TREND Smart Grids: Intelligenzschub für Energienetze

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Intelligente Sensorik und selbstlernende Maschinen werden viele Industrien revolutionieren. Auch die Energiewirtschaft sieht darin eine Möglichkeit Kosten zu sparen und ihren Service auf eine andere Stufe zu heben.

Regierungen und Unternehmen haben mittlerweile verstanden, dass intelligentere Energienetze für die zukünftige Energieinfrastruktur und damit auch für wirtschaftliches Wachstum unabdingbar sind. Durch steigenden Energieumsatz und die dezentrale Einspeisung alternativer Energien stossen die teilweise über hundert Jahre alten elektrischen Netzwerke (Grids) an ihre Grenzen.

Energieverbraucher treten ausserdem zunehmend auch als Produzenten auf, als sogenannte Prosumer. Das erschwert zusätzlich eine zu hundert Prozent sichere Energieversorgung für alle Kunden. Erforderlich sind also hohe Investitionen in Smart Grids, die jedoch nur schwer über Netzentgelte refinanzierbar sind.

Um die Kosten für den Betrieb überschaubar zu halten, müssen die Netze künstlich intelligent werden. Erst dann können belastbare Vorhersagen zum Stromverbrauch in Haushalten und Unternehmen getroffen werden. Die Kosten für das Netzmanagement und den Energiehandel sollen sich laut einer Studie von Sopra Steria Consulting mit solchen Predictive-Intelligence-Lösungen um rund 20 Prozent senken lassen. Allerdings setzen erst zehn Prozent der Energieversorger Systeme für Verbrauchs- und Netzauslastungsprognosen ein. Jedes zweite Unternehmen der Branche will das aber schnell ändern und sieht großes Potenzial in den KI-Entwicklungen.

Predictive Maintenance spart Geld

Weitere Einsparpotentiale durch KI-Technologien ergeben sich durch Predictive Maintenance. Intelligente Ortsnetzstationen liefern dabei Daten zu Transformator-Temperaturen, Lastgängen, Energieflüssen und Schaltzuständen. Das ermöglicht eine vorausschauende Instandhaltung der Anlagen. Der Umfrage von Sopra Steria Consulting zufolge sehen 60 Prozent der Energieversorger genau darin den zentralen Nutzen künstlicher Intelligenz. Deshalb steht der Ausbau von Sensorik ganz oben auf der To-Do-Liste. 60 Prozent der Befragten wollen ihren Bestand an intelligenten Sensoren deutlich aufstocken.

Was das Know-how auf dem Gebiet künstlicher Intelligenz angeht, sehen sich die Energieversorger gut aufgestellt. Schließlich beschäftigt sich der Energiesektor durch den Ausbau erneuerbarer Energien seit Jahren mit intelligenten Technologien für die Entwicklung von Smart-Home– und Smart-Grid-Lösungen. Die größte Herausforderung liegt für die Branche vielmehr in der nicht immer ausgereiften Technik und darin, künstliche Intelligenz auch über das Netzmanagement hinaus anzuwenden. Etwa um Routinearbeiten durch Robotic Process Automation zu ersetzen oder den Kundenservice durch digitale Assistenten zu „veredeln“ und Chatbots durch künstliche Intelligenz zu ergänzen.

IBM Watson für Smart Grids

Um aus historischen und aktuellen Wetterdaten die Angebots- und Nachfragemuster für Strom in Smart Grids vorhersehbar zu machen, gingen erst vor kurzem ABB und IBM eine strategische Partnerschaft ein. Das Digitalangebot ABB Ability mit den kognitiven Fähigkeiten von IBMs Watson IoT soll dabei abschätzen, wie viel Energie benötigt wird und wie viel produziert werden kann. Damit steuern die Energieversorger dann das Lastmanagement und die Echtzeit-Preisbildung.

Ganz neu ist der Einsatz von künstlicher Intelligenz in Smart Grids natürlich nicht. Schon 2011 startete das Projekt „Peer Energy Cloud“, das aus Daten über den Stromverbrauch an einzelnen Steckdosen ganze Aktivitätsprofile individueller Haushalte in Saarlouis herleitete. Dadurch ließ sich der Lastfluss optimieren und ein virtueller Markplatz für den Stromhandel innerhalb eines so genannten „Micro Grids“ aufbauen. Hinter dem Vorhaben stand ein Partnerkonsortium aus dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), AGT Germany, Seeburger AG und den Stadtwerken Saarlouis. Auch von anderen „smarten“ Micro Grids ist vereinzelt zu lesen. Die große Welle bleibt allerdings noch aus. Vielleicht verleiht aber der aktuelle Hype um die künstliche Intelligenz auch den „smarten“ Smart Grids neuen Schub.

 

Smart Grids (Bild: Baden Württemberg).

Das Umweltministerium fördert zwei Smart-Grid-Projekte in Baden-Württemberg. (Bild: Baden Württemberg).