Editorial - VGB PowerTech Journal 6/2021

Digitalisierung als technologischer Wegbereiter für das Energiesystem der Zukunft

Wer hat Sie nicht schon gehört, die Schlüsselbegriffe der digitalen Welt: Big Data, Data Mining und Data Lakes, Smart Meter und Predictive Maintenance, KI und Cybersecurity, um nur einige zu nennen. Manche der dahinter steckenden Technologien gehören für viele von uns in der Energiewirtschaft bereits als konkrete Anwendung zum Alltag, bei anderen Technologien steht die Branche noch am Beginn der Nutzung. Allen Technologien ist gemein, dass sie in der zukünftigen Energieversorgung die entscheidende Rolle spielen werden.

In unserem im September 2020 veröffentlichten White Paper „Being Part of the Future Energy System“ haben wir beschrieben, wie sich VGB PowerTech und seine Mitgliedsunternehmen das Energiesystem der Zukunft vorstellen, welche Beiträge wir als Betreiber von Energieanlagen zu dessen Gestaltung leisten können und welche technologischen und regulatorischen Rahmenbedingungen unseres Erachtens dafür erforderlich sind. Eines der acht strategischer Handlungsfelder war die Digitalisierung in der Energieversorgung.

Das Energiesystem der Zukunft ist durch ein Zusammenspiel verschiedenster Technologien und Akteure gekennzeichnet. Die Digitalisierung – also die informationstechnische Vernetzung im gesamten Energiewertschöpfungsprozess – macht es möglich, dieses komplexe System effizient zu managen. Der Datenaustausch bildet das Fundament dafür, Energieanlagen miteinander zu vernetzen und den Systembetrieb ganzheitlich zu organisieren. Dafür braucht es hochautomatisierte Einzelanlagen, in denen Betriebsdaten transparent sind und die über eine intelligente Informationsverarbeitung verfügen.

Energieversorgungsanlagen zählen zur kritischen Infrastruktur und unterliegen daher besonderen Sicherheitsvorgaben. Daher spielt das Thema IT-Sicherheit eine besonders wichtige Rolle. Die fortschreitende Verbindung der leittechnischen Systeme zur Anlagensteuerung mit den in der Unternehmens-IT abgebildeten Geschäftsprozessen ist einer der wesentlichen Treiber für die stetig steigenden Anforderungen an die IT-Sicherheit. In Hacker-Kreisen gerät die Automatisierungs- und Leittechnik zunehmend in den Fokus. Dies zeigt sich durch eine ansteigende Zahl von entdeckten Sicherheitslücken sowie das Auftreten von spezialisierter Malware. Den besonderen Anforderungen für die Branche werden beispielsweise in Europa mit dem Cybersecurity Act und in Deutschland mit dem IT-Sicherheitsgesetz Rechnung getragen. Das Gesetz enthält Mindeststandards für die IT-Sicherheit von Anlagen der kritischen Infrastruktur sowie Vorgaben zur Risikoeinschätzung und zur Umsetzung von Maßnahmen. Der VGB-Standard „IT Security for Power Plants“ unterstützt die Betreiber dabei, ihre Anlagen vor digitalen Gefahren zu schützen.

Die Digitalisierung ist ein zentrales Instrument für die Optimierung des Anlagenbetriebs. Der Einsatz hochkomplexer Modellierungen – z.B. für Wetterprognosen oder für die Verbrennungsoptimierung – oder der Künstlichen Intelligenz – z.B. für die Auswertung von Betriebsdaten einer Anlagenflotte – macht die Umsetzung flexibler Betriebskonzepte sowie eine vorausschauende Wartung und Instandhaltung möglich. Eine systematische und einheitliche Kennzeichnung von Energieanlagen ist die Grundlage für ein effizientes Datenmanagement – das Referenzkennzeichensystem für Kraftwerke RDS-PP bzw. KKS vom VGB bietet dafür die perfekte Basis.

Der Zusammenschluss vieler kleinerer dezentraler Anlagen zu einem virtuellen Kraftwerk ist ein weiteres Beispiel für die Digitalisierung in der Energiewirtschaft. Solche Anlagen können Stromerzeuger wie z.B. Biogas-, Windkraft-, PV- oder Wasserkraftanlagen sein, aber auch Stromverbraucher, Stromspeicher oder Power-to-X-Anlagen.

Zudem ist die Digitalisierung eine Voraussetzung dafür, dass die verschiedenen dringend benötigten Flexibilitätsoptionen im Energiesystem zusammenwirken können, um Stromangebot und -nachfrage jederzeit auszugleichen. Flexibilität wird im Wesentlichen durch die vier Optionen regelbare Erzeugung, Energiespeicher, Stromnetze und Demand Side Management gewährleistet. Je flexibler ein Energiesystem ist, desto besser gelingt die Integration zunehmender Anteile von PV und Wind. Um zum Beispiel das DSM-Potenzial auszuschöpfen, müssen bestimmte technische Voraussetzungen erfüllt sein, z.B. eine genaue Messung des Stromverbrauchs und eine digitalisierte Infrastruktur zur Fernsteuerung von Lasten.

Für den VGB und seine Mitglieder steht die Digitalisierung im Fokus ihres Handelns – vor allem, weil sie einen wichtigen Motor für technologische Weiterentwicklungen und die Anlagenoptimierung darstellt. Die VGB-Mitglieder sind sich ihrer Verantwortung bewusst, dass sie mit ihren Anlagen systemkritische Infrastrukturen betreiben. Daher nehmen sie das Thema IT-Sicherheit sehr ernst. Die Wettbewerbsfähigkeit der VGB-Mitglieder wird zukünftig umso mehr von ihrer Fähigkeit abhängen, aus dem reichhaltigen Datenfundus unternehmerische Mehrwerte zu generieren. Dies gilt sowohl für die Effizienz des Anlagenbetriebs als auch für die Interaktion mit Kunden und anderen Akteuren des Energiesektors.

P.S. Gestatten Sie mir bitte noch einen Hinweis in eigener Sache: Zum Thema Digitalisierung haben wir in letzter Zeit mehrere sehr erfolgreiche Veranstaltungsformate entwickelt, die in diesem Jahr in die nächste Runde gestartet sind. Dazu gehören z.B. der VGB digi-Tag, die Digitalisierungsworkshops für Windenergie und Wasserkraft (14. September 2021) sowie die Veranstaltungsreihe zur IT-Sicherheit für Energieanlagen (28. und 29. September 2021).