Der Neue Wiesentbote

Gemein­sam mit Part­nern haben Bay­reu­ther Wirt­schafts­in­for­ma­ti­ker für die Deut­sche Ener­gie­agen­tur (dena) einen siche­ren Weg des Daten­aus­tauschs im Ener­gie­sy­stem erar­bei­tet. Am 25.4. wur­de der Bericht „Grund­la­gen und Bedeu­tung von Daten­räu­men für die Ener­gie­wirt­schaft“ ver­öf­fent­licht. Autoren sind Prof. Dr. Jens Strü­ker und Dr. Marc-Fabi­an Kör­ner von der Uni­ver­si­tät Bayreuth.

What for?

Prof. Dr. Jens Strü­ker. Foto: UBT

Das erklär­te Ziel der Dekar­bo­ni­sie­rung der Strom­ver­sor­gung kann nur erreicht wer­den, indem mehr rege­ne­ra­ti­ve Ener­gien dezen­tral ein­ge­speist wer­den. Damit wer­den bis­he­ri­ge Wege der Kraft­werks­ein­satz­pla­nung (der soge­nann­te (Re-)Dispatch, der aus­gleicht, wer wann wie viel Strom lie­fert) nicht mehr aus­rei­chen. Und die­se Her­aus­for­de­rung wird grö­ßer, je grö­ßer die Zahl von ein­spei­sen­den Klein­ster­zeu­gungs­an­la­gen wie PV-Anla­gen oder Heim­spei­chern wird. Ein ver­bes­ser­ter Daten­aus­tausch im Ener­gie­sy­stem erzeugt erheb­li­che Effi­zi­enz­ge­win­ne und sorgt dafür, dass im System ins­ge­samt weni­ger Ener­gie gebraucht bzw. weni­ger Aus­gleich von gro­ßen Strom­schwan­kun­gen im Netz not­wen­dig wird. Weil der Netz­aus­gleich heu­te vor allem von fos­si­len Kraft­wer­ken gelei­stet wird, senkt der erhöh­te Daten­aus­tausch durch die ver­bes­ser­te Koor­di­na­ti­on unmit­tel­bar Treib­haus­gas­emis­sio­nen. Daher ist die Arbeit an einem effi­zi­en­ten, siche­ren Daten­raum zum Daten­aus­tausch vie­ler Anbie­ter und Ver­brau­cher ein wich­ti­ger Bestand­teil der Energiewende.

Um die not­wen­di­gen Struk­tu­ren für einen effi­zi­en­ten und siche­ren Daten­aus­tausch zwi­schen allen Part­nern im Strom­sy­stem zu erpro­ben, wur­de im Pro­jekt dena-ENDA (ENer­gy DAta Space) eine Refe­renz­ar­chi­tek­tur für einen Ener­gie­da­ten­raum ent­wickelt und umge­setzt. Das heißt, es wur­de ein siche­rer vir­tu­el­ler Raum geschaf­fen, in dem alle Betei­lig­ten an einem dezen­tra­len Strom­ver­sor­gungs­netz Daten aus­tau­schen kön­nen, um so Strom­schwan­kun­gen, Nach­fra­ge- und Erzeu­gungs­an­pas­sun­gen, den Re-/Dis­patch, abzu­fe­dern. Das ist nötig, um die Ver­sor­gungs­si­cher­heit auch mit sich ver­än­dern­den Rah­men­be­din­gun­gen zu gewährleisten.

Das Future Ener­gy Lab, das Pilo­tie­rungs- und Ver­net­zungs­la­bor für Digi­ta­le Tech­no­lo­gien der Deut­schen Ener­gie-Agen­tur (dena), hat in Koope­ra­ti­on mit der ifok GmbH, Bonn Con­sul­ting, Fraun­ho­fer FIT und inno­gence busi­ness con­sul­ting ein Pro­jekt zur Eta­blie­rung von Daten­räu­men in der Ener­gie­wirt­schaft umge­setzt. In Zusam­men­ar­beit mit den ver­schie­de­nen Akteu­ren, z.B. Ver­teil­netz­be­trei­bern, Anla­gen­be­trei­bern oder Ser­vice­dienst­lei­stern wur­den tech­ni­sche Fra­ge­stel­lun­gen geklärt und eine Daten­raum-Archi­tek­tur ent­wickelt. Prof. Dr. Jens Strü­ker, Pro­fes­sor für Wirt­schafts­in­for­ma­tik und Digi­ta­les Ener­gie­ma­nage­ment, und Dr. Marc-Fabi­an Kör­ner, Post­doc Wirt­schafts­in­for­ma­tik, bei­de an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth und für das FIT tätig, haben das Pro­jekt wis­sen­schaft­lich beglei­tet und den Bericht verfasst.

