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About this book

Bei der Digitalisierung des Energiesektors von Praxiserfahrungen anderer Experten profitieren! Dieser bewährten Devise folgend zeigen Autoren aus Versorgungs- und IT-Unternehmen, Beratungen und Start-ups ausgewählte Lösungen für eine erfolgreiche digitale Transformation der Energiebranche. Durch die Lektüre der ersten zweibändigen Fachpublikation zur Digitalisierung der Energiewirtschaft im deutschsprachigen Raum kann der Leser von Expertenwissen profitieren und seinen Nutzen aus realen Anwendungsfällen sowie der Beschreibung umgesetzter Geschäftsmodelle der digitalen Energiewelt ziehen.
Band 2 führt die Gliederung entlang der energiewirtschaftlichen Wertschöpfung des ersten Bands fort. Das Spektrum reicht von den vertrieblichen Aspekten der digitalen Energiewelt bis hin zu Praxisbeiträgen zum Zusammenwachsen von Energie, Mobilität, Kommunikation und Stadtentwicklung.

Table of Contents

Frontmatter

Lieferung und Vertrieb in der digitalen Energiewelt

Frontmatter

1. Energievertrieb neu erfinden? – Zehn Thesen zum Energievertrieb

Energievertriebe haben sich in den letzten 20 Jahren massiv verändert. Mit der Liberalisierung der Energiewirtschaft haben sich das Kundenbild, das Produktportfolio und vor allem die Unternehmensstrukturen dem wettbewerblichen Umfeld angepasst. Noch immer ist aber das vorrangige und wirtschaftlich erfolgreiche Geschäftsfeld der Commodity verkauf, ergänzt um Dienstleistungen und weitere Zusatzprodukte. Die eigentliche strukturelle Veränderung steht noch bevor. Die Energiewende, digitale Geschäftsmodelle, sich ändernde Kundenwünsche und vor allem neue Wettbewerber sorgen für ein sich immer schneller wandelndes Umfeld. Anhand der „Zehn Thesen zum Energievertrieb“ des BDEW werden in diesem Kapitel mögliche Entwicklungen mit ihren Chancen und Risiken für Energievertriebe dargestellt.

Peter Krümmel

2. Utility 4.0. Digitales Marketing als Katalysator für die interdisziplinäre Zusammenarbeit

Die Digitalisierung hat die Welt verändert und somit auch die Unternehmen. Der Wandel hält an und stellt auch traditionsreiche Branchen und Organisationen vor ganz neue Herausforderungen. Wo früher u. a. starre Hierarchien, langfristige Strategieprozesse und umfangreiche Abstimmungen vorherrschten, sind heute Schnelligkeit und Flexibilität gefragt. Denn: Der Kunde, um den sich in der digitalisierten Welt idealerweise alles zentriert, hat sein Verhalten und damit seine Erwartungen gegenüber Unternehmen grundlegend geändert. Transformation lautet daher in vielen Bereichen das Schlagwort, um den Herausforderungen künftig gerecht zu werden zu wollen. In diesem Kapitel beschreiben die Autoren, wie sie durch die Umstrukturierung und Neuausrichtung des strategischen Marketings die Kundenzentrierung vorantreiben. Die Möglichkeiten des digitalen Marketings erlauben dabei nicht nur eine neue, einheitliche Ansprache des Kunden. Sie ermöglichen vielmehr auch eine effiziente und vertriebs- bzw. abschlussorientierte Kommunikation mit dem Kunden. Das erfordert allerdings auch eine intensive interdisziplinäre Zusammenarbeit über Bereiche hinweg – vermutlich sogar mittelfristig eine grundlegende Veränderung der Aufbauorganisation des Unternehmens.

Sarah Schmitt, Werner Hitschler

3. Die Macht des Ökosystems – und wie auch Energieversorger sie für sich nutzen können

Man kann von Amazon halten, was man möchte: Aber der US-amerikanische Konzern ist die Mutter aller Ökosysteme. Vom einfachen Buch- und CD-Versandhändler zur Plattform, auf der es nicht nur so gut wie alle Produkte zu kaufen gibt, sondern auch Film- oder Serienstreaming, eine Schnittstelle für den Fernseher, sprachgesteuerte Helfer und vieles mehr, was das Herz des Konsumenten höherschlagen lässt. Warum wir das so prominent erwähnen? Weil die Energiebranche aufwachen muss: Bisher gab es keine Lösung für Energieversorger, um sämtliche Produkte und Dienstleistungen der Energiewelt sowohl schnell und einfach digital abzubilden und einzuführen als auch kundenorientiert zu vermarkten und dem Endkunden zur Verfügung zu stellen – und das gesammelt auf einer Plattform. Warum eigentlich nicht? Wir sind nicht schlechter als Amazon & Co, nur offenbar weniger selbstbewusst – ein Ökosystem für den Energiemarkt kann das ändern. Das gelingt zwar nicht über Nacht, sondern findet wie alle Veränderungen in einem längeren Prozess statt, aber es ist möglich. Wir zeigen Ihnen in diesem Beitrag, wie es gelingt.

Michel Nicolai, Szilard Toth

4. Die Blockchain im energiewirtschaftlichen Einsatz – der Wuppertaler Tal.Markt

Ihre Befürworter sehen die Blockchain als digitalisiertes Vertrauen, als Allzweckmittel, als branchenübergreifenden Heilsbringer. Aber ist die Blockchain wirklich ein technologischer Quantensprung wie die Erfindung des Rades oder nur ein intelligentes Werkzeug, eine digitale Weiterentwicklung der seit der Antike bekannten und im 15. Jahrhundert vom Franziskaner-Gelehrten Luca Pacioli (1494) wissenschaftlich beschriebenen doppelten und damit zumindest theoretisch lückenlosen Buchführung? Der Hype um die Technologie bringt ihre Befürworter zu gewagten Vergleichen und begeistert und irritiert Wirtschaft und Politik. Aber welchen praktischen Nutzen kann die Blockchain in der komplex regulierten deutschen Energiewirtschaft zeitigen? Die WSW Wuppertaler Stadtwerke haben 2017 als einer der weltweit ersten Energieversorger ein Endkundenprodukt auf Basis der Blockchain-Technologie gestartet. Der gemeinsam mit Experten des Schweizer Stromhändlers Axpo innerhalb von sechs Monaten entwickelte „Tal.Markt“ machte in der Fachwelt national, aber auch international Schlagzeilen. Das 2017 nur mit einer Handvoll ausschließlich in Wuppertal ansässiger Kunden gestartete Produkt wurde 2019 massenmarkttauglich. Die Erfahrungen aus dem Bergischen Land zeigen auf, dass die Blockchain als Werkzeug neue Geschäftsmodelle befördert.

Elmar Thyen

5. Process Mining in der Energiewirtschaft – Einsatzgebiete und Erfahrungen

Das Kapitel beschreibt die Funktionsweise der Process-Mining-Technologie, erörtert ihren Nutzen und gibt einen Überblick über mögliche Einsatzgebiete. Um die Technologie besser verstehen zu können, wird auf zwei konkrete Anwendungsbeispiele genauer eingegangen. Am Ende des Kapitels wird ein Ausblick über die zukünftigen Entwicklungen der Technologie gegeben.

Marcus Krüger, Ingmar Helmers

6. Robotic Process Automation – Ein praxisnaher Bericht über die Implementierung von Automationsprojekten mit RPA im Umfeld der Energiewirtschaft

Bernd Seidensticker berichtet von seinen Erfahrungen aus der Praxis bei der Einführung von RPA – Robotic Process Automation. Im Zuge dieses Berichts werden detailliert technische, rechtliche und personalseitige Aspekte bei der Einführung von RPA behandelt. So wird auf Vorurteile und falsche Vorstellungen eingegangen wie auch gezielt dargelegt, welche Befindlichkeiten seitens der Belegschaft zu erwarten sind und wie man diesen begegnen kann. Dieser praxisnahe Textbeitrag gibt zudem Auskunft darüber, wie Automationsprojekte gelingen können und welche Voraussetzungen vorrangig geschaffen werden sollten. Dies beinhaltet gleichermaßen fachliche, technische und prozessuale Fragestellungen, um ein realistisches Bild von RPA zu vermitteln. Des Weiteren erläutert Herr Seidensticker, welche Herausforderungen, aber vor allem Chancen die Digitalisierung im gesamten und RPA im Speziellen mit sich bringt. Ein abschließender Ausblick zeigt, in welchen Szenarien künftig RPA zum Einsatz kommen könnte und wie sich dieser dynamische Markt entwickeln wird.

Bernd Seidensticker

7. Organisation und Steuerung im Energievertrieb 4.0

Selten zuvor war der Energievertrieb in Deutschland einem Wettbewerb in dem Maße ausgesetzt wie heute. Neben der Liberalisierung ab 1996 macht den Energielieferanten heute u. a. die steigende Eigenversorgung zu schaffen. Zukünftig werden vor allem die Geschäftsmodelle erfolgreich werden, die in kurzen Intervallen an die Kundenbedürfnisse angepasst werden können. Dies zwingt die Unternehmen zu einer anderen Organisation und zu einer neuen Form der Unternehmenssteuerung. Dieser Artikel gibt Impulse, wie sich Energievertriebe auf die sich ändernde Situation einstellen können und wie einer der größten Energielieferanten mit den Herausforderungen umgeht.

