Der folgende Beitrag befasst sich mit Energieverbrauchsdaten im Kontext des  Pilotprogramms Einsparzähler und der Frage, welchen Beitrag Open Data für das Erreichen von Energieeffizienz-Zielen leisten kann. Dazu nimmt der Beitrag Bezug auf den „Workshop Open Data im Einsparzähler“, der im Rahmen der Konferenz „Wer mitmacht zählt! – Software und Data-Service für digitale Energiedienstleistungen (dEDL)“am 10.10.2018 in Berlin auf dem EUREF-Campus in der Schmiede stattfand.

Was Energieverbrauchsdaten bewirken und wie sie genutzt werden können

Das Gelingen der Energiewende hängt nicht nur von der Frage ab, welche Energie wir nutzen, sondern ebenso wann, wie und wie viel. Einem weltweit steigenden Energiebedarf kann daher nur eine effiziente Nutzung dieser entgegengesetzt werden. Durch Reduzierung von Energieverbräuchen, der Optimierung von Prozessen und dem effizienten Einsatz von Energie kann der Systemübergang in ein erneuerbares Energiesystem erleichtert werden. Unterstützt durch Digitalisierungsprozesse und dem Einsatz neuer Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT), wie beispielsweise Smart Meter, lassen sich Energieverbräuche heute in Echtzeit, auf Minuten- oder Sekunden-Basis ziemlich genau erfassen, abbilden und auswerten. So kann mithilfe neuer digitaler Technologie der aktuelle Energiebedarf erhoben, geregelt und gesteuert werden.

Zugleich kann ermittelt werden, an welchen Stellen Energieeinsparoptionen bestehen und Maßnahmen zur Reduzierung ergriffen werden. Demzufolge lassen sich Energieverbrauchsdaten nutzen, um ein intelligentes Zusammenspiel von Energiesystemen zu ermöglichen. Es befördert zugleich die Schaffung und Entwicklung sektorübergreifender Schnittstellen zur effizienten Nutzung von Energie.

Energieeffizienz-Technologien im Pilotprogramm Einsparzähler #ESZ

Zwar gibt es bereits eine Vielzahl an Ansätzen und Technologien, die das zu leisten imstande sind. Nur fehlen oft noch marktreife Anwendungen und eine Überführung dieser in funktionierende Geschäftsmodelle. Den Weg innovativer Technologien in die Praxis unterstützt seit 2016 das vom Bundeswirtschaftsministerium ins Leben gerufene Einsparzähler-Pilotprogramm (ESZ). Dabei stehen insbesondere neue IT-Technologien und Messkonzepte zu Druckluft, Heizungssteuerung, Raumwärme und Haushaltsstrom im Fokus. Es geht um Demonstrationsprojekte, die unterschiedliche Technologien in Hinblick auf verschiedene Anwendergruppen erproben.

Ziel der ESZ-Projekte ist aufzuzeigen, wie der Einsatz von digitalen Technologien in Kombination mit Messkonzepten bei der Entwicklung von digitalen Energiedienstleistungen (dEDL) und damit beim Energiesparen hilft. Administriert wird das ESZ-Programm vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA).

„Das Pilotprojekt „Einsparzähler“ fördert Energiedienstleister und ist somit ein wichtiger Schritt um die Digitalisierung auch zur Verbesserung der Energieeffizienz zu nutzen. Ich sehe dadurch Chancen um innovative Energiedienstleistungen zu entwickeln, die zu einer Energieeinsparung für die Endkunden beitragen können. Generell sind solche Programme wichtige Impulsgeber für Innovation.“ sagt Dr. Ingrid Nestle, Sprecherin für Energiewirtschaft der Bundestagsfraktion von Bündnis 90/Die Grünen

(Zitat aus einem Interview)

Einen Anreiz, möglichst viel Energie einzusparen, gibt die Leistungskomponente des Förderprogramms. Mit ihr wird ein Teil der Fördermittel, die an die geförderten Unternehmen und Unternehmenskonsortien ausgezahlt werden, an die erzielten Einsparungen gekoppelt. Adressiert ist das ESZ-Pilotprogramm an Projektierer, die die Technologieentwicklung für Effizienztechnologien vorantreiben. Ihnen bietet das Programm eine finanzielle Unterstützung von bis zu maximal einer Million Euro Fördersumme.

