FOM-Absolventen setzen auf smarte Energie
Christian Schäfer und Oliver Schaloske haben an der FOM Hochschule für Oekonomie & Management in Berlin Wirtschaftsinformatik studiert. Ihre wissenschaftliche Arbeit haben sie zum Themenbereich Smart Energy verfasst. Ein Gespräch über intelligente Stromnetze und effiziente Energieeinsparung.
Sie haben sich in Ihren Diplomarbeiten mit den Themen Smart Grids und Smart Metering beschäftigt. Was ist darunter genau zu verstehen?
Christian Schäfer: Mit dem Begriff Smart Grid bezeichnet man in der Fachwelt ein intelligentes Stromnetz, das alle Akteure auf dem Strommarkt durch das Zusammenspiel von Erzeugung, Speicherung, Netzmanagement und Verbrauch in ein gesamtes System integriert. Eine besondere Rolle spielt dabei das Smart Metering. Hier werden mittels intelligenter Energieverbrauchszähler Daten aus den Sparten Strom, Gas, Wärme und Wasser erhoben, aufbereitet und über eine vorhandene IT-Infrastruktur an zentrale IT-Systeme übermittelt. Ziel ist es, die Energieeffizienz zu steigern und mehr Transparenz für den Verbraucher zu schaffen. Laut einer Studie von wik-Consult sind alleine im Haushaltsbereich Einsparungen in Höhe von 9,5 TWh pro Jahr realistisch. Da bei einem Energieeinsatz von 10 Einheiten in der Stromerzeugung auf Grund von Effizienzverlusten im Kraftwerk und Netz beim Verbraucher nur ca. eine Einheit Energie ankommt, haben Einsparungen im Energieverbrauch eine überproportionale Auswirkung auf das Ziel der CO2-Reduktion. Neben dem Anreiz, Energie einzusparen, bieten Smart Meter gleichzeitig die Basistechnologie für eine kommunikative Vernetzung und aktive Steuerung von Energieangebot und -nachfrage. In einem Smart Metering 2.0-Szenario sollen zusätzlich auch Signale zur Steuerung der Verbrauchsgeräte – insbesondere Preissignale – sowie die Mitteilung von Ereignissen wie Manipulation oder Ausfall zwischen dem Metering System und den zentralen IT-Systemen ausgetauscht werden, um weitere Effizienzpotentiale in der Energiewelt zu generieren.
Das hört sich alles nach Zukunftsmusik an. Von effizientem Energiemanagement scheint man hierzulande noch etwas entfernt zu sein.
Oliver Schaloske: Diese Tatsache war auch einer der Antriebspunkte für uns, sich mit der Thematik näher auseinanderzusetzen und wissenschaftliche Erkenntnisse für die Praxis nutzbar zu machen. Nach dem Integrierten Energie- und Klimaprogramm der Bundesregierung (IEKP) sollen die neuen Technologien zur Verbrauchssteuerung spätestens im Jahr 2012 flächendeckend zum Einsatz kommen. Noch in diesem Jahr wird mit der schrittweisen Installation und Integration intelligenter Strom- und Gaszähler Deutschland begonnen. Für Neubauten und bei Totalsanierung sind Smart Meter sogar für 2010 schon gesetzlich festgelegt. In Italien oder Schweden ist man insbesondere wegen der monopolistischen Versorgungsstruktur schon weiter. Allerdings herrscht dort wie auch hierzulande eine große Verunsicherung hinsichtlich der Auswahl der richtigen Übertragungstechnologie und Netzwerkinfrastruktur.
Wo wir beim Thema Ihrer wissenschaftlichen Arbeiten wären. Ihr Forschungsschwerpunkt lag auf der Untersuchung von geeigneten Technologien. Was hat Sie genau an dieser Problematik interessiert?
Christian Schäfer: Im Rahmen unseres Studiums an der FOM haben wir uns intensiv mit der Frage beschäftigt, wie IT- und Energiemanagement heute und in der Zukunft zusammenwirken können. Nimmt man die aktuelle Situation in Deutschland, herrscht jedoch noch ein großer Forschungs- und Aufklärungsbedarf auf diesem Feld. Viele Hürden behindern die flächendeckende Einführung von Smart Metering in Deutschland, obwohl der Handlungsbedarf groß ist. Als eines der größten Hemmnisse haben wir – neben politisch-gesetzlichen Rahmenbedingungen und unterschiedlichen Interessen von Marktteilnehmern – die Wahl der richtigen Technologie für unterschiedliche Einsatzgebiete identifiziert. Dieses Problem haben wir genauer untersucht und einen ganzheitlichen Lösungsansatz entwickelt. Während der Untersuchung wurden wir von unserer Hochschule und durch den Systemintegrator IBM unterstützt, die beide das Thema aus Forschungssicht vorantreiben wollten.