Hannes Theile

8. Ich lieb’ dich, du liebst mich nicht

Dieser Beitrag schildert persönliche Erfahrungen bei der Umsetzung einer Kundenabwanderungsanalyse für ein Stadtwerk mit rund 500.000 Kunden. Es zeigen sich vielfältige Parallelen mit den Phasen der Aufarbeitung einer gescheiterten Beziehung. Die wichtigste Lektion ist, dass die Aufarbeitung der Vergangenheit schonungslos erfolgen muss, auch wenn dabei erhebliche Defizite sichtbar werden. So stellte sich im beschriebenen Beispiel heraus, dass die Daten in den vorhandenen Systemen in einem teilweise katastrophalen Zustand waren und Entscheidungsregeln der Vergangenheit auf Mythen beruhten. Die Ergebnisse der Analyse waren eine konkrete Kampagne zur Kundenbindung und ein einfaches, webbasiertes Tool zum Scoring von Neukunden nach Abwanderungswahrscheinlichkeit und Kundenwert.

Katharina Schüller

9. Kunde kommt von Kennen – datenbasiertes Kundenmanagement in der Energiewirtschaft

Für eine erfolgreiche Transformation vom reinen Energieversorger hin zum digitalen Energiedienstleister werden zum einen die Kenntnis über den Kunden und zum anderen über innovative Business-Intelligence-Lösungen essenziell sein, die dabei eine zentrale Rolle einnehmen. Hierbei ist wichtig, die Herausforderungen zu kennen und ihnen mit geeigneten Maßnahmen und Analysen zu begegnen. Die Basis bildet eine abgestimmte und auf die strategischen Unternehmensziele ausgerichtete Architektur und Vorgehensweise. Dieser Artikel veranschaulicht, welche umfassenden Informationen über „den Energiekunden“ vorliegen, und wie eine daraus resultierende „datenbasierte“ Sichtweise die operativen Prozesse im Kundenmanagement sukzessive die Kundenzufriedenheit erhöhen, die Neukundengewinnung optimieren und so den Marketing-/Vertrieb-ROI nachhaltig steigern kann.

Christian Trinkl, Daniel Phillipp

10. Energie und Digital Lifestyle

Der Energiesektor befindet sich ohne Zweifel in einem disruptiven Umbruch. Nicht mehr wenige große Kraftwerke in den Händen von Energieversorgern produzieren Strom, sondern unzählige kleine Anlagen für erneuerbare Energien, die einen wesentlichen Teil der Energieversorgung stemmen. Kunden werden zu Prosumern. Seit der Marktliberalisierung sowie mit der voranschreitenden Digitalisierung des Messwesens gerät der Kunde zunehmend in den Fokus. Aber auch der Kunde verändert sich. Der Digital Lifestyle nicht nur der nachwachsenden Generation (Generation Y) führt dazu, dass statt des ursprünglichen Commoditys immer mehr ein Kundenerlebnis im Vordergrund steht. Hierauf müssen die etablierten Energieversorger rasch reagieren und ihre Produktportfolios entsprechend anpassen. Individualisierte Produkte, die für den Kunden einen wirklichen Nutzengewinn darstellen, sind gefragt. Nicht zuletzt die Servicequalität der Energieversorger muss sich dem hohen Standard anpassen, den der Kunde aus anderen Branchen wie dem Onlinehandel oder der Finanzdienstleistung gewohnt ist: intuitiv, stets verfügbar, multikanalfähig und vor allem kundenorientiert. All dies stellt die etablierten Anbieter vor fundamentale Herausforderungen, die sie nur mit einer tiefgreifenden Unternehmenstransformation bestehen werden.

Anna Medkouri, Peter Schirmanski

11. Kundenbindung und -steuerung durch Produktbündelung und plattformbasierten Energievertrieb im Ökosystem Mobilität

Die Disruption birgt enorme Potenziale für neue Geschäftsmodelle. Diese neuen Geschäftsmodelle sind ähnlich wie das neu entstehende Ökosystem Mobilität sehr komplex und zeichnen sich durch spartenübergreifende Angebote aus. Stadtwerke verfügen über ein sehr breites Angebotsspektrum (Energieversorgung, Schwimmbäder, ÖPNV, Wohnungswirtschaft, Parkplatzverwaltung etc.) und einen nahezu hundertprozentigen Kundenzugang zu den Menschen in ihrem Netzgebiet. Viele Stadtwerke wissen jedoch nicht, wie sie die existierende Kundenschnittstelle optimal nutzen können, um Ergebnisse im Kerngeschäft Energievertrieb zu stabilisieren und auch wieder zu steigern. Die Herausforderung besteht folglich darin, ein Produktbündel zu schnüren, welches ein Kundenbedürfnis durch ein nicht substituierbares Produkt befriedigt und dadurch einen vergleichsweise höheren Energiepreis rechtfertigt und den Kunden an das Stadtwerk bindet. Dies kann in einem Produktbaukasten erfolgen. Dabei wird das margenträchtige Basisprodukt „Energie“ mit einem oft genutzten und emotional behafteten Mobilitätsprodukt kombiniert, um so die Kundenbindung herbeizuführen. Die Umsetzung eines derartigen Produktbaukastens erfordert den Aufbau einer geeigneten Plattform. Die strategischen Überlegungen sowie der richtige Ansatz zu einer agilen Entwicklung werden in diesem Artikel näher beleuchtet.

Ulrich Redmann, Jan-Emanuel Brandt

12. Nutzung von kostenlosen Informationen

Im Wesentlichen beschreibt der Erfahrungsbericht, wie heute verfügbare und kostenlose Informationen für das eigene Unternehmen genutzt werden können. Dabei werden Funktionen von Drittanbietern beschrieben und der Nutzen hieraus erläutert. Außerdem wird dargestellt, wie Informationen unterschiedlicher Erhebungen in Zusammenhang gebracht und wie diese verknüpft werden können. Auch Analysen zu Standardlastprofilen sowie Smart-Metering-Projekte werden erwähnt. Schließlich werden sowohl das Statistische Bundesamt und die Stadtwerkestudie 2018 von Ernst & Young genannt, um die Möglichkeiten der Informationsbeschaffung zu stützen.

Norman Petersson

13. Stadtwerke im digitalen Raum

Die Digitalisierung erfasst nicht nur unser tägliches Leben und Wirken, sondern auch sämtliche Produkte, Bereiche und Prozesse eines Energieversorgungsunternehmens (EVU). Dadurch, dass die Kunden der EVUs die Digitalisierung täglich erleben und leben, wird es auch für die EVUs immer wichtiger, in den digitalen Kanälen „präsent“ zu sein und diese für ihre Produkte, Services und Dienstleistungen zu nutzen bzw. Produkte, Services und Dienstleistungen auf dieser Basis anzubieten und somit „täglich erlebbar“ machen. Die Digitalisierung im Vertrieb und Marketing ist bei der heutigen „Always-on“-Mentalität unausweichlich – auch für EVUs. Dieses Kapitel gibt eine kurze Übersicht über die verschiedenen Kanäle im digitalen Raum und beschreibt deren Wichtigkeit für EVUs.

Klaus-Jürgen Schilling

14. Soziale Medien als Kundenbindungsinstrument

Die sozialen Medien stehen immer noch im Verdacht, für Themen der kommunalen Ebene wie Energieversorgung nicht die geeignete Plattform zu sein. Die Geschwindigkeit, mit der sich diese Form der Medien entwickelt und verändert, macht Angst und trübt die Sicht auf die Potenziale, die sich insbesondere im Rahmen der Kundenbeziehung ergeben. Übersehen wird oft, dass die Nutzer sozialer Medien ihre Inhalte ganz gezielt suchen und nach ihren Bedürfnissen zusammenstellen. Wer es also in diesen Fokus schafft, ist nahe am Kunden – ein Wunsch vieler Versorger. Facebook, YouTube oder auch WhatsApp eignen sich für einen Kundendialog mit Mehrwert. Unternehmen müssen aber auch ihre Ressourcen kennen, denn Kommunikation findet nahezu in Echtzeit statt. Monitoring, Reporting, Social Listening sind neben dem Bespielen der Kanäle die notwendigen Bausteine erfolgreicher Social-Media-Kommunikation.

Frank Köster-Düpree

15. Nutzung digitaler One-to-One-Kommunikation zur Kundenrückgewinnung

Um den Kunden in den Mittepunkt des Handelns stellen zu können, muss man ihn zum einen erst einmal kennen. Zum anderen ist es unabdingbar, dass alle Mitarbeiter ihr Handeln an den Bedürfnissen des Kunden ausrichten. In diesem Kapitel wird beschrieben, wie es gelang, beide Ziele in einem Versorgungsunternehmen zu erreichen. Dazu mussten zunächst einmal alle vorhandenen Kundendaten in einem zentralen CRM zusammengeführt und die Synchronisierung mit den einzelnen Spartenlösungen gewährleistet werden. Im Rahmen des Transformationsprojektes wurde dann sichergestellt, dass alle Mitarbeiter einbezogen und ihre Kundenorientierung geschärft wurden. Schließlich erfolgte die Implementierung einer One-to-One-Kommunikationslösung, mit der künftig auf Basis individualisierter Profile differenzierte Kampagnen durchgeführt werden können – insbesondere auch zur Kundenrückgewinnung.