Workshop zu Open Data im #ESZ

Eine weitere Besonderheit des ESZ-Programms ist die „Open Data / Open Source- Komponente“. Durch Offenlegung von Energieverbrauchsdaten oder Quellcodes von Software, die im Rahmen der ESZ-Projekte entstehen, sollen Daten für wissenschaftliche Zwecke wie auch für die Entwicklung von digitalen Energiedienstleistungen verfügbar werden. Unternehmen, die sich bereit erklären, freien Zugang zu ihren Energieverbrauchsdaten zu geben oder Teile ihres Quellcodes beispielsweise in wissenschaftlichen Publikationen oder Datenbanken offenzulegen, erhalten zusätzlich finanzielle Mittel über das ESZ-Programm bereitgestellt.

Um ein gemeinsames Verständnis von Energieverbrauchsdaten, Datenformate sowie Aufbereitung und Auswertung von Daten zu erhalten, drehte sich der Workshop „Open Data – Mehrwert von Energieverbrauchsdaten für die Wissenschaft“ am 10. Oktober 2018 auf dem EUREF-Campus in der Schmiede. Er war zentraler Bestandteil der Konferenz „Wer mitmacht zählt! – Software und Data-Service für digitale Energiedienstleistungen (dEDL)“.

Um Daten für Analysezwecke nutzen zu können, braucht es nicht nur entsprechende Formate, sondern auch ein Verständnis, welche Energieverbrauchsdaten relevant sind und in welcher Form solche Daten weitergegeben werden können. Eine zentrale Aufgabe ist, Standards zu entwickeln, die das Sammeln von Daten, Aufbereiten, Analysieren und Weitergeben als Basis-Komponente für Open Data ermöglichen.

Begriffsbestimmung: Open Data

Open Data meint ein Konzept, bei dem Daten „durch jedermann und für jegliche Zwecke genutzt, weiterverbreitet und weiterverwendet werden dürfen.“ Damit steht nicht der Einblick in Daten, sondern die Nutzung und Weitergabe dieser im Mittelpunkt. Sie ist an bestimmte im Vorfeld festgelegte Kriterien gebunden. So entscheiden Richtlinien darüber, welche Daten zu offenen Daten gehören und welche nicht.

Prinzipiell sind personenbezogene Daten keine offenen Daten und demzufolge nicht für eine Veröffentlichung bzw. Weitergabe vorgesehen. Ihre Nutzung regelt die am 25. Mai 2018 in Kraft getretene Europäische Datenschutzgrundverordnung (EU-DSGVO). Sensible Daten, die per Gesetz nicht öffentlich sind oder Daten, deren Lizenzschutz eine Weitergabe und Nutzung unterbindet, gehören ebenfalls nicht zu Open Data.

Damit sind Daten nur dann offen, „wenn es keine rechtlichen, technischen oder sonstigen Kontrollmechanismen gibt, die den Zugang, die Weiterverarbeitung und die Weiterverbreitung dieser Daten einschränken.“

Energieverbrauchsdaten als Open Data im #ESZ

Offene Daten gehen aus unterschiedlichen Kontexten hervor. Zu ihnen zählen beispielsweise Wetter-, Geo-, Transport-, Finanz- oder eben auch Energieverbrauchsdaten. Im Rahmen der Bereitstellung von Diensten generieren unterschiedliche Organisationen solche Daten. Ziel von Open Data ist, sie der Allgemeinheit und Öffentlichkeit frei verfügbar zu machen. Dieses Anliegen verfolgt auch die Open Data Komponente im ESZ-Pilotprogramm.

