Energiewende

Ohne Informationstechnologie kein Strom

Beim Berliner Roundtable des Clean Energy Projects trafen sich bereits im Februar 2011 Smart-Grid-Experten, Vertreter aus der Wissenschaft und Journalisten zur Diskussion. Das Gespräch drehte sich um die Frage, wie die Stromversorgung gesichert werden kann, sobald die großen Kraftwerke vom Netz genommen werden. Und welche Veränderungen die Wirtschaft erleben wird, wenn digitale Steuerungen die Netzstabilität sichern sollen. Ist die Realisierung der Smart-Grid-Konzepte überhaupt realistisch? Wenn demnächst IT-Systeme die Stromversorgung sicherstellen, werden nicht nur die Erzeuger und Versorger umdenken, sondern auch IT-Hersteller und Verbraucher.

Mit dem Wechsel zu neuen Energiekonzepten kommen neue Technologien auf den Markt, mit denen die Wirtschaft vom Energieüberfluss zu einem sogenannten „nachhaltigen“ Umgang mit Energie wechseln kann. Dabei kommt der Systemwechsel von der manuellen Schaltung der Versorgungsnetze zu einem europaweiten computergesteuerten „Smart Grid“ vor allem der IT-Industrie entgegen.

Wilfried Fischer, General Manager und Repräsentant der IEEE-SA, dahinter Alois Wichtelhuber, Entelios und Professor Dr. Carl B. Welker, Leiter des Institut für Informationswirtschaft - IIWTatsächlich sind Netzausbau und Smart Grid nur sekundäre Kosten für die CO2-reduzierten Energien und erneuerbaren Energien. Aber genau hier setzen die neuen IT-Modelle an, mit denen die Industrie Kosten und Verbräuche erheblich reduzieren kann. „Wir haben ein funktionierendes elektrisches System. Nun sind wir veranlasst, Änderungen vorzunehmen. Wir kommen von einem einfachen, simplen, klar strukturierten elektrischen Energieversorgungssystem von der Erzeugung hin zum Verbraucher. Unsere Zukunft ist ein unbekannter Mix, wer wann welche Größe, welche Stärke liefert oder benötigt ist unbekannt“, erklärt Wilfried Fischer Vizepräsident des Ingenieurverbandes IEEE Power and Energy Society Deutschland. Also sei die nächste Frage, ob die Netzbetreiber es schaffen, mit den zur Verfügung stehenden Mitteln, die Versorgungssysteme stabil zu halten.

Der Qualitätsanspruch der Netzbetreiber sei, dass der Strom immer da sei, immer die richtige Frequenz habe und im Spannungsband liege. „Darüber hinaus soll er möglichst kostengünstig, effizient und umweltverträglich sein. Das ist die große Herausforderung vor der die Ingenieure stehen", so Fischer. „Wir sollten in der Diskussion zwei Themen klar trennen, einmal geht es um die Netzstabilität“, sagt Damian Schlosser, Mitglied der Geschäftsleitung bei Lekker Energie. „Die zweite Frage ist, wie die Einspeise- und Verbrauchsseite in einem volatiler werdenden Stromnetz zu steuern ist.“ Die Gesamtenergiemenge der durch die Erneuerbaren produzierten Energiemenge reiche für die Stabilität des gesamten Netzes aus. „Aber deren Volatilität macht uns Sorgen." Die Lösung sei es, die ein- und ausspeisenden Komponenten datentechnisch zu beschreiben und dann mithilfe der Ingenieure zu steuern. „Ich glaube nicht, dass wir dazu eine Alternative haben. So wie es bisher ging – nur mit großen Kraftwerken – so wird es in Zukunft nicht mehr funktionieren“, erklärt Schlosser.