Daniel Paulmaier

Messen und Steuern nach dem Smart Meter Rollout

Frontmatter

16. Intelligente Messsysteme – Alternativen zum Smart Meter Rollout

Smart Meter oder auch „intelligente Messsysteme“ werden weltweit zunehmend zum gesetzlich festgeschriebenen Standard in der elektrischen Messtechnik für Energieversorger. So geben die EU-Richtlinien 72 und 73 aus dem Jahr 2009 grundlegend den Rollout von 80 % aller Energiezähler bis 2020 vor. Vernetzte intelligente Komponenten, die massenhaft und dezentral installiert werden, bringen hohe Herausforderungen für die Systemsicherheit mit sich. Dies gilt besonders für Systeme in kritischen Infrastrukturen. Zudem sind die erhobenen Daten zu einem großen Teil schützenswert und unterliegen damit entsprechendem Schutzbedarf sowie den Auflagen der Datenschutzgesetzgebung. Neben den Faktoren Datensicherheit und Datenschutz gibt es auch technologische und letztlich wirtschaftliche Faktoren, die die Gesamtfunktionalität klassischer Smart-Metering-Systeme in der Gesamtbetrachtung in Frage stellen. Dieses Kapitel stellt die Geschichte des Einsatzes von Smart Metern im Kontext der ursprünglichen Idee des Smart Grids vor. Die Grundlagen der Sicherheit vernetzter intelligenter Systeme werden erläutert und auf die Anwendung von Smart-Meter-Systemen angewandt. Auf dieser Basis wird ein alternatives, datenbasiertes Konzept vorgestellt und evaluiert.

Jesko Herre, Monika Freunek

17. IoT-Lösungen als Alternative zum klassischen Smart Metering

Smart Meter oder auch „intelligente Messsysteme“ werden zunehmend weltweit zum gesetzlich festgeschriebenen Standard in der elektrischen Messtechnik. Diese Energiezähler umfassen i. d. R. eine geeichte Sensorik, einen Mikroprozessor mit Speicher, eine bidirektionale Kommunikationskomponente und eine Schnittstelle zu Systemen der Datenspeicherung und -verarbeitung. Dabei wird zumeist angenommen, dass ein Smart Meter eine essenzielle Komponente zukünftiger Energiesysteme ist und dass weiter die auf dem Markt verfügbare Technologie elektronischer Smart Meter alternativlos ist. Dieses Kapitel zeigt die großen Herausforderungen dieses Ansatzes und ihre Implikationen auf den sicheren Betrieb kritischer Infrastrukturen. Die Autoren zeigen Alternativen zu bestehenden Smart-Meter-Technologien und Sicherheitskonzepten, die nach Anpassung der Legislative bereits heute eingesetzt werden könnten.

Maurice Bachor, Monika Freunek

18. Energiedatenmanagement – EDMS, Big Data, Smart Data

In diesem Kapitel wird der digitale Transformationsprozess in der Versorgungsindustrie sowie dessen Eigenschaften beschrieben. Danach wird die zunehmende Bedeutung energiewirtschaftlicher Daten und deren Verwendungsmöglichkeiten sowie die steigende Akzeptanz von Cloud-Modellen und -Anwendungen in der Versorgungsbranche skizziert. Ein zentraler Teil dieses Kapitels beschäftigt sich mit der generellen Betrachtung von Energiedatenmanagementsystemen. Im Anschluss wird die Entwicklung einer solchen industriespezifischen Lösung bei SAP erläutert und ein wesentliches Augenmerk auf die neue Generation um SAP Cloud for Energy gelegt.

Holger Schweinfurth

19. Produktionsfaktor Energie – Stromkosten als Einflussgröße in der Produktionsplanung

Dieses Kapitel beschäftigt sich mit den durch die Energiewende und die Digitalisierung entstehenden Herausforderungen sowie Auswirkungen auf Unternehmen und wie diese darauf reagieren können. Die Frage, wie neue und digitalisierte Informationsquellen und der stark fluktuierende Strompreis durch eine flexiblere Produktionsplanung genutzt werden können, wird untersucht. So soll die Produktionsplanung automatisiert durch eine webbasierte Plattform anhand der Stromverfügbarkeit und des Strompreises optimiert und auch automatisiert gesteuert werden. Dabei wird auf vorhandene Daten zurückgegriffen. In unserer Umsetzung wurden eine webbasierte Plattform erarbeitet, ein Optimierungsalgorithmus erstellt und die Zusammenarbeit beider an einer prototypischen Modellbildung getestet.

David Heim, Gregor Friedrich-Baasner

20. Betreiber digitaler Infrastrukturen – Pflichtaufgabe oder Basis neuer Geschäftsmodelle?

Der Energiemarkt befindet sich seit Beginn der Liberalisierung 1998 in einem stetigen Wandel. Durch die Forcierung der Marktrolle des Messstellenbetreibers als Messdatenverteiler im Zuge des Messstellenbetriebsgesetzes 2016 und die Festlegungen zur Marktkommunikation 2020 im Dezember 2018 verlässt der Messstellenbetreiber endgültig den regulierten Bereich und findet sich im Wettbewerb um die Messstellen und den Innovationszyklus neuer Produkte wieder. Die Aufgaben und Anforderungen werden über den Betrieb und das Erfassen von Messwerten hinausgehen. Der Beitrag zeigt das sich daraus ergebende Spannungsfeld zwischen Lieferanten, Netzbetreibern, grundzuständigen und wettbewerblichen Messstellenbetreibern auf. Dazu werden auch der Wandel in den Erwartungen der Kunden und der Aufbau sowie Betrieb der notwendigen digitalen Infrastruktur aufgegriffen und in die Diskussion um die Bestandteile neuer Geschäftsmodelle einbezogen.

Benjamin Deppe

21. Erfolgreiche Umsetzung von BPO-Projekten und Dienstleistungen als Smart-Meter-Gateway-Administrator

Die Durchführung von BPO-Projekten im Bereich Smart-Meter-Gateway-Administration ist weitaus komplexer als vermutet, da in einer Vielzahl von unterschiedlichen Fachdisziplinen Expertenwissen benötigt wird. Durch ein vorausschauendes, aktives und standardisiertes Projektmanagement können potenzielle Fallstricke im Projekt ausgeräumt werden. Aus unserer Sicht ist die intensive Durchführung von strukturierten Tests in drei Phasen (Trockentests, Dummy-Tests und Echtgerätetests) mit unterschiedlichsten Testkonstellationen ein wesentliches Kriterium, um später einen weitestgehend reibungslosen Betrieb zu ermöglichen. Schließlich beschreiben wir den Einsatz eines intelligenten Ticketportals, das wir entwickelt haben, um Fehler und Probleme strukturiert und nachvollziehbar zu dokumentieren und es den Projektteilnehmern zu ermöglichen, aus bereits bekannten Fehlern zu lernen.

Jens Hartmann, Ralfdieter Füller

22. Ausprägung und Betrieb der neuen Funktion „Smart-Meter-Gateway-Administration“

Das Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende ist in Kraft gesetzt worden. Die Vorgaben für den Betrieb von Smart Meter Gateways stehen zumindest in einer ersten Version bereit. Mittlerweile sind verschiedene Unternehmen und Dienstleister erfolgreich für den Betrieb von Smart Meter Gateways zertifiziert, und auch die Gateway-Hersteller befinden sich im Zertifizierungsprozess. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den Anforderungen und Möglichkeiten der Ausgestaltung der Funktion der Smart-Meter-Gateway-Administration. Darauf aufbauend werden das Vorgehen und die gewonnenen Erkenntnisse aus Sicht der Stromnetz Hamburg GmbH als zertifizierter Smart-Meter-Gateway-Administrator vorgestellt.

José González, Jan-Philipp Blenk

23. Praxisbericht eines grundzuständigen Messstellenbetreibers zur Einführung intelligenter Messsysteme

Die Einführung intelligenter Messsysteme stellt Messstellenbetreiber in der Energiewirtschaft vor eine Vielzahl von Herausforderungen. Mit dem Gesetz zur Digitalisierung der Energiewende steht ein regulatorischer Rahmen bereit. Eine Umsetzung ist unter Beachtung regulatorischer, technischer, prozessualer und wirtschaftlicher Vorgaben unternehmensspezifisch auszugestalten. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den Herausforderungen und dem bei der Stromnetz Hamburg als grundzuständigem Messstellenbetreiber für Strom gewählten Ansatz sowie den hierbei gewonnenen Erkenntnissen.