Energieverbrauchsdaten als Open Data aggregiert und anonymisiert sollen so möglichst einfach von vielen Nutzern wieder- und weiterverwendet werden können, um beispielsweise Benchmarks durchzuführen oder Mehrwertdienste sowie digitale Energiedienstleistungen (dEDL) für den Markt zu entwickeln. Für diese Vorhaben wird eine breite Datenbasis benötigt. Energieunternehmen generieren solche Daten. Nur ihnen stellt sich die Herausforderung ihre Energiedaten in einem Open Data Format aufzubereiten und weiterzugeben.

Energieverbrauchsdaten im wissenschaftlichen Kontext

Bei der Aufbereitung und Nutzung von Energieverbrauchsdaten können wissenschaftliche Einrichtungen Unternehmen unterstützen, die hier Neuland betreten. Forschungseinrichtungen haben aufgrund ihrer Forschungsprojekte Erfahrung im Umgang mit großen Datensätzen. Durch Kooperationen ergeben sich zudem weitere Anknüpfungspunkte für ESZ-Pilotprojekte, beispielsweise in Form von Publikationen. Welche das im Detail sein können, zeigten die drei Projekt-Beispiele aus Forschungseinrichtungen beim “Open Data Workshop”:

1. Projekt Demand Regio: Stephan Seim, TU Berlin

Das vom Forschungszentrum Jülich koordinierte und unter Beteiligung von der TU Berlin sowie der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. (FfE) durchgeführte Projekt “Demand Regio” zielt darauf ab, ein einheitliches und transparentes Verfahren zur zeitlichen Auflösung und Regionalisierung von Strom- und Gasnachfragen zu erstellen. Im Projekt werden Skalierungsfaktoren und Energiebedarfskenngrößen auf Basis von verfügbaren Energiestatistiken entwickelt. Sie sollen eine räumliche Disaggregation sowie die Generierung aussagekräftiger Lastgänge ermöglichen. Diese lassen wiederum flächendeckende Analysen des Energieverbrauchs über verschiedene Wirtschaftszwecke und Haushalte in hoher zeitlicher und regionaler Auflösung zu. Sie betreffen unter anderem systemrelevante technische Fragen hinsichtlich des Netzausbaus, Speicherbedarfs und der Erschließung von Energieeffizienz-Potenzialen.

2.  Open Energy Plattform: Editha Kötter, Reiner Lemoine Institut

Die im Rahmen des open-eGo Projekts entwickelte OpenEnergy Platform stellt ein “transparentes, ebenenübergreifendes Netzplannungstool” bereit. Mir ihr können Modelle beispielsweise für einen kostenoptimalen Aus- und Umbau des Stromnetzes erarbeitet sowie die Prozesse hinter Energiesystem-Modellierungen transparent gemacht werden. Über die OpenEnergy Database (oedb) wird der Zugriff auf freie Datennutzung hergestellt. Zudem liefert die Plattform den Nutzern zahlreiche Informations- und Austauschmöglichkeiten. Um die Plattform stärker auf den Adressatenkreis “Offene Energieverbrauchsdaten” zu zuschneiden, ist bis Anfang Dezember 2018 geplant, ein Konsortium mit Wirtschafts- und Forschungspartnern zu bilden und gemeinsam eine Projektskizze für ein neues Projekt zu erarbeiten. Interessenten erhalten weitere Informationen über das Reiner Lemoine Institut. Ansprechpartnerin ist Editha Kötter.

