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Digitalisierung – Deformation der Energiewende?

Beitrag von Claus P. Baumeister, erschienen im Solarzeitalter 1-2020

Die überstürzte Digitalisierung ist mitnichten, wie oftmals propagiert, der Motor der Energiewende. Im Gegenteil: In ihrer jetzigen Form kann sie zur zusätzlichen Belastung werden. Deshalb ist es umso wichtiger, die bereits reichlich vorhandenen technischen Lösungen aufzuzeigen, anstatt auf Forschung und Neuentwicklungen zu warten.

Dabei spielen vor allem integrierte Energieeffizienzmaßnahmen und regenerative Energieerzeugung auf lokaler Ebene eine entscheidende Rolle.

Das letzte Ass im Ärmel der Konzerne ist die Re-Zentralisation über die Hintertür der Digitalisierung. Dabei lassen sich Politiker und sogar Klimaaktivisten und engagierte NGOs über den Tisch ziehen. Sie bekommen das Heilsversprechen zum Gelingen der Energiewende, das nur an SmartMetering, SmartGrids und das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) gebunden ist und angeblich die Energieversorgung demokratisiert. Das Gegenteil trifft zu. Die Lobby hat es geschafft, diesen unsinnigen Ansatz schon 2016 zum Gesetz durchzuboxen, nämlich dem GDEW, Gesetz zur Deformierung der Energiewende. Gemeint ist natürlich das Gesetz zur so genannten Digitalisierung der Energiewende. Doch dass ebendiese hier schon seit Jahrzehnten stattgefunden haben könnte und in etlichen Beispielprojekten auch stattgefunden hat, nimmt dabei keiner zur Kenntnis. Nicht einmal der Terminus „Digitalisierung“, der inzwischen gebetsmühlenartig von allen bemüht wird, wenn es darum geht, Modernität vorzugeben, erfüllt seine inhaltliche Aufgabe.

Was heißt denn hier Digitalisierung?

Zunächst einmal spiegelt die missbräuchliche Verwendung des Begriffes den Druck der Interessenvertreter wider, den IT-Hype um jeden Preis durch alle Gesellschaften und Anwendungen zu peitschen. Im Sinne der sonst so häufig bemühten Devise einer Technologie-Offenheit müsste der Leitsatz auch zur Energiewende lauten: Analog oder digital ist völlig egal. Nicht, dass der Autor gegen Digitales wäre – im Gegenteil. Er gehört zu den wenigen Menschen, welche die Vorteile digitaler Technik schon seit Jahrzehnten nutzen, und zwar sowohl im Business als auch privat, vollautomatisierte Wohn- und Bürogebäude eingeschlossen.

Fast immer meinen Politik und Interessenvertreter mit Digitalisierung die „Vernetzung über das Internet“. Das ist schlicht Unsinn: Die Vernetzung bedarf zwar der Digitalisierung, aber Digitalisierung geht auch völlig ohne Internet. In vielen Fällen ist die allenfalls lokale Vernetzung digitaler Systeme sogar die in jeder Hinsicht überlegene Lösung, weil sie energieeffizienter arbeitet, Sicherheit und Datenschutz gewährleistet und die Komplexität der Systeme in Grenzen hält. Aber die Frage, ob eine Anwendung der Internet-Verbindung überhaupt bedarf oder, ob Nutzen und Risiken in einem angemessenen Verhältnis stehen, wird überhaupt nicht mehr gestellt. Fast jede technische Anwendung wird inzwischen mit dem Internet verbunden – selbst, wenn sie dazu unnötigerweise  tausende Kilometer Netzwerkstrecke, zahlreiche Router, Zwischenspeicher und Server der Hersteller-Plattformen sowie weiterer Dienstleister nutzt, wo sie nur simpel fernsteuern soll.

