Forschungsprojekt Weiße Flecken in der Digitalen Vernetzung der Energiewirtschaft

Die Energieversorgung wird in Zukunft im Zuge der Energiewende deutlich dezentraler, kleinteiliger, flexibler und digitaler erfolgen. Eine flächendeckende und branchenübergreifende digitale Vernetzung ist dabei entscheidend. Die Studie »Weiße Flecken in der digitalen Vernetzung der Energiewirtschaft« der Fraunhofer-Institute FOKUS und IEE hat daher untersucht, wo Informations- und Kommunikationstechniken (IuK) die verschiedenen Informationsflüsse der Energiewirtschaft verbessern können.

Der jährliche Bedarf an Elektrizität ist in Deutschland über die letzten Jahre mit circa 515 TWh/Jahr nahezu konstant geblieben. Allerdings wird für die kommenden Jahre trotz Energieeffizienzmaßnahmen von einem deutlichen Zuwachs des jährlichen Strombedarfs auf bis zu 2000 TWh ausgegangen, da auch der Energieverbrauch von Heizungen und Verkehr zunehmend elektrisch gedeckt wird. Die derzeitigen Energie-Infrastrukturen setzen bisher vor allem lineare Abstimmungsprozesse von wenigen großen Akteuren voraus. Die Energiewende geht jedoch mit einer steigenden Anzahl von kleineren Teilnehmern einher, deren Geschäftsmodelle unter anderem auf der Verfügbarkeit von Daten basieren und eine flexiblere Koordination benötigen.

Um eine verbesserte dezentrale und digitale Vernetzung der Energiewirtschaft zu ermöglichen, identifiziert die Studie der Fraunhofer-Institute, in welchen Bereichen IuK-Technologien verstärkt eingesetzt werden müssen. Dafür arbeiten sie mit einem Wertschöpfungsnetzwerk, in dem die unterschiedlichen Sender- und Empfängerpaare energiewirtschaftlicher Informationen dargestellt sind. Die Studie ermittelt auf Basis von Expertenbefragungen »weiße Flecken« – also fehlende Informationsflüsse –, die in der Energiewirtschaft bestehen und durch welche IuK-Technologien diese gefüllt werden können. Solch ein weißer Fleck ist beispielsweise der Informationsaustausch und die optimale Abstimmung zwischen Erzeugern. Dieser Informationsfluss kann laut der Autorinnen und Autoren durch virtuelle Kraftwerke und Energiemanagementsysteme verbessert werden. Technische Grundvorrausetzung hierfür bildet die interoperable Verfügbarkeit der Daten und ihre einfache Übertragbarkeit über Branchengrenzen hinweg, die durch Standards gewährleistet werden muss.

Die Entwicklung der Energiewirtschaft wird neben Marktliberalisierung und Unbundling, also einer Trennung von Netz und Vertrieb, vorrangig durch den Ausbau der erneuerbaren Energien getrieben und umfasst nicht nur den Stromsektor, sondern auch energieintensive Sektoren wie Wärme und Verkehr, wobei alle drei Sektoren zunehmend verschmelzen und miteinander interagieren. Mithilfe von erneuerbaren Energien und der zunehmenden Vernetzung von Energie- und Industriesektoren könnten IuK-Technologien so zu mehr Nachhaltigkeit und einem geringeren CO2-Ausstoß beitragen.

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass IuK-Ansätze und -Lösungen zur Bewerkstelligung dieser Informationsflüsse bereits heute größtenteils vorhanden, jedoch für die Bedürfnisse der zukünftigen Energiewirtschaft noch anzupassen sind. Diese Anpassungen könnten durch neue prozessseitige Herangehensweisen, aber auch neue Technologien und Marktplattformansätze unterstützt werden.