3. VISE: Christoph Feldhaus, Virtuelles Institut Smart Energy Uni Münster

Mit verschiedenen Projektpartnern realisiert das Virtuelle Institut “Smart Energy” Forschungsprojekte. Vier Projekte sind bereits gestartet, die sich unter anderem mit dem Energie-Nachfrageverhalten in Haushalten beschäftigen, smarte Technologien für Unternehmen entwickeln sowie sich mit “Virtuellen Kraftwerken” beschäftigen. Ziel ist es, neue Technologien in Anwendungen zu überführen und durch digitale Geschäftsmodelle nutzbar zu machen. VISE steht sowohl neuen Projekten aus dem Bereich “Smart Energy”, wie auch Kooperationen mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft offen gegenüber. Anfragen können an Dr. Christoph Feldhaus, Koordinator von VISE gerichtet werden.

Allgemein bieten Open Data Ansätze Unternehmen und Forschungseinrichtungen eine stabile Grundlage für Kooperationen, von denen alle Beteiligten profitieren können. Insbesondere durch Kooperationen mit Forschungseinrichtungen erhalten Unternehmen Zugriff auf neueste Erkenntnisse. Wissenschaftseinrichtungen können auf Energieverbrauchsdaten zur Modellbildung zugreifen. Gemeinsam können diese für Forschungszwecke aggregiert werden, aus denen wiederum neue Anwendungen und Technologien hervorgehen können. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Entwicklung der Nonintrusive Load Monitoring (NILM) -Technologie, die aus einem Forschungsprojekt unter Beteiligung von Unternehmens-Partnern hervorgegangen ist.

Bezogen auf den Open Data Workshop im Besonderen zeigte sich, dass noch viele Fragen hinsichtlich Open Data ungeklärt sind. Offen sind Fragen zu Daten-Formaten sowie die Aufbereitung und Verwendung von Metadaten hinsichtlich Energieverbrauchsdaten. Klar ist ebenfalls noch nicht, wie beispielsweise eine Maschinenlesbarkeit der Daten hergestellt werden kann. Dennoch zeichnen sich bereits Mehrwerte ab, die Open Data in naher Zukunft im Energie-Einsparkontext abbilden kann.

Konzepte und Lösungen für digitale Energiesysteme und Energiedienstleistungen (dEDL)

Der zweite Teil der Konferenz “Wer mitmacht zählt!” beschäftigte sich mit konkreten Anwendungen und der Frage, wo steht der Markt? Sechs innovative Energieunternehmen präsentierten ihre digitalen Lösungen.

Sechs Vorreiter und ihre digitalen Energie-Lösungen

1. ÖKOTEC Energiemanagement GmbH

Die ÖKOTEC GmbH hat sich auf die Reduzierung von Energieverbräuchen spezialisiert. Seit 2016 besteht eine Partnerschaft mit Veolia Deutschland. Für Kunden entwickeln sie Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz und setzen diese gemeinsam um. ÖKOTEC aggregiert alle relevanten Energiedaten in Kennzahlen, die in ihr Energieeffizienz-Controlling System (EnEffCo®) einfließen. Diese spiegeln das Verhältnis von Aufwand zu Nutzen wider und geben eine Übersicht über alle energierelevanten Prozesse.

2. Magis Consult GmH

Die Magis Consult ist als Ausgründung aus der RWTH Aachen entstanden und wurde 2015 als eigenständige Firma gegründet. Ihr TOP-Energy® Simulationssoftware kann zur Erst-Analyse, Simulation, Optimierung und Wirtschaftlichkeitsbewertung von dezentralen Energiesystemen für Medien wie Strom, Wärme, Kälte, Dampf und Druckluft eingesetzt werden.

3. Homepulse

Das junge französische Unternehmen Homepulse stellt Algorithmen und eine IT-Plattform zur Echtzeitanalyse von Sensordaten bereit. Diese können von Industrie- und Energiekunden genutzt werden, um schneller auf Entwicklungen ihr Energiemanagement und ihre Energieverbräuche betreffend sowie Notfälle reagieren zu können.