Genau dort möchten sich Industrie, Versorger und Netzbetreiber einreihen. Nicht nur, um in Energieerzeugung und -verbrauch jedes einzelnen Haushaltes einzugreifen, sondern auch um das „Öl des 21. Jahrhunderts“ fördern zu können, nämlich Daten, Daten, Daten. Daraus machen Politik und Wirtschaft nicht einmal ein Geheimnis, sondern reden schon seit Jahren erwartungsfroh von neuen Geschäftsmodellen, mit denen Konzerne die Daten der Verbraucher, Erzeuger und Prosumer mit so genannten „Mehrwertdiensten“ und personalisierter Werbung zur Wertschöpfung nutzen können. Diese setzen dabei auf engmaschiges SmartMetering, über das sich mit hoher Präzision Lebensprofile der Bewohner erstellen lassen. Der avisierte Datenschutz in einer Alles-mit-allem-Vernetzung steht ohnehin auf tönernen Füßen, denn ein vollständiger Schutz vor Hackern wird niemals gewährleistet werden. Irgendwo existiert immer eine Lücke,die ausgebeutet werden kann.

Doch nach Studien des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und dem „Barometer zur Digitalisierung der Energiewende" soll es das vermeintlich omnipotente Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnologie (BSI) richten, das dafür jedoch alle beteiligten IoT-Komponenten prüfen und zertifizieren müsste. Und wofür das alles? Warum wollen wir uns sehenden Auges in diesen IT-Overkill begeben, der letztlich nicht mehr beherrschbar sein wird? Welchen Grund gibt es, überhaupt nicht nach viel effizienteren, sichereren und überschaubaren lokalen Lösungen zu fragen, die allenfalls durch temporäre Internet-Zugriffe eines Gateways nach außen operieren, anstatt jedem billigen IP-Produkt jedweden Herstellers die Chance zu geben, mit seiner Außenkommunikation das gesamte Gebäude oder sogar das gesamte Netzwerk zu kompromittieren?

Sowohl bei den Anmeldeprozessen als auch bei den Abrechnungen kann im Papierkrieg der Energieversorger und Netzbetreiber von einer vernünftigen Digitalisierung nicht die Rede sein. In der formellen Kommunikation ist erkennbar, dass sie schon mit dem aktuellen Stand der Digitalisierung überfordert sind. Diese nun blindlings weiter voranzutreiben, kann nur im Chaos enden.

Der Lösungsansatz: Lokal digital – Digitalisierung und Entnetzung

Zunächst einmal geht es darum, die „Energiequelle“ Effizienz auszuschöpfen. Diese muss man nur durch Verhaltensänderungen und richtige Investitionen erschließen. Machen wir doch endlich einmal ernst mit der Energie-Einspar-Verordnung (EnEV). Den thermisch hocheffizienten Gebäudestandard Passivhaus (PH) gibt es bereits seit drei Jahrzehnten, er lässt sich immer besser realisieren und sogar noch problemlos mit dem Stand der Technik übertreffen. Warum also erlaubt die EnEV, weiterhin Gebäude mit dem dreifachen Energiebedarf zu bauen, die eigentlich bei Bezug schon energetisch sanierungswürdig wären? Und warum gibt es sogar Belohnungen im Sinne von KfW-Darlehen bei mehr als dem doppelten Energieverbrauch eines Passivhauses? Mehr Fehlförderung geht kaum.

Zielführend wäre es, PH-Standard für Neubauten festzuschreiben und für energetische Sanierungen im Bestand anzustreben, Gebäude bestmöglich thermisch zu isolieren (Dämmung und Dreifachverglasungen mit Edelgasfüllung), abzudichten und aktiv mit Wärmerückgewinnung zu belüften, sowie den dann sehr geringen Wärmebedarf überwiegend passiv bzw. mithilfe von Umweltenergie zu decken. Natürlich muss die Optimierung der thermischen Gebäudehülle sowie der Heiz-, Kühl- und Lüftungstechnik mit energieeffizienten Haushaltsgeräten und LED-Beleuchtung abgerundet werden. Insgesamt erhält man damit nicht nur eine extrem niedrige Energiebedarfs-Grundlast, sondern auch die Möglichkeit, das gesamte Gebäude monovalent mit dem hochwertigen Energieträger Strom zu versorgen – inklusive der schon genannten Sektorkopplung für Wärme/Kälte sowie der Sektorkopplung des Verkehrs.

