Die digitale Energiewende gestalten

Der Marktwert von Energie hängt typischerweise stark von Unsicherheiten ab, die u.a. durch wetterbedingte Einspeisung hervorgerufen werden. Je mehr Daten und Informationen zur Verfügung stehen, desto besser können Unsicherheiten reduziert werden. Neben Unsicherheiten spielt die Herkunft von Energie zunehmend eine wichtige Rolle (grüne Eigenschaft). In beiden Fällen kann Energie mit zusätzlichen Daten wie dem richtigen Management unter Unsicherheiten oder der grünen Eigenschaft an Wert gewinnen.

Effektive, zielorientierte Digitalisierung soll nicht vorhandene Prozesse automatisieren, sondern führt zu einer neuen Prozesslandschaft und wandelt dabei Wertschöpfungsketten in Wertschöpfungsnetzwerke um. Neue Geschäftsmodelle in der Energiewirtschaft müssen konsequent digital gedacht werden und insbesondere die Nutzer:innen aktiv mit einbeziehen.

Resiliente Energieversorgung in einem digitalisierten Energieversorgungssystem muss auch die Abhängigkeiten, die IKT-Komponenten mit sich bringen, vollständig betrachten. Als Folge müssen diese im ersten Schritt vor allem bei kritischen Prozessen den Akteur:innen transparent werden. Anschließend sollten ggf. identifizierte singuläre Abhängigkeiten entweder gelöst werden, oder alternativ über eine globale Diversifizierung beendet werden. Die Abhängigkeit von Basis-IKT- Komponenten (Hard- und Software) aus Nicht-EU Ländern muss daher abgebaut werden.

Die Kopplung der Sektoren bringt eine hohe Komplexität im Energiesystem mit sich. Ohne weitreichende Digitalisierung, insbesondere an den Schnittstellen der einzelnen Sektoren, ist eine Sektorenkopplung ökonomisch nicht tragfähig und damit praktisch nicht umsetzbar.

Insbesondere auf Quartiersebene, wo die Kopplung von Wärme, Gas und Strom verstärkt umgesetzt werden muss, können gesamtwirtschaftliche Vorteile (z. B. Reduktion von Spitzenlasten an den Kuppelstellen) von digitalen Geschäftsmodellen nicht monetarisiert werden. Die Regulierung muss hier angepasst werden, um eine sinnvolle, digitalisierte Sektorenkopplung auf Quartiersebene zu ermöglichen.

Die Digitalisierung des Wärmesektors steht - wie die technologische Transformation des Wärmesektors - noch in den Anfängen. Beides muss Hand in Hand passieren, um eine schnelle und effiziente Umsetzung zu ermöglichen. Dabei wird insbesondere bei der verbrauchsseitigen Flexibilisierung ein großes Potenzial gesehen.

Der sogenannte Smart-Meter-Rollout verzögert sich weiter und wird durch mittlerweile etablierte Informationskanäle zu den Anlagen immer weniger werthaltig für die einzelnen Akteur:innen. Hersteller-Clouds sind heutzutage in der Lage eine Vielzahl an Anlagen kommunikationstechnisch zu erreichen. Kooperationen zum Datenaustausch (z. B. zwischen Netzbetreibern und Herstellern) können heute schon große Potenziale bspw. bei der Erschließung von Flexibilitäten in der Breite heben.

Die Vielzahl der Anlagenkommunikation setzt auf Kommunikationsstandards, die in der Anfangszeit der Fernwirktechnik entwickelt wurden und für die keinerlei Weiterentwicklung geplant ist. Insbesondere für neue Energieanlagen sollten moderne IoT (Internet of Things)-Protokolle genutzt werden, die offen dokumentiert sind.

Durch die enorme Menge an Klein- und Kleinstanlagen, die zukünftig aktiv in das Management des Energiesystems einbezogen werden, ist es nicht mehr möglich, Anlagenanbindungen manuell durchzuführen. Eine Automatisierung der Anbindung, des Wechsels z. B. eines Aggregators sowie die Automatisierung aller Prozesse um eine Betriebsbereitschaft sicherzustellen, ist an dieser Stelle notwendig.

Digitalisierung wird zunehmend integraler Bestandteil des Stromnetzbetriebs. Netzbetreiber werden daher ihre Digitalisierungskompetenz im Unternehmen aufbauen müssen. Insbesondere für kleinere Netzbetreiber bieten Kooperationsnetzwerke dazu eine Unterstützung. Digitalisierung als reine Dienstleistung zu betrachten, die eingekauft werden kann, verkennt den Impact der Technologie.

Der starke Ausbau von Anlagen (dezentrale Erzeugung und neue Verbraucher) in den unteren Netzebenen macht eine aktive digitalisierte Netzbetriebsführung der gesamten Verteilnetze notwendig. Dies ermöglicht die Versorgungsqualität und Verfügbarkeit bei einem Umstieg von reinen Verbraucher:innen zu Prosumern sicherzustellen. Gleichzeitig kann dadurch der notwendige Netzausbau zielgerichtet und in einem angemessenen Umfang flankiert werden.

Der Umbau des Energiesystems erfordert enorme Infrastrukturinvestitionen, die in diversen Planungs- und Genehmigungsverfahren operationalisiert werden. Die Digitalisierung der dahinterliegenden Prozesse und Schnittstellen ist notwendig, damit der ambitionierte Zeitplan genehmigungsrechtlich möglich wird.

Die Betrachtung des digitalisierten Energiesystems als eine Infrastruktur, die nur ausreichend geschützt werden muss, greift zu kurz. Vielmehr muss allen Akteur:innen deutlich werden, dass ein vollständiger Schutz bei dieser Komplexität nicht mehr umsetzbar ist. Das digitale Energiesystem der Zukunft muss also in der Lage sein mit Fehlern und Störungen umzugehen

Durch die Digitalisierung werden Energienetze und Kommunikationsnetze immer stärker miteinander verknüpft. Dadurch hängt deren Zuverlässigkeit auch direkt voneinander ab. Die Anforderungen an eine zuverlässige Energieversorgung müssen somit auch auf die Kommunikationsinfrastrukturen abgeleitet werden, mit der sie betrieben werden.