4. Fresh Energy GmbH

Das junge Unternehmen Fresh Energy nutzt neue Technologien und digitale Energieservices, um ihren Kunden beim Energiesparen zu helfen. Dies erfolgt in Kombination mit der Versorgung durch 100 Prozent Ökostrom und dem Einbau von Smart Metern sowie Echtzeitzugriff auf das Energieverbrauchsprofil der Kunden via Smartphone-App. Das Unternehmen setzt dazu auf eine enge Kooperation mit der Discovergy GmbH.

5. GreenPocket GmbH

Das agile Start-up GreenPocket ist spezialisiert auf die Realisierung von Mehrwerten, die aus Smart Meter Daten gewonnen werden. Dazu nutzen sie innovative Technologien, wie beispielsweise Künstliche Intelligenz, Maschinelles Lernen und Data Science. Ihre Smart-Energy-Software unterstützt Unternehmen und Energieversorger beim Smart-Meter-Rollout.  Ihre spezialisierte Software-Lösungen kommt weltweit zum Einsatz. Über ihre Energy Intelligence Plattform können sie komplexe Energiedaten für unterschiedliche Anwendungen nutzen.

6. Red Kilowatt GmbH

Die RED Kilowatt Energiemangement GmbH ist als mittelständisches Unternehmen auf die Entwicklung dezentraler Energieprojekte sowie der Implementierung von Energiemanagementsystemen für Gewerbe- und Industrieunternehmen sowie kommunale Liegenschaften spezialisiert. Mit ihren intelligenten Mess- und Managementsystemen können CO2-Emissionen nachhaltig reduziert werden. Ihre ClimaCloud®-Systemlösung setzt die Digitalisierung der Energiewende im Gebäude-und Energiemanagement um.

Challenge „Innovationspartnerschaft Einsparzähler“

Die B.E.M Berliner Energiemanagement GmbH hat ein aktuelles Vergabeverfahren gestartet. Für eine langfristige „Innovationspartnerschaft“ sucht das Unternehmen Partner, mit denen sie Energieeffizienz-Systeme im Bereich Wärme und Strom auf Basis neuer Technologien umsetzen, wie sie im Einsparzähler Pilotprojekt gefördert werden. … Mehr Details zur Challenge.

Fazit

Über Partnerschaften können Ressourcen besser genutzt werden und ergibt sich für Beteiligte ein breites Kompetenzprofil. All das dient der Aufgabe, Technologien für Mehrwertdienste und digitale Energiedienstleistungen fruchtbar zu machen, um auf dem Weg Energieeffizienz und die Transformation des Energiesystems hin zu einem erneuerbaren zu befördern. Das ESZ-Förderprogramm bringt hierzu technologische Innovationen auf den Weg, die Energieverbräuche transparent und steuerbar machen.

Mit Einsatz von digitalen Tools, Software und Algorithmen werden auf die Art Einsparpotenziale ermittelt und adressiert. Auf sie kann künftig, beispielsweise durch Verwendung smarter automatisierter Steuerungstools reagiert werden. Bei der Entwicklung dieser Tools hilft der freie Zugang zu einer breiten fundierten Datenbasis, die über Open Data generiert werden kann.

Jedoch sind hinsichtlich Nutzung und Anwendung von Energieverbrauchsdaten noch Fragen in Bezug auf Datenformate, Metadaten, Entwicklung von Standards, Messkonzepten, Kennzahlen-Systeme und Benchmarks zu beantworten.

Einen Impuls dazu gab das Event “Wer mitmacht zählt” – Software und Data-Service für digitale Energiedienstleistungen (dEDL)“ durch den Workshop “Open Data im Einsparzähler”.

Der Beitrag ist mit Unterstützung durch Smartnet Energy entstanden.

Smartnet Energy ist 2017 als Netzwerk der Zuwendungsempfänger im Pilotprogramm Einsparzähler gestartet. Sie organisieren eine Plattform für den inhaltlichen Austausch zu Messkonzepten und Geschäftsmodellen sowie zur Darstellung der Open Data / Open Source Komponente im Rahmen der Pilotprojekte. … mehr Details