Geschäftsmodelle für eine kosteneffiziente Umsetzung der Energiewende

Paradigmenwechsel fordern neues Denken

Die aufgrund des Klimawandels erforderliche Energiewende und die rasant zunehmende Digitalisierung aller Lebensbereiche haben erhebliche Auswirkungen auf Wirtschaft und Gesellschaft. Um deren Herausforderungen zu meistern und die sich neu ergebenden Chancen zu nutzen, müssen die alten Geschäftsmodelle »auf den Prüfstand«.

Die Umstellung von zentral betriebenen konventionellen Kraftwerken hin zu fluktuierend einspeisenden erneuerbaren Energien wird immer mehr dazu führen, dass untertägige Preisschwankungen zunehmen werden. Schon heute gibt es Zeiten, in denen die Börsenstrompreise negativ sind, weil die Erneuerbaren mehr Strom produzieren als benötigt wird. In anderen Zeiten werden konventionelle Kraftwerke zur Deckung des Strombedarfs benötigt, deren Preise aufgund des CO2-Zertifikatehandels sukzessive steigen werden. Flexibilität wird die zentrale »Schlüsselkompetenz« für eine möglichst kostengünstige Energiewende. Die Vermeidung von Überschussmengen erneuerbarer Energien reduziert nicht nur die CO2-Belastung, sondern spart auch Energiekosten.

Die Digitalisierung wirkt sich »disruptiv« auf viele Branchen und deren Geschäftsmodelle aus, wenn auch die Blockchain- Technologie wohl doch nicht die Energieversorgungsunternehmen komplett abschaffen wird, wie dies in deren Hype-Phase schon vermutet wurde.

Andererseits kann die Künstliche Intelligenz Beiträge leisten, die Koordination von Erzeugung und Verbrauch im Energiesystem zu verbessern und die zusätzlichen Erlöse an den Strombörsen durch geschicktes Handeln zu erzielen. Die Plattform-Technologien ermöglichen durch ihre Skalierungsfähigkeit neue Geschäftsmodelle.

Forschung

Stadtwerke als »Schlüsselakteur für
die Energiewende«
Regulatorik und gesetzlicher Rahmen für neue
Geschäftsmodelle
  • Optimierung von Transformationspfaden unter ökonomischen
    Randbedingungen für Stadtwerke zur Erreichung der
    CO2-Ziele
  • Sektorkopplung und neue Mobilitätskonzepte als neue
    Geschäftsfelder für Stadtwerke
  • Untersuchung von Anreizsystemen zur Unterstützung neuer
    Technologien für die künftigen Netze
  • Analyse der Geschäftsrisiken aufgrund regulatorischer
    Rahmenbedingungen
Transformation der Geschäftsmodelle in der
Immobilienbranche
Abhängigkeiten zwischen Geschäftsmodellen
und Produktentwicklungsprozessen
  • Auswirkungen der Digitalisierung auf die Geschäftsmodelle
    der Energieversorgung in der Immobilienbranche
  • Untersuchung neuer Akteurskonstellationen und Partnerschaften
    für innovative Energiemanagementsysteme
  • Weiterentwicklung von Methoden zur Steuerung der
    Innovationsprozesse in Unternehmen (z.B. Innovationsworkshops,
    Scrum-Strategien, etc.)
  • Methodenentwicklung für Markt- und Konkurrenzanalysen

Anwendung

Beratungsdienstleistungen zur Unterstützung
bei der Geschäftsmodellbewertung

Strategiebewertung hinsichtlich regulatorischer
Risiken

  • Erste Wirtschaftlichkeitstendenzabschätzungen
    mit einem intern entwickeltem Tool
  • Detaillierte Berechnung der Profitabilität von
    Geschäftsmodellen
  • Entwicklung kundenorientierter techno-wirtschaftlicher
    Modelle
  • Konkurrenz- und Marktanalysen für Akteure der
    Energiewende
  • Entwicklung techno-wirtschaftlicher Modelle zur Bewertung
    regulatorischer Risiken von bestehenden oder neuen
    Produkten
  • Entwicklung und Bewertung innovativer Anreizsysteme
    (z.B. variable Stromtarife) für die Energiewende
Beratungsdienstleistungen zur Unterstützung bei
der Geschäftsmodellentwicklung
 
