Use Case Energie
Die Bedeutung von Datenaustausch in der Energiewirtschaft
Für die Energiewende spielt die Digitalisierung eine Schlüsselrolle: Der Ausbau der erneuerbaren Energien und die Elektrifizierung der Wärme- und Mobilitätssektoren erfordern die Koordination einer wachsenden Anzahl verteilter Erzeugungs- und Verbrauchsanlagen, wie Photovoltaik- und Windkraftanlagen, Speicher, Wärmepumpen und E-Fahrzeuge. Diese dezentralen Anlagen müssen intelligent gesteuert werden, um sie effizient in verschiedene Energiemärkte und die Stromnetze zu integrieren. Daraus ergibt sich ein enormer Koordinationsaufwand, der die Anforderungen an den Datenaustausch zwischen den Akteuren und den Anlagen erhöht. Ohne einen hohen Automatisierungsgrad, digital gestützte, optimierte Prozesse und akteursübergreifende Datennutzung ist die komplexe Aufgabe der integrierten Energiewende nicht mehr effizient zu bewältigen. Damit steigen auch die Anforderungen an den Digitalisierungsgrad.
Ziele des Use Case Energie
Das übergeordnete Ziel des Use Case Energie ist, wesentliche Fragen der Datennutzung und des Datenaustausches zum Thema “Smarte Einbindung dezentraler Anlagen” zu erkunden, Erfahrungen zu sammeln und Lösungen für einen effizienten und sicheren Datenaustausch aufzuzeigen. Der Use Case trägt dadurch zum Aufbau des zukünftigen Dateninstituts der Bundesregierung bei und bringt die Digitalisierung des Energiesystems voran.
Fragen, die im Rahmen des Use Case beantwortet werden, sind zum Beispiel: Welchen Herausforderungen begegnen Akteure im Energiesektor beim Austausch von Daten? Welche Chancen sehen sie in einem gesteigerten Datenaustausch? Welche Lösungsansätze werden für eine verbesserte Datennutzung verfolgt? Und wo braucht die Branche Unterstützung?
Dabei werden Herausforderungen und übertragbare Lösungsansätze, Vorgehensweisen und Best Practices erfasst, die Relevanz für die Umsetzung der Energiewende und darüber hinaus haben.
Anwendungsfälle des Use Case Energie
Im Use Case Energie werden die technischen, regulatorischen, wirtschaftlichen und sonstigen Herausforderungen in zwei Anwendungsfällen untersucht: Zugang zu Verbrauchs- und Erzeugungsdaten von Kleinanlagen und Verbrauchsnachweise für Ladevorgänge von Elektroautos. Im Fokus steht der Datenaustausch zwischen verschiedenen Akteuren, wie Netzbetreibern, Energieversorgern, Serviceanbietern, Ladesäulen- und Messstellenbetreibern sowie Endkundinnen und Endkunden, die auf Verbrauchs- und Erzeugungsdaten zugreifen müssen und möchten.
1. Zugang zu Verbrauchs- und Erzeugungsdaten von Kleinanlagen:
Dieser Anwendungsfall untersucht, wie Solaranlagen, Elektroautos, Wärmepumpen und Stromspeicher effizient und smart ins Stromsystem integriert werden können. Ziel ist es, den Zugriff auf Verbrauchs- und Erzeugungsdaten dieser Anlagen zu verbessern und die Nutzung zu optimieren, um das Stromnetz zu entlasten und den Markt flexibler zu gestalten.
2. Verbrauchsnachweise für Ladevorgänge von Elektroautos:
Hier geht es um die präzise Erfassung des Stromverbrauchs bei jedem Ladevorgang an öffentlichen Ladesäulen. Ziel ist es, Nutzerinnen und Nutzern die Möglichkeit zu geben, detailliert einzusehen, wie viel Strom sie geladen haben und welche Herkunft dieser Strom hat. Ein Verbrauchsnachweis dokumentiert exakt die verbrauchte Energiemenge an einem Ladepunkt und möglichst auch weitere Eigenschaften wie die Grünstromqualität. Damit wird transparent und nachvollziehbar, wer wie viel Strom aus welcher Quelle an einer öffentlichen Ladesäule geladen hat.
