Energiewende sorgt für hohes Datenaufkommen

Seit Anfang 2010 schreibt das deutsche Energiewirtschaftsgesetz vor, dass bei jedem Neubau oder jeder energetischen Sanierung ein Smart Meter für Strom und Gas verpflichtend ist, der mindestens alle 15 Minuten abgelesen werden muss, um Tarifinformationen zu hinterlegen. Die in den modernen Stromzählern üblicherweise aggregierten Datenmengen, die an die Energieversorger übermittelt werden, übertreffen die früher üblichen Mengen um das 35.000-fache. Energieversorger benötigen für die Bewältigung und Aufbereitung dieser Datenmengen eine entsprechende IT-Infrastruktur. Größere Energieversorger können das stemmen. Kleinere Versorger, wie die kommunalen Stadtwerke, müssen dagegen mit enormen Investitionen rechnen.
Energieeffizienz ist derzeit nicht nur das Topthema in Wirtschaft und Politik. Auf Grund knapper fossiler Brennstoffe hat die EU vorgegeben, den Anteil erneuerbarer Energien bis 2020 auf 20 Prozent zu erhöhen. Doch bis dieser Schritt vollzogen ist, müssen Energieanbieter die volatile Stromerzeugung aus den erneuerbaren Energien effizient gestalten. Die logische Schlussfolgerung ist, intelligente Netze zu schaffen, um die Erzeugung und den Verbrauch bedarfs- und verbrauchsorientiert miteinander zu kombinieren.

Damit fand auch ein Paradigmenwechsel statt: die bisherige verbrauchsorientierte Stromerzeugung wurde durch den erzeugungsoptimierten Verbrauch abgelöst. So ist es nun die Aufgabe der Smart Grids, die schwer planbare Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und den Stromverbrauch aus zu balancieren. Eine Untersuchung der Deutschen Bank ergab, dass mittels Smart Grids bis 2020 weltweit mehr als eine Milliarde Tonne CO2 eingespart werden können. Angesichts der mit der dezentralen Erzeugung durch erneuerbare Energiequellen verbundenen Lastspitzen soll die neue Technik die Netzauslastung weiter verstetigen. Dies soll sowohl die Versorgungssicherheit künftig gewährleisten als auch dabei helfen, global bis 2020 mehr als eine Milliarde Tonne CO2 einzusparen; dies entspricht für die nächsten 20 Jahre einer Kostenreduzierung in den USA von 2,5 Milliarden US-Dollar sowie in Europa von 7,5 Milliarden Euro pro Jahr.

Die IT spielt bei der Verknüpfung der Komponenten der Energiesysteme eine zentrale Rolle. Mit ihrer Hilfe soll eine Überwachung und Optimierung der miteinander verbundenen Bestandteile ermöglicht werden. Ziel ist die Sicherstellung der Energieversorgung auf Basis eines effizienten und zuverlässigen Systembetriebs. Angesichts der dezentralen Struktur der künftigen Energieversorgung und der großen Zahl der Akteure braucht es die passende Technologie, um Architektur und Organisation, Sicherheit und Vertraulichkeit der personenbezogenen Daten zu gewährleisten.

Smart Meter als Datenaggregator
Mit Beginn der Energiewende schreibt das Energiewirtschaftsgesetz für Neubauten und energetische Sanierung ein Smart Meter für Strom und Gas vor – also ein bidirektional kommunikationsfähiger Stromzähler, der alle 15 Minuten Tarifinformationen an die Energieversorger sendet. Die Smart Meter bieten im Vergleich zu konventionellen Zählern viele neue Funktionen: sie speichern die Verbrauchsdaten und bieten Versorgungsunternehmen aus der Ferne Zugriff darauf. Somit kann der Energieverbrauch genauer vorhergesagt und analysiert werden. Zum einen kann der Energieversorger zu bestimmten Zeiten einen günstigeren Tarif anbieten, zum andern hat der Endverbraucher eine bessere Kontrolle darüber, übergroße Stromfresser zu identifizieren und gegebenenfalls zu eliminieren.