Manfred Stübe, José González

24. Cloud-Anwendungen in der Praxis – mobile App zur Anbindung an den Sperrprozess am Beispiel eines mittelständischen Energieversorgerunternehmens

Die Digitalisierung macht auch vor Energieversorgerunternehmen nicht halt. Der Bedarf an effizienten Geschäftsprozessen frei von Medienbrüchen und Verzögerungen im Prozessablauf führt zu gesteigerten Anforderungen an die IT sowie deren Lösungen und stellt die Energieversorgerunternehmen somit vor große Herausforderungen. Ein Schlüssel sind Cloud-basierte Anwendungen, welche agil entwickelt werden. Im Zuge dessen besteht für Energieversorgerunternehmen die große Chance, sich zu intelligenten Unternehmen zu entwickeln. Die SAP Cloud Platform der SAP bietet im Zuge dessen diverse Möglichkeiten, intelligente Anwendungen zu realisieren, um den Wandel zu einem intelligenten Unternehmen zu vollziehen. Das Beispiel der Anbindung der mobilen App SWIPmobile[GO] der cronos Unternehmensberatung GmbH an den Sperr-/Wiederinbetriebnahmeprozess im Backend SAP IS-U im Konzern der Energieversorgung Oberhausen AG zeigt hierzu in diesem Beitrag ein repräsentatives Beispiel aus der Praxis.

Andreas Thies, Manuel Maus

25. Agiler Smart Meter Rollout: Kontinuierliche Entwicklung der Interimsprozesse für moderne Messeinrichtungen (mME) und intelligente Messsysteme (iMSys) unter Einsatz von agilen Methoden am Beispiel eines deutschen Verteilnetzbetreibers

Der Smart Meter Rollout legt den notwendigen Grundstein für die Digitalisierung der Energiewirtschaft. Die unklare Rechtslage und sich ständig ändernde regulatorische Vorgaben stellen die Marktteilnehmer vor große Herausforderungen. Agilität wirkt der Komplexität und Unsicherheit des Smart Meter Rollout entgegen und befähigt Unternehmen, sich an dynamische und komplexe Rahmenbedingungen schnell anzupassen. Im Zuge des Projekts „Smart Meter Rollout“ eines deutschen Verteilnetzbetreibers wurde die agile Methode Scrum eingesetzt, um die notwendige Anpassung der bestehenden energiewirtschaftlichen Prozesse in kürzester Zeit und mit durchgehend hoher Qualität zuverlässig zu bewältigen. Die agile Vorgehensweise ermöglichte dem Projekt die kontinuierliche Auslieferung der notwendigen Interimsprozesse für moderne Messeinrichtungen (mME) und intelligente Messsysteme (iMSys). Das Projekt konnte zudem auf die kurzfristig erforderliche Einführung der MaLo-ID im Februar 2018 schnell reagieren und diese implementieren. Die erfolgreiche Umsetzung des Projekts „Smart Meter Rollout“ führte im Dezember 2018 dazu, dass die agile Vorgehensweise nachhaltig für die kontinuierliche Weiterentwicklung der Smart-Meter-Prozesse im Unternehmen verwendet wird.

Sebastian Lemke

26. Intelligente Messsysteme zur Unterstützung eines robusten Netzbetriebs: Messung, Steuerung und Koordinierung

Wie können intelligente Messsysteme in die Smart Grids der Zukunft integriert werden? Dieser Beitrag beschreibt, wie intelligente Messsysteme marktseitige und netzseitige Prozesse sowie die Interaktion beider Seiten miteinander ermöglichen – für ein nachhaltiges, zuverlässiges und wirtschaftliches Gesamtenergiesystem. In den Forschungsprojekten PolyEnergyNet und Designetz hat die VOLTARIS GmbH intelligente Messsysteme bereits netzdienlich eingesetzt und deren Funktionsweise demonstriert: zur Ermittlung und Kommunikation netzdienlicher Parameter sowie zur Realisierung der Steuerfunktionalität zur Nutzung von Flexibilitäten. In den Forschungsvorhaben konnte gezeigt werden, dass Netzzustandsdaten von Messsystemen erfasst und über ein EMT-System einem Automatisierungssystem bereitgestellt werden können. Ebenso konnten Schalthandlungen durch die Messsysteme realisiert werden. Das hier beschriebene Mess- und Steuerkonzept mit dem Smart Meter Gateway als Kommunikationsplattform kann künftig zur Umsetzung aller energiewirtschaftlichen Anwendungen eingesetzt werden. Bei der Entwicklung von Mehrwertdiensten mit dem intelligenten Messsystem hat die Gewährleistung der sicheren Energieversorgung oberste Priorität. Um diese und weitere Herausforderungen der Energiewende zu meistern und um den Netzausbau einzusparen oder hinauszuzögern, wurden verschiedene Konzepte entwickelt mit dem Ziel, die Aktionen einzelner Marktteilnehmer effizient zu koordinieren und die Netzstabilität zu wahren.

Marcus Hörhammer, Julian Zimpel

27. Die Gateway-Administration im intelligenten Messwesen: Von der Integration verschiedener Sparten sowie CLS bis zu daten- und steuerungsbasierten Services der Zukunft

Die Autoren stellen dar, wie Smart Metering als Enabling-Technologie der Digitalisierung der Energiewende verstanden werden muss. Nach einer Einordnung des intelligenten Messwesens in die Energieversorgung skizzieren sie verschiedene Anwendungsszenarien für klassische Mess- und Zählwerte sowie insbesondere CLS-Bereiche. Dabei zeigen sie auf, wie Mehrwerte für alle Marktrollen entstehen, die den Massen-Rollout von intelligenten Messsystemen betriebswirtschaftlich nachhaltig werden lassen. An drei Praxisbeispielen illustrieren sie schließlich den bereits heute erreichten Stand der Technik, der in von ihnen begleiteten Projekten nachgewiesen wurde, und zeigen die damit verbundenen Potenziale sowie Handlungsfelder auf, die das Heben dieser Potenziale ermöglichen.

Gert Schneider, Markus Gerdes

28. Erschließung des Geschäftsfeldes Submetering zum Ausbau kommunaler, digitaler Dienste

Die EVH prüft aus unterschiedlichen strategischen Überlegungen heraus, eine Dienstleistungsgesellschaft zur Erbringung von Submetering-Leistungen zu gründen. Die Gesellschaft soll den Rollout und Betrieb einer Submetering-Infrastruktur vornehmen und eine Heizkostenverteilabrechnung anbieten. Hierzu soll eine fernauslesbare Submetering-Infrastruktur aufgebaut werden. Wesentlich für den Erfolg einer solchen Dienstleistungsgesellschaft ist es, für die Beschaffung von Geräten und Montagekapazitäten die erforderliche Skalierung durch eine hohe Anzahl an betreuten Wohneinheiten zu erzielen. Zudem ist eine hohe Automation der Prozesse über die gesamte Wertschöpfungskette bis hin zu den Kundensystemen aus der Wohnungswirtschaft erforderlich. Als zukünftige Chance wird die mittelfristige Erweiterung des Geschäftsmodells um datenbasierte, smarte Dienste gesehen.

Sascha Reif

29. Digitalisierung der Messdienstlösungen für die Immobilienwirtschaft – die Bündelung von Metering und Submetering wird die Wertschöpfungsketten aufbrechen und neu ordnen

In einer Zeit, in der Digitalisierung und Automatisierung nicht nur Schlagwörter, sondern relevante Einflussfaktoren auf das Geschäftsumfeld sind, ändern sich auch in der Immobilienwirtschaft die Anforderungen an Messdienstlösungen. Verwalter und Eigentümer von wohnungswirtschaftlich oder gewerblich genutzten Immobilien legen immer mehr Wert darauf, die Datenhoheit zu übernehmen und Prozesse weitestgehend zu automatisieren. Nur so wird die nötige Transparenz über alle Schritte hinweg ermöglicht und die Grundlage für die energetische Optimierung der Immobilie und die Erfüllung der Gesetzesanforderungen gelegt. Innovative und verfügbare Technologien rund um Zählerfernauslesung, Cloud-Services und Smart Meter Gateways erlauben es, diese Anforderungen zu erfüllen.Erforderlich ist nun die Umsetzung im Markt, sowohl bei Anbietern und Versorgern, als auch bei immobilienwirtschaftlichen Kunden. Dieser Veränderungsprozess und ein mögliches Zielbild hin zu offenen, digitalisierten, und spartenübergreifenden Messdienstlösungen mit hohem Nutzeffekt für Mieter und Vermieter wird im Folgenden dargestellt.