Dass der gesamte Energiebedarf eines Gebäudes im PH-Standard inklusive E-Mobilität vor Ort gedeckt werden sollte, versteht sich beinahe von selbst. Dazu wäre für alle Neubauten eine Photovoltaik-Anlage (PV) verpflichtend vorzuschreiben, wie dies einige Städte für Neubaugebiete bereits praktizieren – jedenfalls sofern weitgehend beschattungsfreie Dachflächen verfügbar sind und eine Unwirtschaftlichkeit der PV nicht nachgewiesen werden kann (was nur schwer möglich sein dürfte). Diese Regelung sollte für Einfamilienhäuser, Wohnanlagen und Gewerbebauten gleichermaßen generell gelten. Selbstverständlich muss eine solche Anlage obligatorisch mit Batteriespeicher ausgestattet sein, um sowohl den Eigenverbrauch als auch die Deckung der Eigenversorgung (Autarkiegrad) zu optimieren und – das wäre besonders hervorzuheben – den entscheidenden Beitrag zur Minimierung der Verteilnetz-Volatilität zu liefern.

Nicht einmal der PV-Ausbaudeckel wird mit dem „Klimaschutzpaket“ beseitigt – und von Bürokratieabbau, Rücknahme der höchst fragwürdigen 70 %-Abregelung oder der Antrags- und Vergütungs-Diskriminierung kleiner Freilandanlagen (auf dem eigenen Grundstück) kann erst recht keine Rede sein, obgleich ein entfesselter Ausbau von PV und Windkraft essentiell für die Energiewende sind. Das gilt auch für die Reaktivierung des fast zum Erliegen gekommenen Ausbaus der großen MW-Windkraftanlagen durch die Beseitigung bürokratischer Hindernisse, faire Anschluss- und Einspeisebedingungen und sichere Entgelte ohne Ausschreibungsbedingungen zugunsten großer Energiekonzerne.

Es sollte angestrebt werden, dass jedes neue oder energetisch sanierte Gebäude bilanziell zum Null- oder Plusenergiehaus wird, also mindestens so viel Strom erzeugt, wie insgesamt im Gebäude verbraucht wird und darüber hinaus sogar die E-Mobilität einschließt. Eine vollständige Autarkie wird erst mit Langzeitspeichern praktikabel und ökonomisch vertretbar umzusetzen sein, z.B. mit einer stationären Kompaktbrennstoffzelle inkl. Elektrolyseur, der PV-Überschüsse im Sommer in Wasserstoff umsetzt, das nach Kompression in einem Erdtank für den Winter vorgehalten und dann durch die Brennstoffzelle verstromt wird.

Die vielbeschworene Digitalisierung nur bei den haustechnischen Anlagen selbst einzusetzen, wäre zu kurz gegriffen. Sinnvollerweise korrespondieren alle technischen Anlagen, die Beleuchtung, Jalousien, Hausweckdienst, Außenhautüberwachung, Zugangskontrolle etc. miteinander über ein System, dessen verteilte „Intelligenz“ mit zusätzlich übergeordneter Steuerung für ein optimales Zusammenspiel der Komponenten sorgen. Alle notwendigen Informationen liegen über Sensoren und wenige Bedienelemente lokal im System und steuern ebenso lokal die jeweiligen Aktoren an. Einer Internet-Vernetzung bedarf es daher mitnichten, auch keiner App. Wir sprechen hier nämlich von Gebäudeautomation, die überwiegend eben keiner Bedienung bedarf, aber manuell übersteuerbar ist – und nicht von der x-ten App-Spielerei.

