Das Stadtwerk der Zukunft managt die Wertschöpfungsprozesse der Energiebeschaffung, -erzeugung und -bereitstellung. Es poolt und vermarktet die zum Teil regional erzeugte Energie (Strom und Wärme), bindet flexible Erzeugungseinheiten sowie flexible Verbraucher ein und bietet als regionaler Partner des Vertrauens ergänzende Beratung, Produkte und Services vor Ort an. Im Rahmen seiner Planungs-, Kontroll-und Steueraktivitäten liefert es die technische Basis der stadtenergetischen Infrastruktur und ist Garant für eine verlässliche, sichere und funktionierende Energieversorgung. Hierfür braucht es Informationen – Daten, die kontinuierlich aktuell zur Verfügung stehen müssen. Es braucht die digitale Transformation. Ohne eine Zukunftsstrategie zum Eintritt in die digitale Welt sind allerdings Fehlinvestitionen vorprogrammiert.  

Gerade für kommunale Energieunternehmen ist das Thema energetische Quartiers­erschlie­ßung in Verbindung mit der Digitali­sierung der Netze zu einem transformierten Smart Grid mit neuen Produktangeboten bis zur Weiterentwicklung in Richtung Smart City eine große Chance. Hier können vorhandene Potenziale genutzt, langfristige Kunden­be­ziehungen geknüpft und die regionale Veran­kerung unter dem Aspekt der regionalen Wertschöpfung und zum Nutzen aller Bürger ausgebaut werden.

Die Analyse des technisch Möglichen und ein Abgleich des technisch Notwendigen mit regionalen Besonderheiten eröffnen somit neue Chancen. Vor dem Hintergrund der dezentralen Erzeugung insbesondere von regenerativen Energien durch eine steigende Anzahl privater Haushalte und Unternehmen wird eine effiziente Steuerung des Energiesystems immer wichtiger. Die optimierte Herstellung einer Balance zwischen Erzeugung und Ver­brauch im „Energie Web“ dürfte die Zukunfts­musik auf dem Energie- und Wärmemarkt spielen. Denn Ziel dieser neuen Technologie ist es, die Energieerzeugung und -distribution sowie den Verbrauch möglichst effizient zu gestalten. 

Das Stadtwerk der Zukunft wird Wärme und Strom über einen breit angelegten Erzeu­gungs­mix wie konventionelle Kesselanlagen, energieeffiziente Blockheizkraftwerke sowie Wind-, Solar- und Geothermieanlagen in Verbindung mit Speichertechnologie und Wärmepumpe erzeugen. Die Aufgabe besteht darin, diesen Erzeugungsmix mit den individuellen Kunden­verbräuchen und -bedürfnissen, den Wetter­daten, den Preisen an der Strombörse EEX und den wirtschaftlichen sowie technischen Parametern abzugleichen und so zu optimieren, dass der Primär­ener­gieeinsatz - und damit der CO2-Ausstoß - bei  marktgerechten Preisen für die Endkun­den drastisch reduziert werden kann. 

Hier setzt die Unterstützung durch „künstliche Intelligenz“ an: Gerade im Rahmen der Bemühungen zur Digitalisierung in der Ener­gie­branche ist künstliche Intelligenz ein The­ma, das man im Auge behalten sollte. Deshalb haben wir kürzlich eine Kooperation mit dem Start-up-Unternehmen ifesca GmbH aus Ilmenau geschlossen, um dessen innovatives Energiemanagementsystem auf Basis künstlicher Intelligenz in den Stadtwerken Gotha zu implementieren.

Das Ilmenauer Softwareunternehmen wur­de im Dezember 2016 als ein multidisziplinäres Expertenteam mit Erfahrungen aus dem Um­feld der Energiewirtschaft gegründet. Es vereint wissenschaftliches Experten­wissen mit innovativen Ideen und langjähriger Erfah­rung in der Softwareentwicklung für den deutschen und internationalen Ener­giemarkt. 