Hans-Lothar Schäfer

Energy Services in der smarten Energiewelt

Frontmatter

30. Smarte Energiedienstleistungen dank offenen Behördendaten und flexiblen Schnittstellen

Die Schweiz hat ihre energiepolitischen Ziele auf den Ausstieg aus der Kernenergie fokussiert. Die Versorgungssicherheit soll durch Energieeffizienz, den Ausbau der Wasserkraft und von erneuerbaren Energien sowie, wenn nötig, durch fossile Stromproduktion und Importe gewährleistet werden. Doch nebst den gewohnten Maßnahmen des staatlichen Handelns sollen auch neuartige Lösungen aus der Welt der Digitalisierung einen Beitrag zur Erreichung der Ziele leisten. Diese Lösungen beinhalten beispielsweise die Öffnung von Behördendaten sowie den Vertrieb von Daten anhand programmierbarer Schnittstellen. Die Kombination dieser beiden Ansätze ermöglicht smarte Energiedienstleistungen, welche Informationen für gezielte Anwendungen verfügbar macht. Dazu hat das Bundesamt für Energie große Datenbestände geöffnet und in konkreten Projekten den Vertrieb anhand von programmierbaren Schnittstellen erfolgreich umgesetzt. Zwei Projekte werden in diesem Beitrag vorgestellt: Erstens gibt der nationale Solarenergiepotenzialkataster (Sonnendach.ch und Sonnenfassade.ch) für jede Dach- und Fassadenfläche der Schweiz anhand einer Web-Anwendung sowie einer Programmierschnittstelle Auskunft zum Solarenergiepotenzial. Zweitens zeigt die nationale Dateninfrastruktur Elektromobilität (DIEMO) die Ladestellen für Elektrofahrzeuge schweizweit und betreffend Verfügbarkeit in Echtzeit an.

Martin Hertach

31. Bereitstellung von künstlicher Intelligenz über Schnittstellen als Analytics as a Service

Die Digitalisierung hat viele Aspekte. Die Aufgaben reichen von der einfachen digitalen Erfassung von Dokumenten, dem Erfassen von Prozess-, Produkt- und Kundendaten, der Standardisierung von Schnittstellen bis zur kompletten Automatisierung von Prozessen. Darüber hinaus müssen nichttechnische Aspekte bewältigt werden. Dazu zählen die Qualifikation der Mitarbeiter, die Einführung kundenzentrierter und agiler Arbeitsweisen, die Umsetzung der Datenschutzanforderungen, die Gewährleistung der IT-Sicherheit und vieles mehr. Dies alles bedeutet als ständige Investition in die Zukunft einen nicht unerheblichen finanziellen Aufwand.In vielen Unternehmen wurden einige dieser Aspekte oder Teile davon in den letzten Jahren initiiert oder bereits umgesetzt. Nun gilt es, konkrete Prozesse und Produkte auf Basis der verfügbaren Daten weiter zu verbessern. Häufig ist erst dieser Schritt, der Einbindung der aus den Daten generierten Informationen in Prozesse und Produkte, einer derjenigen, der nach den Investitionen in die Rahmenbedingungen der Digitalisierung echten Mehrwert generiert und auch monetär positive Auswirkungen hat. Dieser zentrale Aspekt der Digitalisierung bildet daher den Kern dieser Betrachtung. Im Mittelpunkt steht die Beantwortung einiger zentraler Fragen: Wie können die verfügbaren Daten in neue, bisher nicht vorhandene Informationen umgewandelt werden und wie können damit Prozesse und Produkte weiter optimiert werden? Wie können künstliche Intelligenz und Analytics dafür genutzt werden? Und schließlich: Wie kommt man über die Proof-of-Concept-Phasen (PoC) hinweg und erreicht einen echten operativen und dauerhaften monetären Mehrwert?

Claudius Hundt, Peter Karcher

32. Dank Schwarmintelligenz und einer smarten Servicewelt in der Energiewirtschaft zum Stromnetz der Zukunft

Der Ruf nach Integration dezentraler Flexibilitäten zur Stabilisierung des Netzes wird immer lauter. Die Hürden der Präqualifikation virtueller Kraftwerke für die Regelleistungsdarbietung sind hoch und so stellt sich die Frage nach weniger stark regulierten Maßnahmen, die zur Integration dezentraler regelbarer Einheiten ergriffen werden könnten. Dies alles soll im besten Fall noch proaktiv als Fahrplan gemeldet werden und nicht reaktiv funktionieren wie bei der Regelleistung. Im Rahmen des Smart Metering rückt die fahrplanmäßige Betrachtung von Endverbrauchern und Anlagen weiter in den Vordergrund, und Flexibilität, im Sinne möglicher Fahrplanänderungen, bietet ein einheitliches Framework zur Abbildung von Markt- und Netzdienstleistungen. Flexibilitätsprotokolle können für die Darbietung eines Potenzials für Redispatch-Maßnamen oder für die Teilnahme an lokalen Flexibilitätsmärkten genutzt werden. Ebenso bieten fahrplanbasierte Anwendungen auf regelbaren Einheiten der Endverbraucher Möglichkeiten für neue Stromprodukte, welche den individuellen Bedürfnissen des Netzes vor Ort gerecht werden.

Klaus Nagl, Philipp Graf

33. Künstliche Intelligenz und Machine Learning in der Energiewirtschaft

Dieses Kapitel beschäftigt sich mit künstlicher Intelligenz in der Energiewirtschaft. Zunächst wird eine Einleitung gegeben, in der die Bedeutung von künstlicher Intelligenz im Allgemeinen dargelegt wird. Im darauffolgenden Abschnitt werden historische Anfänge der künstlichen Intelligenz aufgezeigt, eine Abgrenzung der Begriffe „künstliche Intelligenz“ und „maschinelles Lernen“ vorgenommen und gängige maschinelle Lernstile erläutert. Im letzten Abschnitt werden zahlreiche Einsatzmöglichkeiten von künstlicher Intelligenz im Rahmen der Energiewirtschaft diskutiert sowie ein aktuelles Praxisbeispiel basierend auf einem Forschungsprojekt der DSC Unternehmensberatung und Software GmbH beschrieben.

Hüseyin Kazanc, Florian Kauffeldt

34. Agile Transformation eines kommunalen Energiedienstleisters – ein Erfahrungsbericht

„Alles, was erfunden werden kann, wurde bereits erfunden“, sagte Charles Duell als Chef des amerikanischen Patentamts im Jahr 1899. Bill Gates wiederum sah auf jedem Schreibtisch, in jedem Haus einen Personal Computer. Vision und Tradition standen sich immer schon polarisierend gegenüber: Das Thema „Arbeiten nach agilen Werten“ spaltet nicht nur die Energiebranche in gleicher Weise. Für die eine Fraktion ist es schon nicht mehr neu und für die andere immer noch ein Reizthema. Die einen arbeiten mit diesen Methoden nachgewiesen erfolgreicher und wollen oder können sich arbeiten „ohne agil“ gar nicht mehr vorstellen. Die Konventionellen und Veränderungsaversen sind skeptisch. Agile „Experimente“ in technisch sensiblen Bereichen können nicht nur lebensgefährlich sein, sondern können unser tägliches Leben total lahmlegen. Das hat nicht nur Marc Elsberg in seinem Buch „Blackout“ (Elsberg 2013) eindrücklich beschrieben. Die Agilen leben und arbeiten nicht nur sprachlich in einer für die anderen scheinbar eigenen Welt von Scrum, Kanban, Product Owner und Scrum Master. Die Beständigen halten sie für arrogant und besserwisserisch. Sie arbeiten lieber, anstatt Zettel zu kleben. Um es vorwegzunehmen, beides hat seine Berechtigung. An den Schnittstellen kommt es zu Spannungen. Wie lebt und arbeitet also die Quantum als Energiedienstleister agil, während ihre Gesellschafter und Kunden das nicht tun? Warum arbeiten wir heute nach agilen Werten und Konzepten? Wie machen wir was anders? Einige dieser Fragen versuchen wir mit dem nachfolgenden Beitrag zu beantworten.

Timo Eggers, Dirk Hardt

35. Agile Geschäftsmodellentwicklung mittels Lean-Start-up-Konzept und Implementierungspfade für ein B2B-Energiemonitoring am Beispiel von regionalen Energieversorgern

In einer Branche, die sich massiv im Wandel befindet, nicht nur durch politische und regulatorische Vorgaben, sondern auch durch gesellschaftlichen Druck, ist die Unternehmenssicherung von essenzieller Wichtigkeit. Das gilt grundsätzlich für jede Branche, aber insbesondere für die Energiebranche, die durch disruptive Ereignisse und die Notwendigkeit der Versorgungssicherheit für den Wohlstand eines Landes verantwortlich ist. In diesem Zusammenhang müssen sich Energieversorger, mit ihren jahrzehntelang gewachsenen Strukturen, in Zukunft immer wieder neu erfinden und neue innovative Produkte und Dienstleistungen für Kunden schaffen. Die klassischen Ansätze des Business Development in Unternehmen bringen nicht die Innovationsleistung, die Start-ups an den Tag legen. Hier müssen radikal neue Herangehensweisen bei Energieversorgern implementiert werden. Das Lean-Start-up-Konzept verspricht solch ein Potenzial zu besitzen und auf jede Branche und Idee anwenden zu können. Nachfolgend wird die Lean-Start-up-Methode bei einem regionalen Energieversorger für ein Energiemonitoring angewendet.