Die Ergebnisse des Use Case Energie sollen sicherstellen, dass die Angebote und Kompetenzen des künftigen Dateninstituts an den Bedarfen komplexer Stakeholder-Landschaften, wie im Energiesektor, ausgerichtet sind und der akteursübergreifende Datenaustausch gefördert wird.
Gesellschaftliche Mehrwerte und neue Geschäftsmodelle
Beide Anwendungsfälle bilden eine Grundlage für die Schaffung von gesellschaftlichem Mehrwert und die Entwicklung von neuen Geschäftsmodellen.
Was bedeutet eine bessere Nutzung von Verbrauchs- und Erzeugungsdaten kleiner Energieanlagen konkret?
- Mehr Information und Service für Verbraucherinnen und Verbraucher: Dienstleister, wie sog. Energieserviceanbieter, können die Daten nutzen, um Haushalten anschauliche Analysen und Optimierungen anlagenscharf und in Echtzeitnähe bereitzustellen. Haushalte gewinnen den vollen Überblick, können ihren Stromverbrauch effizienter gestalten und Eigenverbrauch und -erzeugung optimal steuern.
- Transparenz im Stromnetz: Netzbetreiber können anhand der Daten besser vorhersagen, wann und wie viel Energie Anlagen ins Netz einspeisen oder verbrauchen. Das hilft, Schwankungen falls nötig durch eine Steuerung auszugleichen und das Netz stabil zu halten.
- Von günstiger Energieversorgung profitieren: Durch den intelligenten Umgang mit Daten kann die Flexibilität von Kleinanlagen auf den Energiemärkten voll ausgeschöpft werden. Eine automatisierte Steuerung und Abrechnung nach variablen Stromtarifen werden möglich. So können zum Beispiel Elektroautos oder Wärmepumpen automatisch dann Strom nutzen, wenn dieser günstig und in großer Menge verfügbar ist – ein Gewinn für alle Beteiligten.
Welchen Nutzen bringen Verbrauchsnachweise für das Laden von Elektroautos?
Die Nachvollziehbarkeit der geladenen Strommenge an einer öffentlichen Ladesäule bietet nicht nur Transparenz, sondern ist auch die Basis für weiterführende Anwendungen wie:
- Nachweis der Grünstromqualität, um den ökologischen Wert des geladenen Stroms zu bewerten und die Nachhaltigkeit möglichst automatisiert auszuweisen.
- Berechnung des CO₂-Fußabdrucks, um nachhaltige Entscheidungen zu fördern.
- Mitnahme eines Stromvertrags an öffentliche Ladepunkte, wodurch Endkundinnen und Endkunden sowohl ihren bevorzugten Energieanbieter flexibel nutzen können als auch Preissicherheit erfahren.
Umsetzung des Use Case Energie
Bei der Umsetzung des Use Case Energie ist die Energiebranche mit ihren verschiedenen Akteuren, Sichtweisen und Rollen gefragt, ihre Erfahrungen und Perspektiven zur Datennutzung und zum organisationsübergreifenden Datenaustausch einzubringen. Ziel ist es, die Interessen und Unterstützungsbedarfe der Branche umfassend abzubilden.
Dies wird durch einen partizipativen Ansatz erreicht:
- Wir vernetzen die Akteure der Energie- und Digitalbranche sowie angrenzender Sektoren.
- Gemeinsam erproben wir neue Lösungen für die Integration kleiner, dezentral verteilter Anlagen über einen Datenraum in einem eigens dafür aufgebauten Testfeld.
- Unser Branchendialog ermöglicht Austausch und Diskussionen, die über technische Lösungen und damit die operative Erprobung der Anwendungsfälle im Testfeld hinausgehen.
- Die gewonnenen Erkenntnisse gehen in den Gründungsprozess des Dateninstituts der Bundesregierung ein und fördern gleichzeitig die Datennutzung für die Energiewende.
Die Abbildung zeigt die verschiedenen Bausteine, die zu einer erfolgreichen Durchführung des Use Case Energie beitragen.