AIVA heißt die künstliche Intelligenz, an der man seit der Gründung arbeitet. Die Software ist systembezogen entwickelt und soll komplexe Fragen im Energiemanagement selbstständig lösen. So kann AIVA etwa den richtigen Zeitpunkt für die Speicherung von Ener­gie sowie die jeweilige Energiemenge bestimmen. Sie kümmert sich außerdem darum, dass zu jedem Zeit­punkt alle benötigten Daten im System vorliegen, um eine bessere Planung für zukünftige Zeiträume zu gewährleisten. Diese Planungs­daten können dann an alle Beteiligten übertragen werden. 

Von der vollautomatisierten Betriebsfüh­rung bis hin zur Vermarktung überschüssiger Ener­gie aus beispielsweise EEG-Anla­gen kann sich AIVA um eine Vielzahl von Aufgaben kümmern. 

Anwender greifen über eine Cloudplattform auf das System ifesca.AIVA zu, wo sich die direkte Möglichkeit bietet, qualitativ hoch­wer­tige Vorhersagen qua­si ohne Fachwissen und in Echtzeit erstellen zu können. Darüber hinaus integriert das Online-Portal eine umfangreiche Online-Bibliothek namens EQEX, mit deren Hilfe hochkomplexe Optimierungs­modelle komfortabel abgebildet werden können. Erreicht wird dies durch das Zusam­men­spiel der neuartigen künstlichen Intelli­genz, maschineller Lernalgorithmen und eines intuitiven Bedienkonzeptes. Das vollständige An­ge­bot in einer Cloudumgebung ist im Ener­giemarkt derzeit einzigartig. Für Sep­tember 2017 ist der offizielle Start des Prog­nose­moduls von ifesca.AIVA geplant.

Gemeinsam mit dem Start-up werden die Stadtwerke Gotha so einen weiteren Schritt zur Digitalisierung der regionalen Energie­versorgung gehen. Denn die Anforderungen an die Systeme steigen, und die Prozesse der Energiebeschaffung und -bereitstellung werden immer komplexer. Ein System wie ifesca.AIVA trägt entscheidend dazu bei, Prozesse zu beschleunigen und Mitarbeiter bei der Ent­scheidungsfällung zu entlasten. Das manuelle Finden der optimalen Entschei­dung wird durch die Zunahme der Freiheits­grade sowie deren Dynamik hochkomplex und folglich nahezu unmöglich. Eine effiziente und gesicherte Entscheidungsfindung erfordert aus diesem Grund den Einsatz intelligenter IT-Systeme. 

Der Einsatz einer künstlichen Intelligenz und damit eines Automatisierungssystems in Ener­giebeschaffung und Management steht für die Herausforderung der Digitalisierung, der sich die Energiebranche in den nächsten Jahren stellen muss. Noch besteht dringender Nach­holbedarf: Wenige der deutschen und auch internationalen Energieversorger schöpfen derzeit die Möglichkeiten aus, die durch die Digi­talisierung einzelner Prozesse und Un­terneh­mensbereiche entstehen. Nicht zuletzt können Early Adopter dadurch entscheidende Wett­bewerbsvorteile für sich am Markt schaffen. 

Kooperationen wie die zwischen den Stadt­werken Gotha und dem Start-up ifesca zeigen: Bei der Umsetzung der Digitalisierung können auch kleine und mittlere Energie­ver­sorger eine Vorreiterrolle einnehmen. Poten­zial und Bedarf sind für Ener­gieversorger selbst, aber auch für Energiehändler und Netz­­betreiber gegeben: All diese Akteure auf dem deutschen Energiemarkt sind per Gesetz zur Erstellung von Vorhersagen in unterschiedlichen Ausprägungen verpflichtet und können von einer Hilfestellung durch künstliche Intelligenz profitieren.

www.ifesca.de, www.stadtwerke-gotha.de