Christian Haag

36. Strom wird erlebbar: eine App schafft Energietransparenz für den Kunden

Mit dem Ziel, die Potenziale des gesetzlichen Smart Meter Rollouts direkt nutzbar zu machen, wurde von innogy und enviaM mit Unterstützung der Bluberries GmbH und weiterer Dienstleister eine Smartphone- und Web-Applikation entwickelt. Durch Verständlichkeit und Transparenz wird ein neuer Standard in der Stromverbrauchsdarstellung etabliert und der Einstieg in die digitale Energiewelt erleichtert. Grundlage der auf einem Smart Meter basierenden Kundenlösung ist neben einer hoch performanten Plattform sowie den Algorithmen zur echtzeitfähigen Massendatenverarbeitung eine Empfangseinheit, die die Verbrauchsdaten der Endkunden sicher übermittelt. Diese Daten werden aufbereitet und nutzerfreundlich in der Applikation visualisiert. Der Kunde erhält Informationen zu seinem Echtzeitstromverbrauch sowie Erkenntnisse auf Einzelgerätebene und identifiziert somit sowohl Stromfresser als auch Einsparpotenziale, etwa durch eine Änderung seines Verbrauchsverhaltens. Eine Vielzahl an innovativen Modellen zur Datenmonetarisierung gehen einher mit starken Kundenbindungseffekten – bei gleichzeitiger sorgfältiger Beachtung von Vorgaben der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO).

Olaf Ruchay, Thomas Jaletzky

37. Digitaler Vertrieb für Energiedienstleistungen

Seit 2014 hat die Bundesregierung mit der digitalen Agenda die Digitalisierung zur Chefsache gemacht. Begonnen mit dem schnellen Internetanschluss für alle Privathaushalte über Industrie 4.0 bis hin zur Digitalisierung der Energiebranche. Utility 4.0 ist nicht mehr wegzudenken. Lag zu Beginn der Digitalisierung des Energiemarktes der Fokus noch auf Themen wie Smart Metering und Smart Grid, hält nun der digitale Vertrieb mit modernen E-Business-Projekten Einzug in die Utility-Welt. Die Energiebranche ist technologisch prädestiniert für eine Digitalisierung, dem stehen jedoch die immerwährenden alten Strukturen und Denkweisen der Energieversorger entgegen. Diese gilt es mit neuen Prozessen und digitalen Tools aufzubrechen und an die neuen Kundenbedürfnisse anzupassen. Die technologische Einbindung von internen und externen Marktpartnern ist für die Erfüllung dieser Bedürfnisse unabdingbar. Bestehende IT-Strukturen und vertriebliche Vorgehensweisen sehen den Kunden der Energieversorger bisher nur mittelbar im Fokus; dies muss rundum geändert werden. Neben der Berücksichtigung von Usability, Kundenbindung und innovativen Endkundenanwendungen müssen Energieversorger neue Produkte und Dienstleistungen entwickeln und auch kombinieren und das, bevor es andere, branchenfremde Player übernehmen.

Johannes Alte-Teigeler

38. Energiedienstleistungsvertrieb 4.0

Energieversorger stehen vor einem radikalen Umbruch ihrer Ergebnispools. Das zukünftige Geschäft bedingt andere Regeln und folgt anderen Logiken als die einst zentralistische, mit hohen Markteintrittsbarrieren „gesegnete“ alte Energiewirtschaft. Kleine, dynamische Player und Start-ups können in dieser demokratisierten, vertrieblastigen Energiewelt die etablierten Player in vielen Bereichen schlagen, allemn voran im Vertrieb. Die eigenen Stärken gut genutzt, können aber auch die großen Versorger in der neuen Energiewelt erheblich profitieren.

Florian Meyer-Delpho

39. Mieterstrom als moderne Dienstleistungslösung für die Wohnungswirtschaft und Eigentümergemeinschaften

In dem folgenden Kapitel geht es um den Aufbau eines Mieterstrommodells unter Berücksichtigung digitaler Messtechnik. Dabei werden mögliche Auswirkungen auf Prozessabläufe, Qualifikationen, Kommunikations- sowie Abrechnungsprozesse näher betrachtet und erläutert. Der Text soll Ihnen eine Hilfestellung in Bezug auf die anstehenden Veränderungen und Herausforderungen beim Wechsel in die digitale Welt geben. Abschließend wird ein Ausblick auf die Weiterentwicklung des Mieterstrommodells und die daraus resultierenden, möglichen Dienstleistungen gegeben. Der Einfachheit halber wird in der Beschreibung die männliche Form verwendet.

Markus Borgiel, Sören Smietana

40. Wie eine regionale und digitale Plattform die Wandlung zum Utility 4.0 unterstützen und komplettieren kann

Sinkende Marktanteile und Margen stellen viele regionale EVU vor die Herausforderung, sich mit dem Aufbau neuer Dienstleistungen zu beschäftigen. Die wenigsten dieser Dienstleistungen sind erfolgreich und haben das Potenzial, die wegbrechenden Erträge zu kompensieren. Ein entscheidender Grund hierfür liegt in völlig unterschiedlichen Vertriebswegen für Commodities und für diese neuen Dienstleistungen. Ohne eine radikal umgestaltete Vertriebsstruktur werden EVU auch in Zukunft mit diesen neuen Dienstleistungen keine positiven Erträge erwirtschaften. Für einen Vertrieb, der in Zukunft erfolgreich agiert, spielt der Aufbau von digitalen Kontaktpunkten zu potenziellen Kunden und digitalen Abschlussmöglichkeiten eine entscheidende Rolle. Wie eine regionale und digitale Plattform bei diesem Prozess eine wertvolle Ausgangsbasis sein kann, dabei die Abhängigkeit von externen Plattformen minimiert und die Netzwerkfunktion von kommunalen EVU vor Ort perfekt aufgreifen kann, wird in diesem Kapitel behandelt.

Benjamin Wirries

41. Blue Print für die dezentrale Energiewirtschaft – Cross Marketplace for Utility 4.0

Integrierte Energiewende bedeutet für die Energiearchitektur-Chiemgau GmbH (EAC), dass die verschiedenen technischen Anlagen, Infrastrukturen und Märkte aus den unterschiedlichen Sektoren Energie, Industrie, Gebäude und Verkehr aufeinander abgestimmt und in ein intelligentes Energieversorgungssystem – den Smart Energy Communities – überführt werden. Diese Integration findet in Regelzonen zwischen lokaler, regionaler und überregionaler Ebene statt. In diesem Beitrag wird ein realistischer Transformationspfad, der Informations-und-Kommunikationstechnologie(IKT)-Pfad, vorgestellt. Die Digitalisierung ermöglicht es, verschiedene Komponenten in Erzeugung und Verbrauch zu steuern und aufeinander abzustimmen – auch über die Grenze des eigenen Betriebs oder Hauses hinweg. Algorithmen erlauben es, den Betrieb technischer Erzeuger- und Verbraucheranlagen zum Nutzen aller Akteure und der Stabilität des Gesamtsystems intelligent zu steuern. Dadurch verändern sich die klassischen Wertschöpfungsketten der Energiewirtschaft und neue Wertschöpfungsnetzwerke entstehen. Die Umsetzung dieses IKT-Transformationspfads zu einer durchgängigen Digitalisierung in der Energiewirtschaft, gepaart mit den Anforderungen der Regulierer, ist für ein mittelständisches Stadtwerk oder Erzeugergemeinschaft mit den eigenen Ressourcen technisch und wirtschaftlich kaum machbar. In diesem Beitrag nennen wir die Zielstrukturen in der neuen Energiewelt Smart Energy Communities (SMEC). Das beschriebene Cross-Marketplace-for-Utility 4.0-Governance-Modell „CMP4U Marketplace“ stellt einen Methodenrahmen zur Entwicklung dieser IKT-Infrastruktur dar.

Richard Siebert, Andreas Engl

Utility-4.0-Anwendungsfälle nach dem Verschwimmen früherer Branchengrenzen

Frontmatter

42. Digitaler Zwilling für die Realisierung Utility 4.0

Die digitale Transformation bei der Realisierung von Utility 4.0 führt offensichtlich zu neuen Geschäftsmodellen. Neue Technologien werden eingesetzt, um die reale und digitale Welt miteinander zu verknüpfen. Digitale Trends treiben eine neue Generation von Utility-Unternehmen und führen zur Entstehung von digitalen Ökosystemen. Dieses digitale Weltmodell wird unsere reale Welt mit ihren Gegenständen, Prozessen und ganzen Systemen abbilden und ständig mit ihr in Interaktion sein.Digitale Zwillinge sind die Enabler für die Entstehung solcher Ökosysteme. Sie schaffen die Transparenz, die notwendig ist, um Produkte, Prozesse und Systeme virtuell zu designen, zu testen und zu optimieren. Die moderne Internet-of-Things(IoT)-Technologie kann jedoch eine neue Dimension in Bezug auf die Überwachung und Steuerung eines Betriebszustands eines Produkts oder Prozesses abdecken. Leider ist es ein sehr komplexes Thema und hat großen Einfluss auf interne und externe Prozesse. Die technischen Herausforderungen sind auf verschiedene Bereiche verteilt. Der Geschäftswert ist schwer zu erkennen. Daher sind auch die Risiken hoch und eine fundierte Strategie ist notwendig. Dies beinhaltet ein organisches Wachstum mit Kundennutzen und ein konsequentes Changemanagement im Unternehmen. Neben einer erfolgreichen Implementierung digitaler Zwillinge bietet dieser Beitrag einen pragmatischen Ansatz, um Zugang zur Digitale-Zwilling-Technologie zu erhalten. Er deckt den Bereich vom konzeptionellen Verständnis eines digitalen Zwillings bis zur erfolgreichen Implementierung mit einem Prototyp ab.