Dagmar Dehmer, Berliner Tagesspiegel, in der Mitte Damian Schlosser von Lekker Energie und der Fachredakteur Achim Karpf vom Vogel VerlagDer Wechsel zu erneuerbaren Energien erfordert in erster Linie einen Ausbau der Sensorik innerhalb der Netze, Datentransport, Datenauswertung und die Automatisierung der Netzsteuerung. „Wir wachsen mit Smart Grid und Smart Grid Communities“, erläutert Rolf Adam, Director Sales Business Development Europe, Cisco. „Denn wir wollen zukünftig auch Netzwerke bauen, auf denen Managementsysteme zur Steuerung der Energieversorgungssysteme laufen.“ Cisco biete Produkte, die es allen Geräten, die in einem Industrieunternehmen Daten produzieren, erlauben, diese Daten untereinander auszutauschen. „An dieser Stelle transportieren die Netzwerke hunderte von Protokollen und unsere Stärke ist es die Vielfalt zusammenzubringen, zu sammeln, zu vereinfachen – hierzu nutzen wir auch das Internet-Protokoll." Die Kriterien für ein Netzwerk seien Verfügbarkeit, zweitens Interoperabilität und geringe Betriebskosten. „Wir wollen bei Smart Grids Komplexität verringern und damit Kosten senken“, so Adam weiter.

Netzqualität wird in Zukunft ein strategisches Thema sein

Doch nicht nur Netzbetreiber und Stromversorger müssen sich auf die neuen Technologien einstellen. „Auch die Verbraucher der Energie – insbesondere des Stroms – werden umdenken“, gibt Professor Carl B. Welker, Leiter des Institut für Informationswirtschaft (IIW) in Langenfeld zu bedenken. „Denn Netzqualität ist bei Unternehmen zurzeit kein Thema. Der Grund ist, dass wir in Industrieländern sehr, sehr verwöhnt sind, was die Qualität der Stromversorgung und der Energieträger angeht. Wir kennen im Alltag keine signifikanten Ausfallsituationen.“

Von links: Alois Wichtelhuber, bei Entelios verantwortlich für Business Development, Professor Dr. Carl B. Welker, IIW daneben Stephan Lindner, Entelios und Jürgen Brieskorn, Vice President Product Strategy bei Siemens Enterprise Communications Im Rahmen verschiedener Untersuchungen hat Welker Energiemanager interviewt und sie auch zur Energieeffizienz befragt. „Ergebnis sind fünf Facetten, eine davon ist die Qualität und die rangiert nicht an Nummer eins. Das ist ein Ergebnis in verschiedenen Branchen über mehrere Jahre und Branchen – Energiequalität, speziell Netzqualität gemäß EN 50160 ist in der Industrie kein Brennpunkt.“

Andererseits sei „Information“ eine strategische Ressource. „Informationsmanagement ist eine Fertigkeit, die ein Unternehmen intelligent macht. Das gilt für alle betrieblichen Anwendungen – diese Überlegung führt uns auch zum Energiemanagement. Wenn wir beide Bereiche verbinden, stellt sich die Frage, wie viel und was ein Energiemanager mit digitalen Instrumenten machen wird, um die Versorgung mit elektrischem Strom sicherzustellen", so der Leiter des IIW.

Welche Stromqualität zu welchem Preis?

Die Rolle der IT-Dienstleister auf diesen neuen Strommärkten könnte es sein, genau diese Datenströme entgegenzunehmen und auszuwerten. So ist es vorstellbar, dass IT-Dienstleister Services anbieten, die permanent abbilden, was im Netz geschieht. Dabei muss detailliert festgeschrieben sein, wie die Datenflut analysiert wird und wie die Systeme auf welche Situationen reagieren. Das Risikomanagement in den Smart Grids erfordert Fehlertoleranz und intelligente Fehlermechanismen. Denn ein IT-System kann nur auf das reagieren, was in dem System festgelegt und beschrieben ist.

Jens Oberländer ist bei Vattenfall der Leiter Netzinnovation daneben Rolf Adam, Director Sales Business Development Europe von CiscoDie Energieunternehmen sind extrem skeptisch, ob die IT-Unternehmen tatsächlich ein zwei- oder dreifach redundantes Smart Grid aufbauen können. Also diskutieren sie bereits Szenarien, in denen die Qualität der Netze deutlich unter dem liegt, was Industrie und Privatkunden heute gewohnt sind. „Deutschland ist bereits Europameister bei der Versorgungsqualität. Umso interessanter ist die Diskussion über eine Qualitätsregulierung der deutschen Netze“, sagt Jens Oberländer, Leiter Netzinnovationen bei Vattenfall Europe Distribution. „Wenn wir uns vorstellen, dass bestimmte Netzbetreiber einen Bonus erhalten, weil sie noch besser sind als der schon hohe deutsche Durchschnitt, stellt sich die Frage, wo das volkswirtschaftliche Optimum tatsächlich liegt – zumal dieser Bonus über die Netznutzungsentgelte von den Kunden finanziert wird.“ Er überlege sich daher, „wie viel Qualität welcher Kunde haben möchte und wie das mit Qualitätsregulierung erreicht werden kann.“

