Waschen, wenn der Wind weht

Feature | 3. Juli 2009 von Susann Leder 0

Strom verkaufen wie bei eBay - abhängig von Sonne und Wind (Foto: jupiterimages)

Das „Internet der Energie“ soll dafür sorgen, dass der Strom zur richtigen Zeit in der richtigen Menge an den richtigen Ort gelangt – so umweltbewusst wie möglich.

In dem Forschungsprojekt arbeiten SAP und weitere Softwareunternehmen zusammen mit namhaften Forschungseinrichtungen und Energieversorgern daran, die Stromerzeugung und den –verbrauch elektronisch intelligent zu koordinieren.

Dabei leiten sie vor allem die zukünftigen Entwicklungen im Energiemarkt. Mehr über die Ziele, die Herausforderungen und den Stand des komplexen Projektes verrät der Arbeitskreisleiter Dr. Orestis Terzidis im Interview mit SAP.info.

SAP.info: Was ist das Ziel vom „Internet der Energie“?

Dr. Terzidis: Der Leitgedanke ist, die verfügbaren Informationen rund um Energie viel intensiver zu nutzen. Denn für einen effizienten Umgang mit Energie ist es bereits fünf vor Zwölf. Unsere fossilen Energierohstoffe gehen langsam zur Neige und werden demzufolge immer teurer. Doch die wachsende Bevölkerung verlangt nach noch mehr Energie.

Das wiederum lässt die Treibhausgas-Emissionen steigen: Seit der Industrialisierung hat der CO2-Gehalt in der Atmosphäre um 40 Prozent zugenommen. Bis zum Jahr 2100 wird sich die Erde im schlimmsten Fall um bis zu sechs Grad erwärmt haben.

SAP.info: Wege aus diesem Dilemma bieten erneuerbare Energien aus Wind, Wasser und Sonne?

Dr. Terzidis: Ja, aber die zunehmende Nutzung erneuerbarer Energiequellen muss in die vorhandene Stromversorgung integriert werden. Nachdem diese jahrzehntelang eher zentral angelegt war – wenige große Energieerzeuger bedienen viele Verbraucher – vollzieht sich auch hier aufgrund liberalisierter Energiemärkte ein Wandel.

Es ist davon auszugehen, dass bis zum Jahr 2015 eine Vielzahl dezentraler und fluktuierende Akteure den Markt bestimmen werden. Das erfordert neben einer wesentlich flexibleren Spannungshaltung und effizienteren Lastflusssteuerung auch gemeinsame Schnittstellen, über die sie miteinander kommunizieren und interagieren können.

Und hier kommt das „Internet der Energie“ ins Spiel: Es vernetzt alle Komponenten des Energiesystems intelligent und elektronisch miteinander und bildet diese auf einer virtuellen Plattform ab. Das bisherige, passive Energienetz mit Einweg-Kommunikation entwickelt sich damit zu einem marktorientierten, Dienste-basierten und dezentral organisiertem System.

SAP.info: Sozusagen eine Art eBay für Strom?

Dr. Terzidis: Ja, salopp gesprochen geht es schon in die Richtung von Marktplätzen oder Mikrobörsen für Strom. Auf jeden Fall sind neue Geschäftsmodelle denkbar á la jeder Verbraucher stellt sein Energiepaket auf eine Plattform und jeder, der gerade Strom benötigt, kann dieses zu einem gewissen Preis abrufen.

Und um wieder auf die Energieeffizienz zurück zu kommen: Den Preis bestimmen Angebot und Nachfrage, d.h. ist gerade viel Windenergie verfügbar, dann sinkt er, andernfalls steigt er.

Privatkunden, öffentliche Einrichtungen sowie auch kleine und mittlere Unternehmen können ihren Energieverbrauch dadurch reduzieren oder zeitlich so verschieben, dass keine Lastspitzen und Engpasssituationen mehr auftreten.

Möglich machen das ein verstärkter Einsatz von energetisch optimierender Hausautomation und von Smart Metering.

Für alle Beteiligten ergibt sich so eine Win-Win-Situation: Privathaushalte sparen Geld, die Umwelt spart CO2 und der Energieversorger kann teure und umweltbelastende Spitzenlasten vermeiden.