Oliver Schaloske: Da wir unser Studium an der FOM berufsbegleitend absolviert haben, spielte die Einbeziehung der beruflichen Praxis eine besondere Rolle bei der Themenwahl. Als Mitarbeiter beim Energieunternehmen Vattenfall in Berlin habe ich täglich mit Fragen des Energiemanagements und -verbrauchs zu tun. Hierzu gehört beispielsweise der oft geäußerte Wunsch der Verbraucher nach mehr Transparenz und Flexibilität beim Thema Energie. Doch gibt es auch auf Seiten der Energieunternehmen das Bestreben – insbesondere aufgrund wachsender dezentraler Versorgungsstrukturen – Energie effizienter managen und den Verbrauch besser kontrollieren zu können. In Italien war es beispielweise der überbordende Stromdiebstahl, der die Einführung von Smart Metering beschleunigt hat. Dieses Problem kennt man in Deutschland zwar auch, allerdings nicht in dem Ausmaß, dass es als Treiber der Smart Metering-Entwicklung dienen könnte. Stattdessen könnte die Erhöhung des Wohnkomforts durch die Verknüpfung mit einer intelligenten Gebäudesteuerung – dem Smart Home – als Treiber fungieren. Auch die Möglichkeit einer umfassenden Energieberatung in Form des Aufspürens von unnötigen Stand-by-Verlusten oder ineffizienter Geräte trägt zum gesamtvolkswirtschaftlichen Erfolg des Smart Meterings bei.
Als Ergebnis Ihrer Forschungsarbeit haben Sie einen Entscheidungsalgorithmus entwickelt, der die Wahl der richtigen Technologie und Netzwerkarchitektur beim Einsatz von Smart Metering vereinfachen soll. Wie weit ist es jetzt noch, bis wir alle in unseren Smart Homes sitzen und sich der Energieverbrauch fast von alleine optimiert?
Christian Schäfer: Bis dahin ist es noch ein weiter Weg. In unseren Diplomarbeiten haben wir vorerst die Grundlage dafür geschaffen, mittels welcher Technologie die Messdaten an Zähler und Verbrauchsstelle im Nah- und Fernbereich am sichersten und effizientesten übertragen werden können. Dies hört sich vorerst nicht spektakulär an, ist jedoch aus Sicht der angestrebten Verbreitung von Smart Metering ein wichtiger Schritt – auch in Richtung Smart Home.
Oliver Schaloske: Erste Modellprojekte für Smart Metering laufen ja bereits auch hier in Berlin. Der urbane Raum mit hoher Bevölkerungsdichte und Verbrauchsaufkommen stellt das ideale Einsatzfeld von Smart Metering dar. Das so genannte Smart Home, in dem sich das Energiemanagement an meine Lebensweise anpasst, wird noch eine Weile auf sich warten lassen. Doch schon jetzt lassen sich Einsatzmöglichkeiten für die nahe Zukunft absehen. Neue Geschäfts- und gesetzlich vorgeschriebene Tarifmodelle werden die Energiewelt von heute hin zu einer intelligenten und effizienteren Welt verändern. Jedoch müssen auf dem langen Weg viele Herausforderungen wie bspw. der Datenschutz gemeistert werden.
Es bleibt also noch viel Forschungsarbeit zu leisten. Werden Sie das Thema auch in der Zukunft weiter verfolgen?
Christian Schäfer: Das Forschungsfeld ist zu interessant, um es mit einer Diplomarbeit abzuschließen. Wir haben es Smart Energy Research getauft und ein Weblog dazu eingerichtet, mit dem wir das Thema weiter diskutieren wollen. Die vielen Anfragen aus der Wirtschaft und das große Interesse seitens unserer Hochschule, diesbezüglich einen eigenen Forschungsbereich zur Bündelung von Kompetenzen aus Wissenschaft und Wirtschaft im Bereich Smart Energy einzurichten, haben uns darin bestärkt, an der Thematik weiterzuarbeiten.
Oliver Schaloske: Aus Sicht der Wirtschaftsinformatik ist die Auswahl und Nutzung Technologien zur Datenkommunikation oder Gerätesteuerung aber auch die Entwicklung von Business Cases im Bereich Smart Energy noch nicht ausgereift. Zusätzlich gibt es auch einige rechtliche Fragestellungen – u.a. im Eichrecht – zu lösen. Zwar gibt es in Deutschland eine Reihe von Testprojekten, jedoch wäre Berlin als bundesweite Plattform für Modellprojekte und Forschung im Energiesektor prädestiniert. Wir arbeiten mit unseren zahlreichen Partnern daran, die Hauptstadt im Bereich Smart Energy Research voranzubringen. Das wäre ein Gewinn für die Wirtschaft, Forschungslandschaft und Energieinfrastruktur Deutschlands.