Energie 4.0

Digitale Transformation, Dekarbonisierung und Dezentralisierung der Energieversorgung

Die Energiewende in Deutschland hat Auswirkung auf alle Wertschöpfungsstufen der Energiebranche – von der Erzeugung über die Verteilung bis hin zum Verbraucher.

Durch die fortschreitende Notwendigkeit zur Dezentralisierung verändert sich ein Verbraucher vom reinen Energieempfänger (Consumer) hin zum Produzenten von Energie für den Eigenverbrauch und den Markt (Prosumer).

Diese Transformation erfährt wie in anderen klassischen Sektoren ihre Beschleunigung durch die Digitalisierung: Die bisherigen Prozesslandschaften veralten, neue Produkte und Nutzermodelle entstehen – erfordern aber auch innovative Betreiber- und Geschäftsmodelle. Bereits heute machen sich Industrie und Gewerbe durch dezentrale Erzeugungslösungen sukzessive unabhängiger von einem klassischen Versorger, und zwar ohne dass deshalb die Versorgungssicherheit gefährdet ist.

Photovoltaik- oder Windanlagen, regenerativ oder fossil betriebene Blockheizkraftwerke sind mittlerweile etablierte Produkte der dezentralen Versorgung. Das gesamte zukünftig erzielbare Potenzial ermöglicht die Digitalisierung durch die Vernetzung von regenerativen Stromerzeugern und Speichermöglichkeiten mit Vorhersagewerten für den kurz- und/oder langfristigen Bedarf der Verbraucher sowie einem auf die Produktionsprozesse vor Ort abgestimmten flexiblen Lastmanagement.

Der klassische Energieversorger wird dabei durch den Energiedienstleister ergänzt oder ersetzt und entwickelt mit Industrie und Gewerbe Lösungen, die sowohl ökonomisch als auch ökologisch sinnvoll sind. Dabei entstehen Plattform-Lösungen, über die dem Kunden – bedarfsgerecht – Energiedienste zugewiesen werden.

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Energie 4.0 macht aber in den vorgelagerten Netzen nicht halt – vollautomatisches Messen und Steuern zur Regulierung von Angebot und Nachfrage bis hin zum Einsatz von multiple Gatways wird eine weitere Ausprägung von Smart Grids als ein Schlüsselelement der künftigen digitalen energetischen Infrastruktur sein.
Auch die klassische Trennung in diesen lokalen Netzen zwischen Medien wie Strom, Wärme und Daten wird sich aufheben und muss durch innovative Prozesse und Strukturen abgebildet werden.

Gemeinsames Ziel aller Entwicklungen rund um Energie 4.0 ist es, die Versorgungssicherheit und Umweltverträglichkeit trotz einer großen fluktuierenden Menge an erzeugter erneuerbarer Energie zu gewährleisten – nicht zuletzt spielt dabei die Berücksichtigung der sich zusehends ausbreitenden Elektromobilität mit all ihren Ausprägungen auch eine entscheidende Rolle.

Ziel beim Aufbau gesamthafter und integrierter Versorgungs- und Mobilitätskonzepte muss eine langfristig ressourceneffiziente und finanziell tragfähige Infrastrukturentwicklung sein, dafür sind stärker als in der Vergangenheit, alle beteiligten Akteure frühzeitig zu integrieren.

Die große Herausforderung bei der technischen, wirtschaftlichen und rechtlichen Verknüpfung verteilter Lösungselemente beim Aufbau von sinnvoll dimensionierten Smart Grids sind die unterschiedlichen Systemgrenzen, die durch eine entsprechende Gestaltung der Betriebs- und Geschäftsmodelle zu entwickeln sind.