Im Rahmen des Use Case Energie wird ein operatives Testfeld aufgebaut, um innovative Konzepte zum Datenaustausch in der Energiebranche praxisnah zu erproben und weiterzuentwickeln. Dieses Testfeld umfasst Demonstrationsstandorte, an denen Hard- und Software installiert und Prozesse für den Datenaustausch entwickelt, getestet und evaluiert werden.
Was passiert im Testfeld?
- Praktische Umsetzung: Zwei konkrete energiewirtschaftliche Anwendungsfälle zur smarten Einbindung dezentraler Kleinanlagen dienen als Grundlage, um den Datenaustausch in realen Szenarien zu demonstrieren.
- Datenraum schaffen: Ein Datenraum wird aufgebaut und verschiedene Anlagen, darunter Solaranlagen, Elektroautos oder Wärmepumpen über intelligente Messsysteme angebunden. Dabei werden die Erzeugungs- und Verbrauchsdaten nicht bilateral zwischen den verschiedenen Akteuren versendet, sondern dezentral gespeichert und über den Datenraum übermittelt.
- Hürden und Lösungen identifizieren: Ziel ist es insbesondere technische und organisatorische Herausforderungen zu erkennen und geeignete Lösungsansätze beim Aufbau und der Durchführung der verschiedenen Schritte des Datenaustausches zu entwickeln.
Stakeholder der Energiewirtschaft, Forschung, Politik und Zivilgesellschaft werden über verschiedene Beteiligungsformate eingebunden, um weitere Perspektiven, Erfahrungen und Best Practices zu zentralen Herausforderungen, Bedarfen sowie Lösungsansätzen rund um die beiden Anwendungsfälle einzubringen. Hierfür wird mit der Plattform „Future Energy Dialog“ ein Ort für den Austausch bereitgestellt und gezielte Umfragen durchgeführt. Außerdem wird der Use Case auf verschiedenen Veranstaltungen vorgestellt und mit der Branche im Rahmen von Q&A-Sessions und Branchentreffen diskutiert.
Der Use Case Energie wird darüber hinaus von Expertinnen und Experten der Digital- und Energiebranche, von Verbänden, Unternehmen, der Zivilgesellschaft und Forschung im Rahmen von verschiedenen Gremien begleitet und beraten. Darunter sind themenspezifische Arbeitsgruppen (AG) und ein übergreifendes Board:
- Die AG Testfeld & Dateninfrastruktur begleitet das Testfeld und befasst sich vor allem mit technischen Fragestellungen und der notwendigen Infrastruktur für das Datenteilen.
- Die AG Perspektiven im Datenökosystem begleitet und berät den Branchendialog und ordnet die Ergebnisse in die verschiedenen Kontexte und aktuellen Diskussionen unterschiedlicher Akteursgruppen der Energiebranche ein.
- Die AG Transfer & Daten-Governance unterstützt die Aufbereitung der Ergebnisse für den Transfer an das Dateninstitut sowie in die Branche selbst, um die Weiterentwicklung der Daten-Governance für eine bessere Datennutzung zu fördern.
- Das Energie-Board begleitet das Projekt mit übergreifendem Blick auf die Zielerreichung und langfristige Wirkung und Verwendung der Ergebnisse.
Hier finden Sie die Liste der Mitglieder der Arbeitsgruppen
Die gewonnenen Erkenntnisse aus dem Use Case Energie helfen dabei, den organisationsübergreifenden Datenaustausch effizienter, sicherer und zukunftsfähiger zu gestalten – ein entscheidender Schritt für die Energiewende. Das gesammelte Wissen aus dem Testfeld und Branchendialog wird deshalb dafür genutzt, die wesentlichen datenbezogenen Herausforderungen und Lösungsansätze zu aggregieren, zu ordnen, zu priorisieren und nutzbar zu machen. Die Ergebnisse fließen einerseits in den Gründungsprozess des zukünftigen Dateninstituts der Bundesregierung ein. Anderseits werden die erarbeiteten Lösungsvorschläge zurück in den Use Case Energie gegeben, um Wissen und Best Practices mit der Branche zu teilen.
