im Schulterschluss gestalten

Wohin geht die weitere Reise der Digitalisierung in der Energiewirtschaft? Ein vorrangiges Thema ist mit Sicherheit das Thema „Internet of Things“, das die Vernetzung von Sensoren und Geräten entlang der Versorgungsinfrastrukturen umfasst. Das ist auch eine Frage der kommunalen Daseinsvorsorge, denn die Netze müssen nicht nur funktionieren, sondern mit intelligenten IT-Lösungen gesteuert werden. Auf einer übergeordneten Ebene geht es künftig um intelligente Lösungen für „Smart Cities“ – also vernetzte Städte, in denen Dienstleistungen und Datenströme den Bürgern in Zukunft das urbane Leben erleichtern sollen, kommunale Verwaltungsleistungen inklusive.

Hierfür braucht es Energieversorgungsanbieter, die die Wohnungswirtschaft verstehen, ihre Bedürfnisse aus der Praxis kennen und konzeptionelle sowie technische Schnittstellen zu anderen IT-basierten Anwendungen herstellen können. Denn aus Sicht der Bewohner smarter Städte bzw. aus Perspektive der Mieter sollte die Integration der vielfältigen Dienste einfach zu handhaben sein – am besten in einer Smartphone-App, so wie man es heute schon aus anderen Bereichen gewohnt ist. Die Buchung eines neuen Versorgungstarifs, die Reservierung eines Carsharing-Fahrzeugs und der schnelle Blick in die Nebenkostenabrechnung – all das möchte der Mieter von heute per „Fingertipp“ erledigen können. Die Integration der im Hintergrund vielfältig referenzierten Datenquellen und deren Synchronisation ist beileibe nicht so trivial und braucht daher eine umfassende Expertise eines Anbieters, der eine fließende Vernetzung der Akteure sicherstellen kann.

Energiewirtschaft: Windräder
Foto: Heverton Nascimento

Die Vorteile der Vernetzung von Wohnungs- und Energiewirtschaft wird beim Thema „Wechsel-/Leerstandsmanagement“ deutlich. Denn tatsächlich ist ein Mieterwechsel aufwendig – neben dem Wohnungsunternehmen und dem Mieter sind in den Prozess auch Versorger und Wärmemessdienst involviert. Die Erfassung und Weitergabe der Zählerstände, die Abrechnung der Verbräuche, die Datenübergabe und -synchronisation – all das geschieht zwischen den genannten Akteuren, die ihre eigenen IT-Systeme einsetzen. Der Datenabgleich über mehrere Systeme birgt Fehlerquellen, und auch hier gilt: Zeit ist Geld.

Ein digitales Wechselmanagement, wie es Aareon als Teil der Aareon Smart World anbietet, vernetzt Wohnungswirtschaft, Wärmemessdienste und Energieversorger. Das Wohnungsunternehmen bearbeitet einen Eintrag im eigenen ERP-System – alles Weitere geschieht automatisiert in einem integrierten Prozess, die Daten werden zeitnah und fristgerecht im passenden Format weitergereicht. Der Zeitaufwand wird ebenso wie die Anzahl der zu klärenden Fälle minimiert und somit werden Kosten eingespart. Dieser „Cross-Industry-Ansatz“ dient nicht nur den beteiligten Unternehmen, letztlich profitiert auch der Mieter von der Integration digitaler Lösungen.

Mit der europäischen Energieeffizienzrichtlinie EED ergeben sich ab Herbst 2020 auch neue politisch auf den Weg gebrachte Vorgaben: Ab dann müssen die neu installierten Zähler für Wärme und Wasser fernauslesbar sein, eine halbjährliche Kommunikation der Verbräuche an Mieter wird Pflicht. So wird mehr Transparenz über den Energieverbrauch für den Endverbraucher erzielt. Bis 2022 sollen dann die Auslesezyklen auf einen monatlichen Rhythmus verkürzt werden.

Die Aufgaben für die Energiewirtschaft bleiben also vielfältig. Deutlich wird in der rückschauenden Betrachtung der letzten zwanzig Jahre: Ein Erfolgsfaktor für die Gestaltung der nötigen Veränderungsprozesse war stets die Bereitschaft, mit neuen Strukturen, Kooperationen und Lösungen dem Wandel zu begegnen. Unternehmen, die davon ausgingen, dass der traditionell strukturkonservative Bereich der Energiewirtschaft nur an wenigen Stellen für das Zeitalter der Digitalisierung „nachjustiert“ werden müsse, haben heute mit der zunehmenden Veränderungsgeschwindigkeit zu kämpfen. Und wer sich zudem neuen Geschäftsfeldern und der Zusammenarbeit mit vormals branchenfremden Akteuren verschloss, steht heute im Wortsinne allein auf verlorenem Posten. Für eine branchenübergreifende Digitalisierung liegt der Schlüssel im Schulterschluss von Energieversorgern, IT-Consulting und wohnungswirtschaftlicher Prozesskompetenz. Es geht beispielsweise nicht nur darum, Abrechnungsleistungen zeitgemäß zu gestalten und den Mietern durch smarte Datenzusammenführung die eigenen Verbrauchskosten in einer App in Echtzeit sichtbar zu machen. Vielmehr geht es darum, auch in Zukunft die Versorgung der Menschen mit Energie auf Basis intelligenter und vernetzter IT-Lösungen sicherzustellen. Ohne branchenübergreifende Kooperationen wird das nicht funktionieren.

Wo verändert die Digitalisierung die Energiewirtschaft?

Aus dem digital getriebenen Wandel ergeben sich eine ganze Reihe an neuen Aufgaben- und Geschäftsfeldern. Dies führt zu neuen Handlungsnotwendigkeiten und -optionen in folgenden Bereichen:

Erzeugung

  • Flexibilität als Produkt
  • Bedarfsgerechte Erzeugung
  • Stromspeicherung
  • Fernwartung und -steuerung
  • Virtuelle Kraftwerke
  • Smartes Anlagenmanagement

Netze

  • Smart Grids
  • Lastmanagement
  • Asset Management
  • Netzdienlichkeit
  • Integration Erneuerbarer Energien
  • Wetterprognosen

Handel

  • Hochfrequenzhandel
  • Intraday-Handel
  • Kopplung europäischer Handelsplätze
  • Wetterabhängige Angebote
  • Preisprognosen


Vertrieb

  • Smart Home
  • Self-Services
  • Variable Tarife
  • Social Media/Neue Kommunikationswege
  • Apps
  • Mobil steuerbare Energiesysteme
  • E-Mobility
  • Internet of Things


Abrechnung

  • Smart Metering
  • Big Data
  • Variable Tarife
  • Ablesung in Echtzeit
  • Datensicherheit


Zusammenstellung auf Basis von „Working Paper Forschungsförderung. Nr. 73 – Digitalisierung in der Energiewirtschaft“ der Hans-Böckler-Stiftung. Ursprüngliche Quelle: trend:research.


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