Neue Geschäftsmodelle im „Internet der Energie“

  • Stromnetzbetreiber werden zu Informationsdienstleistern
  • Attraktivere Contracting-Modelle, vor allem auch für Kleinstanlagen in Haushalten
  • Großhändler kaufen Energieressourcen an und verkaufen diese als maßgeschneiderte Produkte weiter
  • Sekundärprodukte zur Absicherung von Preisschwankungen, Prognose-Unsicherheiten oder Wettereinflüssen
  • Neue Service-Anbieter wie z.B. virtuelle Regelenergiekraftwerke
  • Dynamische Strompreise

SAP.info: Ist die Technik denn schon reif dafür?

Dr. Terzidis: Das technische Energienetz der Zukunft wird sich auf den ersten Blick nicht stark von der heute vorhandenen Infrastruktur unterscheiden. Viele der Bausteine für ein zukünftiges „Internet der Energie“ sind bereits entwickelt und verfügbar, werden jedoch teilweise noch nicht flächendeckend genutzt.

Wenn Sie das Gesamtsystem betrachten, gibt es eine ganze Reihe von Technologien und Konzepten, die dazu gehören. Zunächst die bereits schon erwähnte Gebäudeautomation, das „Smart Home“ sowie alle Aspekte des zentralen und dezentralen Netzmanagements. Ein in der Öffentlichkeit immer stärker wahrgenommener Faktor ist natürlich der digitale Zähler, also das „Smart Metering“.

Hinzu kommen neuartige betriebswirtschaftliche Anwendungen, die insbesondere auch neue Geschäftsmodelle unterstützen können. Und auch die Entwicklung guter Integrationstechnologien ist ein entscheidender Punkt.

Bisher sind diese Komponenten und Technologien aber kaum miteinander vernetzt. Zur flexiblen Kopplung und Entkopplung einzelner Komponenten sind serviceorientierte Architekturen (SOA) besonders geeignet.

SAP.info: Sehen Sie Hürden bei der Umsetzung?

Dr. Terzidis: Unsere Vision ist es, eine offene, zuverlässige und sichere Plattform zu entwickeln, auf der Innovationen entstehen können. Die Akzeptanz für das „Internet der Energie“ beim Anwender steht und fällt meiner Meinung damit, wie einfach und sicher es zu handhaben ist.

Am Ende muss die Komplexität der Sache durch Technologie auch wieder abgefangen werden. Stellen Sie sich vor, sie gehen morgens zur Arbeit und wollen abends bei ihrer Rückkehr frisch gewaschene Wäsche haben.

Für diese Aufgabe wollen sie keine komplexe Technik bedienen oder mehrere Fragen beantworten. Vielmehr geht es nur um die Entscheidung: Wäsche sofort waschen oder wirtschaftlich waschen. Die Wahl treffen sie per Knopfdruck – rot für sofort Waschen, grün für umweltbewusstes Waschen.

Drücken Sie die grüne Taste, dann sucht das System in Abstimmung mit der Wettervorhersage nach dem passenden Zeitpunkt, um die Waschmaschine möglichst CO2-neutral und günstig laufen zu lassen.

Ganz salopp formuliert: die Waschmaschine wäscht, wenn der Wind weht.

SAP.info: Was sind die nächsten Schritte auf dem Weg zum „Internet der Energie“?

Dr. Terzidis: Wir planen mehrere Teilprojekte, in denen wir die theoretische Basis im praktischen Großversuch durchspielen. Dazu zählt zum Beispiel das Modellprojekt MEREGIO (Minimum Emission Region Projekts), das Anfang dieses Jahres gestartet ist. In der Modellregion Baden-Württemberg testen 1.000 private wie gewerbliche Kunden auf einer virtuellen Plattform das „Internet der Energie“.

So können wir uns ansehen, wie neuartige Geschäftsprozesse wie variable Stromtarife oder die wirtschaftliche Nutzung von Blockheizkraftwerken oder Brennstoffzellen seitens der Prosumer – also Marktteilnehmer, die gleichzeitig Produzent als auch Konsument sind – im realen Einsatz funktionieren.

Dr. Orestis Terzidis

leitet das Campus-Based Engineering Center (CEC) in Karlsruhe, einen der größten Forschungsstandorte von SAP Research. Das CEC Karlsruhe ist eine entscheidende Schnittstelle zwischen der Grundlagenforschung und der Produktentwicklung von SAP. Hier entwickeln Forscher und Studenten neue Produkte und Technologien und bauen Prototypen. Orestis Terzidis hat Physik studiert und arbeitet seit 1998 für die SAP – zuerst als Grundlagenforscher in Südfrankreich, danach als Assistent des ehemaligen Vorstandchefs Henning Kagermann, seit 2004 als Standortleiter des CEC Karlsruhe.

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