Strom – Produktion und Verbrauch synchronisieren

Martin Jendrischik, Chefredakteur CleanThinking.de und Berliner Tagesspiegel  Redakteurin Dagmar DehmerEine andere Herangehensweise könnte es sein, dass spezialisierte Anbieter Verbrauch und Bedarf von Energie miteinander synchronisieren. Großabnehmer, die eine bestimmte Menge Strom zu einem bestimmten Zeitpunkt bestellen, könnten davon deutlich profitieren. „In Industrieunternehmen gibt es riesige Anlagen, die mit mehreren Megawatt am Stromnetz hängen und die nicht immer laufen müssen“, erklärt Stephan Lindner, Mitglied des Vorstandes der Entelios. „Wir gehen in unterschiedliche Branchen, identifizieren diese Anlagen, die Bedingungen, unter denen sie an- und ausgeschaltet werden können, und setzen das IT-technisch um.“ Dabei stehe nicht die Beratung im Vordergrund. „Wir sehen die technische Anbindung als unsere zentrale Aufgabe“, so Lindner weiter. „Das grundsätzliche Anliegen ist die Industrieproduktion mit der Produktion erneuerbarer Energien zu synchronisieren.“ Basis sei die IT-Steuerung der vom Kunden benötigten Energie in Abstimmung mit der Nachfrage nach Energie von den Netzbetreibern. „Wir ermöglichen den Unternehmen einen finanziellen Vorteil, wenn sie das Flexibilisierungspotential ihrer Anlagen – beispielsweise Großverbraucher aber auch vorhandene Blockheizkraftwerke – zur Verfügung stellen. Das ist ein Zusatzgeschäft, das bei kleinen Margen und steigenden Energiepreisen für viele Industriezweige wichtig wird.“

Damit können die Unternehmen ihre Energienachfrage besser steuern und Zeitfenster nutzen, in denen die Erzeuger besonders günstige Preise anbieten. Während auf diese Weise Erzeuger und Verbraucher den Energiemarkt entspannen können, treten an anderer Stelle neue Probleme auf.

Demographischer Wandel

Stephan Lindner, CTO der Entelios, daneben Jürgen Brieskorn, Siemens Enterprise Communications und rechts Roland Zimmermann, Partner der ConfoRsDie Industrie könnte auf diese Weise zwar das Problem der schwankenden Netzqualität umgehen. Auf die Haushaltskunden kommt dagegen noch ein ganz anderer Faktor zu. Aufgrund des demographischen Wandels würden in den nächsten Jahrzehnten bis zu 70 Prozent der Bevölkerung in neun Metropolregionen leben, gibt Roland Zimmermann, Partner des Beratungsunternehmens ConfoRs, zu bedenken. „Damit wird es Hotspots geben, an denen sehr viel verbraucht wird. Dagegen wird es im ländlichen Raum keine große Nachfrage nach Energie mehr geben.“ Damit bekämen die Themen Windenergie oder E-Mobilität einen ganz neuen Stellenwert. „Die Mengen Strom, die man jetzt – auch für die geplante E-Mobilität – hochgerechnet hat, werden wesentlich geringere Dimensionen haben.“ Diese Entwicklungen habe bisher noch niemand in den Szenarien berücksichtigt. „Sie ist aber entscheidend, wenn wir über stabile Netze sprechen", erklärt Zimmermann.

Christian Raum

Tags CISCO | Energieversorgung | Entelios | ICT | IEEE | IIW | Lekker Energie | Netzausbau | Smart Grid | Vattenfall Kategorien Cleantech Datum Freitag, den 22. Juli 2011 um 06:17 Uhr Autor Gast Beitrag

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