Julius Golovatchev

43. Smart Buildings und neue Stadtteile im digitalen Netz

Die Digitalisierung und Dezentralisierung der Energieerzeugung macht auch vor den Stadtwerken, Energiedienstleistern und Netzbetreibern nicht halt. Doch was bedeutet dies genau? Wo ergeben sich neue Geschäftsfelder und was für Möglichkeiten bieten neue Technologien? Der folgende Beitrag fasst Anfragen und Projekte aus vielen Ländern der Welt zusammen. Aus den einzelnen Puzzleteilen ergibt sich ein Bild, aus dem man erkennen kann, was ein möglicher Lösungsraum für die Stadtwerke und Energiedienstleister der Zukunft sein kann. Dabei geht es nicht darum, alles selbst zu machen. Geschicktes Partnering, Fokussierung auf die Teile der Wertschöpfungskette, die man am meisten beherrscht, und neue Formen der Finanzierung von Energielösungen stehen zur Verfügung. Gekoppelt mit einer leistungsfähigen Informations- und Kommunikationstechnologie, die die Daten der dezentralen Messstellen sammelt und zeitnah zu Informationen verarbeitet, lassen sich Skaleneffekte erzielen, die auch aus vielen kleine Schwankungen Erträge ermöglichen. Daten, die auch der Netzbetreiber in seinem zukünftigen Smart Grid nutzen kann, um sein Netz stabil zu halten und Ausbaukosten im Mittel- und Niederspannungsnetz zu sparen. Die Möglichkeiten moderner Technik, nebst den sozioökonomischen Faktoren, wird am Beispiel eines Stadtentwicklungsprojekts in Wien, der Seestadt Aspern, verdeutlicht.

Thomas Dürr, Michael Schneider

44. Smart Citizenship – Stadtwerke als Smart-City-Entwicklungsträger für, mit und in Städten

Die Anforderungen an Städte steigen – deren Mittel sind begrenzt. Smart Cities füllen die entstehende Lücke durch innovative Technologien und gesellschaftliche Innovationen. Stadtwerke sind als Entwicklungsträger zur Smart City gut positioniert und können durch Partnerschaften ihr Potenzial schneller entfalten. MVV Smart Cities hat über das Konversionsareal FRANKLIN jahrelangen Erfahrungsvorsprung als Smart-City-Architekt, Lösungsanbieter und smarter Betreiber. Diese Erfahrung stellt MVV Smart Cities den Städten und Stadtwerken als Partner zur Verfügung. Im ersten Schritt wird im MVV Smart City Assessment ein gemeinsamer Smart-City-Bebauungsplan erarbeitet. Dann unterstützt MVV Smart Cities bei der schnellen Realisierung von Value Clustern, User Stories und vernetzten Quartierlösungen für, mit und in Städten. Im Ergebnis befähigen Stadtwerke die urbanen Akteure zur Smart Citizenship und werden so Mitgestalter der kommunalen Zukunft.

Bernhard Schumacher, Martin Selchert

45. Versorgung neu Denken – mit Internet of Things zur Infrastruktur der Zukunft

Gesellschaftliche und technologische Entwicklungen bringen neue Herausforderungen und Chancen für den urbanen Raum und dessen Infrastruktur mit sich. Mit den Mitteln der Digitalisierung wird aus der bestehenden Infrastruktur eine smarte Infrastruktur, die flexibel auf Anforderungen reagieren kann und dadurch effizienter und kostengünstiger ist. Dabei kommen v. a. die Bausteine neuer IT-Plattformen wie Internet of Things und künstliche Intelligenz zum Einsatz. Sie vernetzen Sensoren und Aktoren im Feld, analysieren deren Daten und optimieren die Nutzung der Infrastruktur. Auf dem 144 ha großen Innovationsareal FRANKLIN in Mannheim wird die Infrastruktur der Zukunft umgesetzt und in der Praxis erprobt. Dabei wird der Vorteil einer vernetzen, smarten Infrastruktur unter Berücksichtigung von Energie, Mobilität und Umweltdaten und Gebäuden deutlich.

Robert Thomann, Vinzent Grimmel

46. Das Internet der Dinge als Basis für Prozessoptimierung und neue Geschäftsmodelle im Markt der Energieversorgungsunternehmen

Zunehmender Wettbewerb und die Energiewende rütteln an den etablierten Geschäftsmodellen von Stadtwerken und regionalen Energieversorgern. Die Digitalisierung wirkt als Katalysator des Wandels. Die Unternehmen der Branche stehen vor der Herausforderung, sich auf den Paradigmenwechsel einstellen und neue Betätigungsfelder erschließen zu müssen. Die Digitalisierung hilft ihnen dabei. Beispielsweise in Form von Internet-of-Things(IoT)-Anwendungen auf Basis der LoRaWAN-Funktechnologie. Damit werden lokale Versorger jeder Größenordnung in die Lage versetzt, in wichtigen Tätigkeitsbereichen ihre Prozesseffizienz zu verbessern und v. a. neue Geschäftsfelder aufzubauen – z. B. im Bereich Smart-City-Anwendungen. Hier eröffnet sich ein Kosmos an Möglichkeiten. Allerdings ist Schnelligkeit gefragt. Nur wer die Rolle des IoT-Infrastrukturbetreibers rasch besetzt, profitiert vom Standortvorteil.

Sascha Schlosser

47. Pragmatisches Vorgehensmodell für die Smart City der Zukunft – Gestaltungsempfehlung und Methodenkasten für einen standardisierten Ansatz

Urbanisierung, demografischer Wandel und digitale Transformation sind nur ein paar der Megatrends, die täglich den Alltag der Menschen beeinflussen. Dies wirkt sich auch auf die Städte aus, in denen wir leben. Städte haben die Aufgabe, sich den Bedürfnissen ihrer Bewohner anzupassen und dem Fortschritt zu folgen. Allerdings hat die Vergangenheit gelehrt, dass ein Hype auch zur Inflation einer Begrifflichkeit führen kann. Jedoch ist die Bedeutung von Smart City so stark, dass sie dieses Image abschüttelte und sich aktuell in einer substanziellen Expansionsphase befindet. Um diese weiter voranzutreiben, gilt es, die vorhandenen Domänen zu filtern und die Städte darauf aufbauend zu entwickeln. Das vorliegende Kapitel beschreibt ein agiles Vorgehensmodell, das Städten helfen soll, sich ihrem Wunsch, smarter zu werden, anzunähern. Für die Entwicklung einer Smart City wurde ein Methodenkasten definiert, der sowohl die Zielvorgaben, die Strategie und die Governance behandelt, als auch Vorschläge zur Entwicklung von Projektideen diskutiert.

Patrick Ellsäßer, Philipp Küller

48. Glasfaser als Geschäftsmodell für Stadtwerke – die Rolle von Stadtwerken beim Breitbandausbau

Glasfasergeschäftsmodelle für Stadtwerke liegen bei Entscheidern derzeit ganz weit oben. Die Gründe liegen auf der Hand: Bei zurückgehenden Margen im Kerngeschäft ist zu überlegen, sich im Infrastrukturbereich breiter aufzustellen. Hinzu kommt, dass die Nachfrage nach Glasfasererschließungen insbesondere im gewerblichen Bereich, aber auch in Schulen, Bildungseinrichtungen und Krankenhäusern sehr hoch ist. Welche Modelle zur Wahl stehen und wie die jeweilige Ausprägung sein kann, wird in diesem Beitrag anhand von Beispielen beleuchtet: So haben sich die Stadtwerke Herten entschieden, das durch sukzessives Mitverlegen entstandene Glasfasernetz um ein kleinteiligeres Verteilnetz in Neubaugebieten und Gewerbestandorten zu ergänzen – und sich dabei auf die Ebene des Infrastrukturanbieters von Glasfasernetzen zu beschränken. Demgegenüber haben die Stadtwerke Hilden auf der grünen Wiese ein volles Angebotsprogramm mit passiver und aktiver Glasfaserinfrastruktur und Diensten entwickelt. Beide Lösungen arbeiten dabei erfolgreich nach einem eigenwirtschaftlichen Ansatz. Die Gemeindewerke Nümbrecht als drittes Beispiel haben sich ebenfalls für einen umfassenden Dienstleistungsansatz mit voller Wertschöpfung über aller Ebenen des Glasfasernetzausbaus entschieden, jedoch den Einstieg in das Glasfaserversorgungsmodell über einen geförderten Ausbau nach der Förderrichtlinie Breitband des Bundes gewählt. Alle drei Modelle zeigen, wie ein Stadtwerk sich erfolgreich im Glasfasermarkt positionieren kann und wie facettenreich die Ausgestaltung ausfallen kann.