Eine reibungslose Kommunikation zwischen Smart Meter und dem Energieversorger ist erfolgskritisch. Smart Meter ermöglicht viele Vorteile und bietet allen Beteiligten Mehrwert. Natürlich ist ein solcher Wandel im Kundenprozess und in der Technologie auch eine Herausforderung. Aus der Studie der Wirtschaftsprüfer und Berater von Deloitte zum Thema „Smart Grid 2012“ geht hervor, vor welchen speziellen Aufgaben und Herausforderungen Energieversorger stehen. Als einer der Eckpunkte zeigt Deloitte auf, dass Energieversorger nicht um erhebliche Investitionen im IT-Bereich herumkommen werden. Neben dem Einbau intelligenter Smart Meter bedarf es zusätzlich des Aufbaues einer meist kostspieligen Kommunikations- und IT-Infrastruktur, um die riesigen Datenmengen und Verbrauchsdaten zeitnah auslesen und verarbeiten zu können. Die Energieversorger sind zudem verpflichtet, eine hohe Anzahl an Kundendaten zu speichern. Außerdem müssen sie die Daten in anderen Geschäftsanwendungen weiterverarbeiten. Dabei handelt es sich zum Beispiel um Business Support Systeme (BSS) für die Kundenverwaltung, die Tarifbestimmung und die Abrechnung, Online-Kundenportale sowie Enterprise Resource Planning (ERP)-Systeme. Insbesondere kleinere und kommunale Stadtwerke mit weniger als 10.000 Zählern stehen vor dem Problem, diesen hohen IT-Investitionsaufwand zu stemmen.

In einem Feldtest hat das IT-Dienstleistungsunternehmen Datamatics beispielsweise mit Hilfe ihrer ‚Hosted Meter Solution homes‘ und der analytischen Datenbank ‚Vectorwise‘ über Standard-SQL und herkömmlicher Hardware bis zu sieben Millionen Einheiten und Abfragen alle 15 Minuten problemlos auslesen und auswerten können. Bei entsprechender Hardwareausstattung wäre so theoretisch jeder Haushalt in der Bundesrepublik durch eine einfache Datenbank abgedeckt. Die Hosted Meter Solution ist eine umfassende Lösung für alle sich aus dem Einsatz von Smart Meter ergebenden Aufgabenstellungen. Als gehosteter Cloud Service mit integriertem Kundenportal können Energieversorger das Angebot bereits ab dem ersten Smart Meter buchen oder kaufen. Gerade kleinere Dienstleister im Umfeld der Energieabrechnung sowie regionale Stadtwerke würden durch den direkten Cloud-Zugriff profitieren, da sie nicht erst in entsprechende IT-Infrastrukturen investieren müssten.

IT spielt bei Smart Grid eine sehr wichtige Rolle
Eine Wende zu erneuerbaren Energien ist ohne spezielle Informationstechnik nicht möglich. Die besonders anspruchsvolle Aufgabe der IT liegt darin, neben der Gewährleistung eines stabilen Netzbetriebes und einer zuverlässigen Energieversorgung, auch große Datenmengen möglichst in Echtzeit auszuwerten. Mit performanten Datenbanken sollten die Smart Meter Daten jederzeit und sofort zur Verfügung stehen, so dass Energieversorger anhand der Informationen den Energieverbrauch genauer vorhersagen und analysieren können und so die Effizienz der volatile Stromerzeugung aus den erneuerbaren Energien steigern können.

Quellen:
Deutsche Bank Research (http://www.dbresearch.de/PROD/DBR_INTERNET_DE-PROD/PROD0000000000273605.pdf)
BMWI (http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Stromnetze/intelligente-netze-und-intelligente-zaehler.html)
Deloitte Smart Grid Studie 2012 (http://www.deloitte.com/view/de_DE/de/branchen/0a4612fcd8241310VgnVCM2000001b56f00aRCRD.htm)
Datamatics Global Technologies GmbH (http://www.datamaticstech.de/products/smartmeter/)
Actian (http://www.actian.de/products/vectorwise)