Digitalisierung des EU-Energiesystems

Eine Verringerung der Treibhausgasemissionen um 55 % und die Erreichung eines Anteils erneuerbarer Energien von 45 % im Jahr 2030 kann nur erreicht werden, wenn das Energiesystem dafür bereit ist. Um diese Ziele zu erreichen, muss Europa ein Energiesystem aufbauen, das viel intelligenter und interaktiver ist als heute.

Da der Stromverbrauch bis 2030 voraussichtlich um rund 60 % steigen wird, müssen die Stromnetze einen großen Anteil an variabler erneuerbarer Energie integrieren. Die Wind- und Solarerzeugungskapazität muss von 400 GW im Jahr 2022 auf mindestens 1.000 GW bis 2030 steigen, einschließlich eines großen Ausbaus erneuerbarer Offshore-Energie bis zu 317 GW, um an Land angeschlossen zu werden.

Daher müssen sich die Netze an ein stärker dezentralisiertes, digitalisiertes und flexibleres Stromsystem anpassen, in dem Millionen von Solarpaneelen auf dem Dach und lokale Energiegemeinschaften Ressourcen gemeinsam nutzen.

Investitionen in digitale Technologien wie IoT-Geräte und intelligente Zähler, 5G- und 6G-Konnektivität, einen europaweiten Energiedatenraum mit Cloud-Edge-Computing-Servern und digitale Zwillinge des Stromsystems sind von entscheidender Bedeutung, um die digitale und nachhaltige Energiewende zu beschleunigen und gleichzeitig unserem Alltag Vorteile zu bringen.

Abbildung 1: Künftiges integriertes Energiesystem der EU: Energieflüsse zwischen Nutzern und Erzeugern, Verringerung der Ressourcen- und Geldverschwendung ©Europäische Union; Quelle: EU-Strategie zur Integration des Energiesystems (europa.eu)

Im Energiesektor ist die Digitalisierung bereits im Gange, wie in vielen anderen Branchen auch. Elektrofahrzeuge, Solarmodule, Wärmepumpen und zahlreiche weitere Geräte sind mit intelligenten Technologien ausgestattet, die Daten generieren und eine Fernsteuerung ermöglichen. Es wird erwartet, dass die Zahl der aktiven IoT-Geräte in der Welt im Jahr 2030 rasch zunehmen und 25,4 Milliarden überschreiten wird, während 51 % aller Haushalte und KMU in der EU über intelligente Stromzähler verfügen. Die Digital- und Energiepolitik der EU ist ein koordinierter Leitfaden für die Digitalisierung des europäischen Energiesystems, da Fragen wie Dateninteroperabilität, Versorgungssicherheit, Cybersicherheit, Privatsphäre und Verbraucherschutz nicht allein dem Markt überlassen werden können und eine angemessene Umsetzung von entscheidender Bedeutung ist.

Auf der Europäischen Woche für nachhaltige Energie 2024 – EUSEW 2024 Highlights – Europäische Kommission (europa.eu)führtedie Europäische Kommission während der Sitzung über künstliche Intelligenz im Energiesektor EUSEW Interactiveeine innovative digitale Wirbelsäule für das europäische Energiesystem ein. Diese Wirbelsäule, die von einem intelligenten Intelligenzkern mit generativer KI angetrieben wird, zielt darauf ab, alle dezentralen und virtualisierten Assets über das IoT zu integrieren und einen vielseitigen Marktplatz zu schaffen, der Produzenten und Verbraucher verbindet. Durch die Nutzung von generativen KI-Funktionen wie Szenariogenerierung, Zeitreihenprognosen und Entscheidungsmodellen für die Netzoptimierung versucht das System, das Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage zu verbessern. Zu den wichtigsten Zielen gehören eine erhöhte Flexibilität, eine optimierte Speichernutzung, eine verbesserte Versorgungssicherheit, eine Verringerung des CO2-Fußabdrucks und die Stärkung sowohl der Industrie als auch der Verbraucher. Mit dieser Initiative sollen die Energiepreise gesenkt, die strategische Autonomie der EU gestärkt und ihre Führungsrolle und Wettbewerbsfähigkeit gestärkt werden.

Digitalisierung des Energiesystems – EU-Aktionsplan

Um diesen Wandel zu unterstützen, ergreift die Kommission eine Reihe von Maßnahmen durch Gesetzgebungsinitiativen, Investitionen und die Koordinierung mit den Mitgliedstaaten.

Mittelfristig wird die Digitalisierung nahtlose Interaktionen zwischen verschiedenen Akteuren ermöglichen und es den Verbrauchern ermöglichen, von inländischen Energiequellen wie Solarpaneelen und gemeindeeigenen Windkraftanlagen zu profitieren.

So könnten sich die Verbraucher beispielsweise an Energiegemeinschaften und kollektiven Eigenverbrauchssystemen beteiligen, indem sie ihre eigene Solarmodulerzeugung nutzen und von kostengünstigerem Strom als dem Kauf aus dem Netz profitieren. In ähnlicher Weise könnte das bidirektionale Laden von Elektrofahrzeugen während der Stoßzeiten zusätzliche Energieressourcen bereitstellen.

Abbildung 2: Die Generaldirektion Kommunikationsnetze, Inhalte und Technologien (GD CONNECT) unterstützt Maßnahmen zur Digitalisierung des Energiesystems. © Europäische Kommission

Langfristig wird die Digitalisierung eine Notwendigkeit für die Integration dezentraler Formen erneuerbarer Energiequellen in das Stromnetz sein, um die Abhängigkeit von importierten fossilen Brennstoffen und deren Preisschwankungen zu verringern. Diese Integration erfordert mehr Aufmerksamkeit für das Netzmanagement und mehr Netzflexibilität auf lokaler Ebene, was durch die Aktivierung der Verbraucher und eine bessere Verwaltung der Energieanlagen der Prosumenten erreicht werden kann.

Ein nahtloser Zugang zu granularen Daten über den Zustand des Stromnetzes und der Prosumentenanlagen wird für die Erbringung von Energiedienstleistungen von entscheidender Bedeutung sein, kann aber nur durch weit verbreitete digitale Werkzeuge und eine gemeinsame Dateninfrastruktur erreicht werden.

Eines der wichtigsten Ergebnisse des Aktionsplans ist die Entwicklung eines Gemeinsamen Europäischen Referenzrahmens (CERF) für energiesparende Anwendungen. 2023 war ein entscheidendes Jahr für die Umsetzung dieser Maßnahme, da im März 2023 das Konzept der ersten Generation für einen CERF für energiesparende Anwendungen im Rahmen des von Horizont 2020 unterstützten InterConnect-Projekts erfolgreich umgesetzt wurde.

Die Vorbereitungen für die Einführung des Konzepts der zweiten Generation des CERF für energiesparende Anwendungen im Rahmen des Programms DIGITAL begannen ebenfalls. Weitere Einzelheiten zu dieser Arbeit.