  • Unterstützung der Transformationsprozesse in
    Unternehmensorganisationen
  • Unterstützung bei kontinuierlichen Verbesserungsprozessen
    durch Innovationsmethoden (z.B. Design Thinking, Business
    Model Canvas, Scrum)
  • Verbesserung der Profitabilität bestehender Produkte (z.B.
    durch Multi Use – Ansätze)
 
© Fraunhofer IEE

»Werkzeugkasten« für Geschäftsmodelle

Die an der Energiewende beteiligten Akteure müssen die Herausforderungen und Chancen der Digitalisierung aktiv angehen. Dies betrifft insbesondere auch Stadtwerke, die nicht über die finanziellen Mittel verfügen, neue Geschäftsmodelle in großen Forschungsvorhaben zu testen. Sie können aber aufgrund ihrer regionalen Präsenz ein Schlüsselakteur für die Energiewende werden, wenn sie als »Kümmerer in der neuen Energiewelt« für die Bürger auftreten. Auch die Technologiehersteller und Planer müssen ihre Produkte und Dienstleistungen so umstellen, dass sie den Anforderungen der Energiewende gerecht werden.

Das Fraunhofer IEE hat speziell für diese Unternehmen ein Beratungskonzept zur ganzheitlichen Betrachtung von Geschäftsmodellen entwickelt. Das Fundament des Konzepts bildet die am Institut in einer Vielzahl von Forschungsprojekten gesammelte Erfahrung im energiewirtschaftlichen und -technischen Bereich. Die vorhandene Expertise erstreckt sich von den Themen Marktdesign und Regulatorik, über die industrielle Transformation und Künstliche Intelligenz, bis zu allen benötigten Technologien für die Energiewende. Für die Entwicklung und Bewertung der Geschäftsmodelle stehen diverse Tools und Analysewerkzeuge zur Verfügung, die in Energiesystem Stadt spezifisch auf die Belange von Smart Cities weiterentwickelt wurden. Darüber hinaus verfügt das Institut über die nötige Methodenkompetenz, um z.B. Marktanalysen durchzuführen und Risiken bei einer Markteinführung zu bewerten.

Ausgestattet mit diesem »Werkzeugkasten« ist das Fraunhofer IEE der richtige Partner, um Energieversorger, Projektentwickler und Technologiehersteller bei der erfolgreichen Markteinführung von »Energiewende-gerechten« Produkten und Dienstleistungen zu unterstützen.

Integrative Quartiers- und Stadtteilkonzepte
erschließen neue Energiequellen und steigern die Nutzungseffizienz

Die Hauptaufgabe für die anstehende nächste Phase der Energiewende ist eine Systemintegration der erneuerbaren Energien in der gesamten Breite. Volatile erneuerbare Energien werden systembestimmend und deren weiterer Ausbau erfordert ihre Integration – technisch und insbesondere ökonomisch – in ein zunehmend flexibel agierendes Gesamtsystem. Flexibilisierung ist eine Schlüsselanforderung sowohl für die komplementäre (residuale) Stromerzeugung mit konventionellen Kraftwerken und Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung als auch für die Verbrauchsseite, um möglichst eine flexible Anpassung von Lasten an das Stromdargebot anzupassen. Dies bedingt zudem eine sektorübergreifende Integration, also die flexible Nutzung von elektrischer Energie in Verbrauchssektoren wie Wärmebereitstellung und Mobilität. Zugleich können Energiespeicher diese Systemintegration unterstützen, indem sie einen zeitlichen Ausgleich zwischen Bereitstellung und Nutzung eröffnen.