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Enerige & Management > IT - Digitalisierung senkt Kosten in Millardenhöhe
Bild: Sergey Nivens / Fotolia
IT:
Digitalisierung senkt Kosten in Millardenhöhe
Die Agentur für erneuerbare Energien (AEE) hat in einer Metastudie den Forschungs- und Wissensstand zur Digitalisierung in der Energiewirtschaft zusammengestellt.
 
Keine Energiewende ohne Digitalisierung – das gilt inzwischen schon als Allgemeinplatz. Aber: „Es wird sehr viel über die Digitalisierung geredet, doch gibt es nicht sehr viel Forschung dazu, etwa zur Bündelung von Kraftwerken oder auch zum Lastmanagement mittels Digitalisierung“, resümiert AEE-Geschäftsführer Philip Vohrer.

Für die Metastudie werteten die AEE-Mitarbeiter 35 unterschiedliche Studien und Datenquellen aus. Die Digitalisierung, darüber sind sich alle Experten und Untersuchungen einig, ermöglicht erst die für ein auf fluktuierenden erneuerbaren Energien basierendes Energiesystem wichtigen Funktionen. Dazu gehören Flexibilität von Produktion und Verbrauch, unter anderem durch Demand-Side-Management, Speicherung sowie die Einbeziehung und das Zusammenschalten zahlreicher dezentraler Akteure.

Dabei ergäben sich durch virtuelle Kraftwerke neben der Flexibilität weitere Vorteile, vor allem bei den Kosten: niedrige Grenzkosten und Senkung der Regelenergiekosten durch mehr Wettbewerb sowie eine Vermarktung ohne EEG-Förderung, wie Magnus Maier, der die Metastudie erarbeitet hat, erläutert.

Milliarden-Kostenvorteile durch Smart Grids

Kostenvorteile bringen demnach auch Smart Grids (die jedoch nicht einheitlich definiert sind): Laut den Analysen von Bitkom und Fraunhofer-Institut insgesamt 5 Mrd. Euro pro Jahr, wobei 2 Mrd. auf den geringeren Netzausbaubedarf entfallen und 3 Mrd. pro Jahr bei den Stromkosten durch eine effizientere (automatisierte) Netzsteuerung, die, wie in einer Studie der Agora Energiewende betont wird, auch eine viel höhere Auslastung der Netze ermöglicht.

Laut einer Studie von Consentec könnten damit 85 % der Leitungsüberlastungen vermieden werden. Eine andere Studie rechnet bis 2032 mit bis zu 15 % niedrigeren Netzbetriebskosten gegenüber konventionellen Netzen. Der Bedarf an Leitungslänge könne fast halbiert werden, in der Niederspannungsebene sogar um 58 % sinken.

Die Blockchain-Technologie, zu der allerdings „noch viele Fragen offen“ seien, bietet aus Sicht der Experten vor allem den Vorteil eines Echtzeit-Energiemarktes. Sie macht Mikro-Transaktionen möglich, wie auch ein verbessertes Bilanzkreismanagement. Problematisch ist jedoch der hohe Stromverbrauch, auch stellt sich die Frage der Manipulationssicherheit. Zudem ist die Transaktionsgeschwindigkeit bei Blockchain wegen der immensen Zahl an Datenblöcken geringer.

Energiesektor sollte mehr auf Künstliche Intelligenz setzen

Lars Waldmann, Experte im BDI-Arbeitskreis „Internet der Dinge“, betont: „Die Blockchain stellt nur einen Teil dar, sie kann Verträge organisieren. Viel wichtiger für die Entwicklung von Automatisierung und Steuerung ist die Künstliche Intelligenz.“ In anderen Wirtschaftsbereichen sei man da schon viel weiter als in der Energiewirtschaft. „Die Algorithmen existieren, sie werden im Energiesektor aber bisher nur sehr restriktiv eingesetzt.“ So seien etwa die Verteilnetzbetreiber „noch sehr weit weg davon, weil sie ihre Entwicklung eher in Fünf- bis zehn-Jahres-Schritten machen als in Wochenschritten.“

In den Analysen identifizierte Herausforderungen und Risiken der Digitalisierung liegen etwa in der Monopolbildung beim Pooling, der Beherrschung der Datenmengen und der Einsatzoptimierung. Risiken liegen zudem in den Investitionskosten für die Technik, auch angesichts unsicherer Erlössituationen wegen möglicherweise zu geringen Preisspreads an der Strombörse oder sehr variablen Preisen.

Zwischen Effizienz und Rebound

Für Bernd Hirschl, Wissenschaftler am Institut für Ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW), sind Energiewende und die Digitalisierung „siamesische Zwillinge“, die untrennbar miteinander verbunden seien. Er mahnt jedoch: „Wenn wir die Chancenseite zum Fliegen bringen wollen, müssen wie sie ökonomisch und ökologisch so aufstellen, dass es uns nicht auf die Füße fällt.“

Ein Spannungsfeld sieht Hirschl zwischen Effizienz und Rebound, vor allem bezüglich des hohen Stromverbrauchs - „Eine Cloud ist mit wahnsinnig viel Rechenleistung verbunden.“ – weshalb frühere Prognosen zum Rückgang des Verbrauchs „überholt“ seien.

Resilienzanforderungen gegen Blackout

Als „zentrale Problemfelder“, die adressiert werden müssten, nennt Hirschl unter anderem Datenschutz und Datensicherheit. So seien etwa bei Smart Home-Anwendungen Auskünfte über Abwesenheiten und Konsumverhalten „hoch sensibel“. Ein „fundamentales Problem“ sei die Verwundbarkeit des Systems durch Hackerangriffe bis hin zum Blackout. „Einen langanhaltenden und großflächigen Blackout wird unsere Gesellschaft nicht überleben“, ist der Wissenschaftler überzeugt.

Diese Gefahr werde aber bisher nicht adressiert, kritisiert er. In die Bewertung energiesystemrelevanter Entscheidungen, bei denen bisher vor allem die Kosteneffizienz eine Rolle spiele, müssten dringend Resilienzanforderungen einbezogen werden. „Eine zellulare und dezentrale Architektur des Energiesystems bietet deutliche Resilienzvorteile“, so Hirschl.

Regulatorik muss an innovative Entwicklung angepasst werden

„Die Energiewende auf Basis der Digitalisierung ist der zentrale Wachstums- und Innovationstreiber in Deutschland und Europa“, betont Björn Spiegel, Leiter Strategie und Politik bei der Arge Netz. Er resümiert: „Digitalisierung und die Echtzeit-Energiewirtschaft sind quasi der Kitt der Energiewende: Sie bringt alle Akteure aus allen Sektoren zusammen und ermöglicht mehr Kosteneffizienz, mehr Flexibilität, mehr Erneuerbare in allen Sektoren nutzen, mehr CO2-Einsparung.“

Größte Herausforderung bleibe jedoch, dass eine „völlig überaltete Regulatorik“ den technischen Innovationen meilenweit hinterherhinke. Ein Industrieland wie Deutschland dürfe sich das nicht erlauben.

Die Metaanalyse der Agentur für Erneuerbare Energien findet sich online   .

 
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