1 Einleitung und Hintergrund
1.1 Grundsätzliches zum deutschen Energiemarkt
1.2 Verbrauchstransparenz als wesentliches Kundenbedürfnis
„Der Druck auf die Haushalte ist hoch. Transparenz und bessere Verbrauchsinformationen in Echtzeit sind unabdingbar, damit die Menschen gezielt Energie sparen können. Nur wenn man weiß, wie hoch der eigene Verbrauch ist und welche Geräte die größten Stromfresser sind, kann man effektive Maßnahmen treffen“ (Bitkom-Hauptgeschäftsführer Dr. Bernhard Rohleder (Bitkom e. V. 2022)
2 Energy Information Systems zur Unterstützung von privaten Anwendern
2.1 Status Quo der Energy Information Systems
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Verfügbarkeit direkt am Nutzer, unabhängig vom Aufenthaltsort
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Push-Tauglichkeit, Informationen können dem Nutzer gezielt präsentiert werden
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Nahezu völlige Freiheit bei der Aufbereitung und Visualisierung von Informationen
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Hohe Nutzerakzeptanz bei sensiblen Daten
2.2 Anwendungskontext zur Entwicklung von Energy Information Systems
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Bereitstellung von vergangenheitsbasierten Feedback-Informationen: Auswertung des Energieverbrauchs zur Erzeugung von Transparenz und Sichtbarmachung des „Informations-Vakuums“. Das System erzeugt dabei Bewusstsein und stellt eine Verknüpfung zwischen Aktivität und Auswirkung her. Das bislang schwer greifbare Commodity-Produkt „Strom“ erhält damit einen Kontext. Diese Analyse erfolgt reaktiv, auf Basis der Vergangenheit (Buchanan et al. 2014; Podgornik et al. 2016).
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Bereitstellung von zukunftsgerichteten Feedforward-Informationen: Während es sich bei Feedback um ein reaktives System handelt, wirkt Feedforward proaktiv mit Hinweisen für die Zukunft zur strategischen Vorausplanung. Es stellt Impulse und konkrete Empfehlungen bereit, wie Verhaltensanpassungen erfolgen können, um Nutzwerte zu erzielen. Beispiel: Energiesparempfehlungen bzgl. der Reduktion von Standby-Geräteverbräuchen, um einen Betrag x € perspektivisch jeden Monat einsparen zu können (Åström and Murray 2008; Goldsmith 2012; Podgornik et al. 2016).
2.3 Motivation des Forschungsvorhabens und Methodik
3 Design des Energy Information Systems
3.1 Sammlung von Sub-Issues und Clustering in Issues
3.2 Ableitung von Meta Requirements (MR)
3.3 Formulierung von Design Principles (DP)
DP 4: Disaggregation des Energieverbrauchs zur Darstellung von Einzelgeräten |
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Aim, Implementer, User Um den privaten Stromverbrauchern Informationen auf Einzelgerätebasis zukommen zu lassen … |
Context unter Vorhandensein eines Energieinformationssystems mit Standardauswertungen und insbesondere hochauflösenden Datengrundlagen (Echtzeitdatenfluss) … |
Mechanism soll die Integration von Verbrauchsdarstellungen auf der Granularität der einzelnen Geräte eines Haushaltes erfolgen … |
Rationale da diese Informationen durch den Nutzer zur Identifikation von sog. „Stromfressern“ eingesetzt werden können, Investitionsentscheidungen für effizientere Geräte ermöglichen und damit zur Verbrauchssenkung beitragen |
# DP | Beschreibung Design Principle (verkürzt) | Link zu Meta Requirements |
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1 | Implementierung eines Energieinformationssystems mit Standardfunktionen zur Erfüllung des Informationsbedarfs von Privatkunden | 1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 22, 24, 25, 28 |
2 | Geeignetes Medium zur Realisierung des Energieinformationssystems für Privatkunden | 16, 17, 18 |
3 | Zusatzauswertungen zur Erweiterung des Energieinformationssystems um aktionsbezogene und anwendbare Informationen | 10, 11, 12, 13, 29, 30, 31, 32 |
4 | Disaggregation des Energieverbrauchs zur Darstellung von Einzelgeräten | 14, 15 |
5 | Bereitstellung von Empfehlungen und Anreizsetzung im Kontext des privaten Energieverbrauchs | 19, 20, 21, 23 |
3.4 Erzeugung von Umsetzungsentscheidungen in Form von Design Features (DF)
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Beschreibung des Systems (bspw. „EIS“)
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Rechtliche Bindung (bspw. „sollte“)
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Aktivität (bspw. eine gewünschte Nutzerinteraktion oder Systemfunktion)
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Objekt (auf dieses wird Bezug genommen)
# DF | Beschreibung Design Feature | Link zu Design Principle |
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2 | Das EIS sollte dem Nutzer eine Auswahl aus verschiedenen, verständlichen Einheiten bieten (respektive: kWh, kW, Euro, Preis pro kWh) | DP 1 (Standardfunktionen) |
5 | Das EIS sollte in Form einer mobilen Smartphone App (iOS & Android) implementiert sein | DP 2 (Medium) |
8 | Das EIS sollte dem Nutzer als Vergleichsgrundlage einen Normverbrauch für den spezifischen Haushalt darstellen können | DP 3 (Zusatzauswertungen) |
14 | Das EIS sollte dem Nutzer eine Darstellung zu den Verbräuchen einzelner Geräte des Haushaltes bieten | DP 4 (Disaggregation) |
15 | Das EIS sollte dem Nutzer individualisierte und kontextsensitive Energiesparempfehlungen anzeigen | DP 5 (Empfehlungen) |
3.5 Ranking der DPs und DFs mittels Analytic Hierarchy Process (AHP)
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10 Paarvergleiche für die erste Befragungsreihe zu den DPs
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136 Paarvergleiche für die zweite Befragungsreihe zu den DFs (Abb. 4)
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Auswahl von Zeiträumen, mit 10,4 % (DF 3)
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Auswahl verständlicher Einheiten, mit 9,8 % (DF 2)
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Anzeige aktueller Stromverbrauch und Verlauf, mit 9,6 % (DF 1)
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Darstellung von Einzelgeräteverbräuchen, mit 9,5 % (DF 14)
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Energiesparempfehlungen, mit 8,3 % (DF 15)
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Vorhersage des Energieverbrauchs, mit 8,0 % (DF 11)
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Darstellung historischer Energieverbräuche, mit 7,3 % (DF 6)
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Ökologische Auswirkungen des Energieverbrauchs, mit 6,3 % (DF 10)
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Mobile Smartphone-App, mit 5,7 % (DF 5)
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Einsparziele, mit 5,3 % (DF 16)
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Vergleich mit anderen Haushalten, mit 5,1 % (DF 7)