Heike Hahn, Martin Fornefeld

49. Breitbandausbau – eine Chance für kommunale Infrastrukturdienstleister!?

Die Bundesrepublik Deutschland ist auf dem Weg in die digitale Gesellschaft. Alle Digitalisierungsideen benötigen eines: eine geeignete Technologie zur Sicherstellung des wachsenden Datentransfers. Hier bietet die Breitband- bzw. Glasfasertechnologie eine echte Zukunftsperspektive. Der Weg zur digitalen Gesellschaft bringt Chancen für Energieversorgungsunternehmen, sofern sie sich als kommunale Infrastrukturdienstleister verstehen. Der Ausbau eines Breitbandnetzes durch einen kommunalen Energieversorger kann eine Möglichkeit sein, sinkenden Margen im Strom- und Gasmarkt zu begegnen und ein neues Geschäftsfeld zu gewinnen. Darüber hinaus bildet er die Basis, um den Anforderungen in der Energiewelt in Bezug auf die Mess- und Regeltechnik zu begegnen. Der Ausbau muss allerdings strategisch geplant werden, um die Auswirkungen auf die Prozesslandschaft, die Organisation sowie die IT-Landschaft richtig bewerten zu können. Das folgende Kapitel beschäftigt sich mit den strategischen Fragestellungen im Rahmen des Breitbandausbaus und liefert Einblicke in die erweiterte Prozesslandschaft. Darüber hinaus werden Fragestellungen in Bezug auf organisatorische Herausforderungen diskutiert und IT-technische Auswirkungen aufgezeigt. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass der Breitbandausbau eine große Chance für Energieversorgungsunternehmen darstellt, die aber in all ihren Facetten durchdacht und bestmöglich vorbereitet sein muss.

Daniel Knipprath

50. Stresstest Elektromobilität – Simulationsbasierte Analyse von Anforderungen und Maßnahmen zur optimierten Netzintegration von Ladeinfrastruktur

Im Rahmen der Transformation der deutschen Energieversorgung ist neben der Entwicklung weg von wenigen großen, hin zu einer Vielzahl an kleinen Erzeugungseinheiten auch eine zunehmende Substitution fossiler Verbrennungsmotoren durch alternativ und insbesondere elektrisch angetriebene Fahrzeuge im Verkehrssektor zu beobachten. Damit drängen zusätzlich zu neuen Erzeugern auch immer mehr neue elektrische Lasten in das Versorgungssystem und finden ihren Zugang v. a. in den deutschen Verteilnetzen, die dazu ausgelegt waren, den Strom aus den Übertragungsnetzen aufzunehmen und zum Verbraucher weiterzuleiten. Während die erneuerbaren Energien wie Solar- und Windenergie vorwiegend in die ländlichen Verteilnetze drängen und diese damit die Energiequellen der Energiewende darstellen, müssen städtische Verteilnetze die Energiewende zukünftig als flexible Senken unterstützen. Für unsere Stromnetze und die Versorgungssicherheit bedeutet eine derart massive Integration neuer Verbraucher enorme Herausforderungen, da beispielsweise das Verbrauchsverhalten der neuen Lasten nur schwer prognostiziert werden kann und ein geändertes Strombezugsprofil sowie die notwendige installierte Erzeugerleistung neue Extremsituationen im Energieversorgungssystem bedingen können. Den Betreibern dieser Netze stellt sich folglich die Frage, ob die heutigen Versorgungsnetze ausreichend dimensioniert sind, um nicht zum Nadelöhr der elektrischen Verkehrswende zu werden, und welche Maßnahmen zu einem bestimmten Zeitpunkt ergriffen werden müssen.

Ben Gemsjäger, Julian Monscheidt

51. Kundenerwartungen an die Produkte und Dienstleistungen der Energiewirtschaft in der E-Mobilität

Der Markt für Fahrstrom ist groß und bietet Energieanbietern und Dienstleistern enorme Chancen. Die Herausforderung für die Energieversorgungsunternehmen ist es, Kunden für das eigene Ökosystem zu gewinnen und dort zu halten. Um schnell die richtigen Angebote zu entwickeln, müssen die Anbieter die Bedarfe und Pain Points der Kunden kennen und verstehen. Der Beitrag stellt die Ergebnisse einer Befragung von 1.000 E-Fahrzeugfahrerinnen und -fahrern zu allen Touchpoints im Ökosystem der E-Mobilität vor und zeigt Stellhebel für Stromanbieter, Hardwarehersteller, Ladesäulenbetreiber und Service-Anbieter. Von der rechtzeitigen und erfolgreichen Bewältigung wird auch die Verbreitung der E-Mobilität entscheidend abhängen.

Axel Sprenger

52. Entwicklung eines Planungstools zum regionalen Ladeinfrastrukturausbau

Mit der fortschreitenden Verbreitung der Elektromobilität in Deutschland wird auch der Bedarf nach Ladeinfrastruktur kontinuierlich zunehmen. Allerdings sind die Schätzung dieses Bedarfs und die Identifikation geeigneter Standorte im öffentlichen Raum bislang sehr aufwendig. In diesem Beitrag wird ein Planungstool vorgestellt, das basierend auf den Ergebnissen von wissenschaftlichen Studien zum zukünftigen Mobilitätsverhalten sowie zur Elektrifizierung des zukünftigen Verkehrs ein vereinfachtes Verfahren zur Abschätzung des Ladeinfrastrukturbedarfs im privaten und öffentlichen Raum bietet. Hierbei wird zwischen verschiedenen Nutzergruppen differenziert und mithilfe von Regionalfaktoren die individuelle Entwicklung innerhalb des Untersuchungsgebiets berücksichtigt. Mittels einer Geoinformationssystem-Schnittstelle kann des Weiteren das räumliche Muster der bereits bestehenden öffentlichen Ladeinfrastruktur analysiert und für die Zuweisung der prognostizierten öffentlichen Ladepunkte zu geeigneten Standorten genutzt werden. Am Beispiel der Stadt Stuttgart wird die praktische Anwendung dieses Tools sowie der entwickelten vereinfachten Methode demonstriert.

Claudia Weißmann, Tobias Gorges

53. E-Mobility 4.0 – erfolgreiches Zusammenspiel von Prosumern mit Energieeffizienzhäusern und Stadtwerken

Die Geschäftsmodelle der Stadtwerke sind zunehmendem Veränderungsdruck ausgesetzt. Neben der Digitalisierung stellt die sich wandelnde Endverbraucherlandschaft und Dezentralität die Stadtwerke vor große Herausforderungen, insbesondere für die Sicherung von Netzstabilität und Netzqualität. Der heutige Endverbraucher, ob Eigentümer oder Mieter, wird immer mehr zum Prosumer. Dies resultiert u. a. aus den komplexer werdenden Vorgaben der Bauindustrie, hin zu KfW-40-Plus-Gebäuden. Bereits heute sind Erzeugeranlagen für Energie auf deutschen Neubauten installiert und der Schritt zu Elektrospeichern mit Wärmepumpe wird zum Standard. Wo man mit Strom heizt, stellt sich ferner die Frage nach Elektromobilität durch den Mieter und Eigentümer. Gerade die Anzahl junger Familien, die ein umweltfreundliches Elektroauto zur Erhöhung der Mobilität in einem Radius von 100 km anschaffen, nimmt rasant zu. Und so wird auch der Ruf nach öffentlicher Ladeinfrastruktur und Unterstützung vor dem Bau eines Energieeffizienzhauses inklusive privater Ladesäule durch die Stadtwerke lauter. Wo ein Markt ist, gibt es auch Innovationen von technisch orientierten Start-ups, die digitale Geschäftsmodelle in ihren Genen tragen. Der Beitrag erhebt nicht den Anspruch auf Vollständigkeit, dient aber als praktische Anregung, sich dem Thema zu nähern und echtes Unternehmertum bei den Stadtwerken wieder zu leben.

Achaz von Arnim, Julius von Arnim

54. Die intelligente Steckdose – mit nachhaltiger Energie und Carsharing zu neuen Geschäftsmodellen im Energiesektor

Die Digitalisierung bietet neue Möglichkeiten in den traditionellen Geschäftsgebieten der Energieerzeugung- und ‑verteilung. Sowohl die Effizienzsteigerung der internen Abläufe als auch die Erschließung neuer Dienstleistungen ist mit den Werkzeugen der Sensorik, Smart Meter, IT-Plattformen und Big Data nun möglich.

Marcus Kottinger

55. Wohnungswirtschaft 2.0 – Transformation vom Vermieter zum integrierten dezentralen Versorger

Im Zuge der Energiewende und der damit einhergehenden Dezentralisierung der Energiewirtschaft entstehen neue Geschäftsmodelle. Im Fokus stehen hierbei die sog. Prosumer, also Verbraucher, die gleichzeitig produzieren und verbrauchen. Eine Sonderrolle nimmt hierbei die Wohnungswirtschaft ein. Sie ist nicht nur Produzent und Consumer, sondern entwickelt sich weiter zum Versorger. Ziel dieses Beitrags ist das Aufzeigen der Möglichkeiten, die sich für die Wohnungswirtschaft aus dem energetischen Umbruch in Deutschland ergeben. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf der kleineren Wohnungswirtschaft mit Eigentümergemeinschaften oder privat vermieteten Wohngebäuden.

Stefan Harder, Ayse Durmaz

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