Echte Gebäudeautomation erhöht nicht nur Sicherheit und Komfort, sondern kann durch bedarfsgerechte Steuerung der Gebäudetechnik erheblich zur Minimierung des Stromverbrauches beitragen. Aber sie kann wesentlich mehr, z.B. ein präzises Lastmanagement im Gebäude ganz lokal und ohne Backend aus dem Web umsetzen, weil sie alle Informationen über Zustände und Ereignisse im Gebäude hat, die Messstellenbetreiber, Netzbetreiber, Versorger oder andere Dienstleister zunächst einmal nicht haben und vor allem aus Datenschutzgründen auch nicht bekommen sollten. Das Lastmanagement kann dabei ausschließlich temporär erforderliche Hochlasten z.B. abschalten, wenn nicht genügend eigene PV-Leistung oder Batteriekapazität zur Verfügung steht, oder sogar einen weitergehenden Lastabwurf bei Netzausfall betreiben, wenn der Inselbetrieb auf die eigene PV-Erzeugung und Batteriekapazität angewiesen ist.

Soweit machen wir die Energiewende also zu einem rein lokalen Prozess, der im besten Fall per Gebäudeautomation auch lokal voll digitalisiert und vernetzt ist, aber keiner permanenten Internetpräsenz bedarf, die nur mehr Energie konsumiert, von überall angreifbar ist und die technische Komplexität mit hohen Risiken ohne Not erhöht. Wichtige telemetrische Meldungen lassen sich von der Gebäudeautomation via Modem als SMS absetzen. Im Einzelfall (Störung, Alarm, Fernwartung etc.) kann ein temporärer und speziell abgesicherter Internet-Zugang des übergeordneten Steuerungsrechners erfolgen.

Minimierte Außenkommunikation

Die von unten gedachte Energie- und Daten-Autarkie einzelner Gebäude hat ihre natürlichen Grenzen. Insbesondere solange keine wirtschaftlichen dezentralen Langzeitspeicher verfügbar sind, dürfte – trotz optimiertem Eigenverbrauch und Deckung des lokalen Bedarfs eines Prosumers – eine phasenweise Einspeisung oder Entnahme von Strom aus dem öffentlichen Netz nicht vermeidbar sein. Dafür sind einerseits externe (Spitzenlast-)Kraftwerke, größere Speicher (z.B. Pumpspeicher) sowie Power2X-Technologien und andererseits Regeln und Bepreisungen erforderlich.

Eine völlig dynamische Preisgestaltung, die man auf Basis der SmartMeter-Daten anstrebt, verfehlt ihr Ziel. Für den Prosumer wird das Verfahren völlig intransparent, d.h. er kann auf die kurzfristigen Schwankungen (wie an Tankstellen oder Börsen) nicht mehr angemessen reagieren, die abgerechneten Bezugs- oder Einspeisepreise überhaupt nicht mehr nachvollziehen und hat keine Planungssicherheit für Investitionen in PV-Anlagen, Energiesparmaßnahmen oder eigene Steuerungsoptimierungen. Letztlich erfolgt durch externe Steuerungseingriffe auf das SmartMeter eine absolute Bevormundung des einzelnen Verbrauchers bzw. Produzenten, wenn auf Basis undurchschaubarer Algorithmen (die gibt es bereits im Übermaß) z.B. die eigene PV-Anlage abgeschaltet oder gedrosselt wird.

Mieterstrom und direkter Verbund benachbarter Gebäude dagegen lassen sich relativ einfach direkt abrechnen, zumindest wenn durch die physische Integration von Verbrauchern und Einspeisern wieder nur eine lokale Lösung vorliegt, die des öffentlichen Netzes nicht bedarf. Virtuelle Kraftwerke und über das Netz abgerechnete Peer-to-Peer-Energielieferungen stellen eine wesentlich größere Hürde dar.

Es wäre allerdings voreilig, wieder in „neumodischem IT-Kram” das Allheilmittel zu sehen. Es gibt dafür nutzbare Technologien auf dem Stromnetz selbst (wie etwa Rundsteuerempfänger), die aktuell aus unerfindlichen Gründen ausgemustert anstatt auf künftige Bedürfnisse adaptiert werden.

Den vollständigen Beitrag finden Sie auch hier als PDF-Dokument.

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