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Digitalisierung der Energiewirtschaft

Plattformbasierte Services für die Smart City 

Dekarbonisierung erfordert Digitalisierung der Energiewirtschaft
10.05.2022
Cloud
Digitale Transformation
Energie- & Versorgungswirtschaft
Künstliche Intelligenz
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Heute leben über 56 % der knapp 8 Mrd. Menschen auf der Erde in Städten – Tendenz steigend. Urbane Lebensräume konsequent zu digitalisieren und damit zu dekarbonisieren, hätte weitreichende Effekte. Smart Cities können dabei jedoch nur Realität werden, wenn durch eine weitreichende Digitalisierung dezentrale Energieerzeugung und Energieverbrauch in allen Sektoren transparent gemacht und intelligent gesteuert werden können. 

Herausforderungen für die Energiebranche

Digitalisierung, neue Geschäftsmodelle und ein daraus resultierendes höheres Datenaufkommen verändern die Energiewirtschaft unumkehrbar. IT-Systeme werden sich deshalb in Zukunft radikal flexibilisieren müssen, um Unternehmen maximale Beweglichkeit und Kosteneffizienz zu ermöglichen. Auch bei der Digitalisierung von Smart Cities sind zwei elementare Bedingungen zu erfüllen. Erstens müssen die genutzten Systeme in der Lage sein, sehr große Datenmengen zu verarbeiten. Zweitens werden die Systeme unterschiedliche Typen von Daten verarbeiten müssen, die zudem aus verschiedensten Datenquellen stammen und über verschiedene Kommunikationskanäle eintreffen. 

Beispiel Stromverbrauchsmessung

Bislang werden Zähler beim Gros der Verbraucher einmal im Jahr abgelesen. Ein einziges intelligentes Messsystem (iMSys) hingegen liefert jährlich über 35.000 Viertelstundenwerte und viele weitere Informationen. In Zukunft werden Millionen iMSys Messdaten erfassen – auf der Verbraucherseite ebenso wie auf der Erzeugungsseite. Auch bei den anderen Versorgungssparten hat die Digitalisierung der Verbrauchsmessung mit kurzzyklischer Zählerstandabfrage und tiefer Verbrauchsanalyse begonnen. 


Andererseits gilt es, diverse Zustands- und Bewegungsdaten digital zu verarbeiten, die aus Sensoren im Stadtgebiet und in Gebäuden stammen. Anwendungsbeispiele dafür sind: 

Intelligentes Ladesäulen- und Parkraummanagement 
Luftqualitätsüberwachung 
Condition-Monitoring von Anlagen 
Füllstandüberwachung von Abfall- und Reststoffbehältern 
Verkehrsflussmanagement 
Leckage-Überwachung 
Gebäudeüberwachung 
Submetering 

Auf der einen Seite stammen die zu verarbeitenden Daten aus gesetzlich regulierten energiewirtschaftlichen Prozessen, die über die Marktkommunikation im EDIFACT-Format verarbeitet werden müssen, andererseits aus der Megatrend-Welt Internet-of-Things (IoT). Das Smart Meter Gateway, die hochsichere Kommunikationseinheit des intelligenten Messsystems, koppelt beide Welten, wird also auch im Kontext der Smart City von zentraler Bedeutung sein. Via Smart Meter Gateway werden zukünftig in kürzester Zeit immense Datenmengen in die Backendsysteme strömen. 

Integration und Transparenz schaffen Effizienz und Mehrwerte im Energiesektor

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Manager der Smart City haben einen wachsenden Data Lake zu organisieren. Ohne Big-Data-Technologien werden sie dieses Informationsaufkommen nicht bewältigen können und somit auch nicht in der Lage sein, sektorenübergreifend zu optimieren. Wenn es aber gelingt, die verschiedenen Daten zu verknüpfen, auszuwerten und daraus Handlungsempfehlungen sowie Steuerimpulse abzuleiten, entstehen Effizienz, Nutzen und Mehrwerte. Auf Basis dieser neu gewonnenen Transparenz kann man in einer Art und Weise Prozesse optimieren und Effizienzen heben, wie das sonst nicht ansatzweise möglich wäre. Die Chancen dürften riesig und die zu bewertenden Risiken händelbar sein. Deshalb erfordert das Datenmanagement in Energiewirtschaft und Smart City eine intelligente Enterprise Application Integration (EAI), das heißt, das Zusammenführen von Datenbanken und Workflows, die mit Business-Anwendungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette verbunden sind.  

Beispielsweise realisieren Digitalisierungspartner für die Versorgungswirtschaft, aber auch für Unternehmen beliebiger Herkunft ein umfassendes Energie-, Anlagen- und Umweltmanagement. Das heißt, der Carbon Footprint von Unternehmen wird in Zahlen und Fakten digital transparent. Das völlige Offenlegen der Energieflüsse und CO2-Emissionen durch Messen und Monitoring von Erzeugung und Verbrauch ist Voraussetzung dafür, Energie gezielt einsparen bzw. rationell einsetzen zu können. 

IT-Plattformen für die Digitalisierung der Energiewirtschaft sind aber nur nicht deshalb das ideale IT-Werkzeug für Energiewende und Smart City, weil sie neue Geschäftsmodelle massendatentauglich bewerkstelligen und große Datenmengen mit Hilfe Künstlicher Intelligenz auswerten können. Das Plattform-Prinzip bietet darüber hinaus viele weitere Vorteile wie Integrationsfähigkeit gegenüber Drittsystemen, Offenheit bei Datenformaten und einfache Administration. Da IT-Plattformen üblicherweise in der Cloud bereitgestellt werden, brauchen sich die Anwender über Systempflege und -administration keine Gedanken zu machen. Das ist für alle Akteure eine große Entlastung, die an der Jahrhundertaufgabe Energiewende mitwirken. 
 

Energieversorgungsgunternehmen in der Pole-Position 

Die Energiewirtschaft stehen dabei im Zentrum des Wandels. Themen wie das Management von Elektromobilität, Aufbau und Betrieb virtueller Kraftwerke, Energieanlagenmanagement für Kunden und Submetering beispielsweise liegen nah an den ureigenen Wertschöpfungsprozessen, sodass es höchst sinnfällig ist, sich dort zu engagieren. Außerdem brauchen die Versorgungsunternehmen neue Geschäftsmodelle und daraus resultierende neue Erlös- und Gewinnquellen, um den Margendruck im Stammgeschäft abzufedern. So nähern sich die Energieversorger automatisch auch jenen Themen an, die etwa durch IoT-basierte Techniken realisiert werden. 

Fazit

Energieversorgungsunternehmen werden zu Architekten und Machern der Smart City. IT-Plattformen bspw. die Arvato Energy Platform sind die zentrale Basis dafür. Smart Cities profitieren von der Digitalisierung der Energiewirtschaft – insbesondere in den Bereichen Energie und Mobilität in einer vernetzten, digitalen Welt. 

Verfasst von

NLI_Andreas_Pöhner
Andreas Pöhner
Experte für Digitalisierung der Energiewirtschaft