„Die Ener­gie­kri­se hat schmerz­lich den Man­gel an digi­ta­lem Daten­aus­tausch in der Ener­gie­wirt­schaft auf­ge­zeigt: Staat­li­che Unter­stüt­zung konn­te nicht ziel­ge­nau erfol­gen, da Ener­gie­ver­brauchs­da­ten eben­so fehl­ten wie eine durch­gän­gi­ge digi­ta­le Kom­mu­ni­ka­ti­on zwi­schen Haus­hal­ten, Unter­neh­men auf der Ver­brau­cher­sei­te und Ener­gie­ver­sor­gern auf der ande­ren Sei­te“, berich­tet Strü­ker. „Für den Ener­gie­sek­tor wür­de ein ver­bes­ser­ter Daten­aus­tausch bedeu­ten, dass Daten diver­ser Ener­gie­er­zeu­gungs- und Ener­gie­ver­brauchs­ein­hei­ten unter­schied­li­cher Grö­ße unter defi­nier­ten Richt­li­ni­en mit­ein­an­der geteilt, aus­ge­tauscht und wei­ter­ver­ar­bei­tet wer­den kön­nen.“ Mit dem nun bekannt gemach­ten Pilot­pro­jekt wur­de erst­mals ein sol­cher Daten­raum im deut­schen Ener­gie­sek­tor eingerichtet.

Strü­ker erläu­tert: „All­ge­mein ermög­li­chen Daten­räu­me den sou­ve­rä­nen und selbst­be­stimm­ten Aus­tausch von Daten über Unter­neh­mens­gren­zen hin­weg. Sie nut­zen bestehen­de Stan­dards, Tech­no­lo­gien und Gover­nan­ce-Model­le der Daten­wirt­schaft, um Daten­si­cher­heit, ‑sou­ve­rä­ni­tät, ‑inter­ope­ra­bi­li­tät und ‑über­trag­bar­keit sowie das Ver­trau­en zwi­schen den Akteu­ren in eine fai­re Soft­ware-Infra­struk­tur zu inte­grie­ren. Sie basie­ren auf einer dezen­tra­len Soft­ware-Infra­struk­tur, die die not­wen­di­gen Soft­ware-Funk­tio­na­li­tä­ten inner­halb eines Öko­sy­stems aus Akteu­ren bereit­stellt. Daten­räu­me bie­ten eine Grund­la­ge zur Ent­wick­lung von Smart Ser­vices und inno­va­ti­ven unter­neh­mens­über­grei­fen­den Geschäftsprozessen.“

Die Bay­reu­ther Wirt­schafts­in­for­ma­ti­ker arbei­ten über­grei­fend an der Beant­wor­tung der Fra­ge nach neu­en Ansatz­mög­lich­kei­ten für eine Echt­zeit-Ener­gie­wirt­schaft und damit für einen effek­ti­ven Kli­ma­schutz, um hier einen Bei­trag für Umwelt und Gesell­schaft zu lei­sten. Durch die Rea­li­sie­rung von Daten­räu­men kön­nen neue Anwen­dungs­fel­der erschlos­sen und neu gedacht wer­den, z.B. um die Umset­zung von Ener­gy Com­mu­ni­ties, d.h. die Opti­mie­rung und Umset­zung von Peer-to-Peer-Ener­gie­han­del, vor­an­zu­trei­ben oder die Abstim­mung der Lade­vor­gän­ge von Elek­tro­fahr­zeu­gen auf den loka­len Strom­mix und Last­pro­gno­sen bes­ser abzustimmen.