Digitalisierung in der Energiewirtschaft
Energiewende, dezentrale Erzeugung, neue Wettbewerber und steigende Kund:innenerwartungen: Die Energiewirtschaft befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel. Die Digitalisierung ist dabei zugleich Treiber und Lösung vieler Herausforderungen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über Chancen, Kerntechnologien und Hürden für Energieversorgungsunternehmen. Er stützt sich unter anderem auf die EY-Stadtwerkestudie 2020 und gibt damit den Stand von Ende 2020 wieder, ergänzt um die wichtigsten späteren Entwicklungen.
Wandel durch die Digitalisierung in der Energiewirtschaft
Energieversorgungsunternehmen stehen unter starkem Veränderungsdruck. Statt weniger großer Kraftwerke speisen immer mehr dezentrale Anlagen Strom ins Netz ein, Verbrauch und Erzeugung müssen flexibler aufeinander abgestimmt werden, und Kund:innen können ihren Anbieter mit wenigen Klicks wechseln. Diese Entwicklungen stellen bisher funktionierende Strukturen infrage und haben den Begriff „Energiewirtschaft 4.0“ geprägt. Ursache und Lösung liegen dabei zu einem guten Teil in der Digitalisierung, die in der Energiewirtschaft im Vergleich zu anderen Branchen lange nur langsam vorankam.
Bedeutung der Digitalisierung für Energieversorgende
Viele traditionelle Energieversorgende haben den Handlungsdruck erkannt. In der Stadtwerkestudie 2020 von EY und BDEW gaben 79 Prozent der Stadtwerke an, sich in den folgenden zwei bis drei Jahren sehr stark mit der Digitalisierung auseinandersetzen zu wollen. Damit war sie das wichtigste Zukunftsthema der Branche.
Themen der Zukunft für Stadtwerke (Quelle: EY Stadtwerkestudie 2020)
Die meisten Unternehmen wollten sich zunächst darauf konzentrieren, ihr Kerngeschäft zu digitalisieren. Digitale Prozesse bieten die Chance, deutlich effizienter und kostengünstiger zu arbeiten, ein wichtiger Faktor angesichts wachsender Konkurrenz. Zugleich müssen Stadtwerke ihre Fähigkeiten in der Datenanalyse ausbauen, um die stark wachsenden Datenmengen sinnvoll zu nutzen. Und mit digitalen Services und einem modernen Onlineauftritt lässt sich die Kund:innenbindung stärken.
Neue Geschäftsfelder durch die Digitalisierung
Die Digitalisierung eröffnet Stadtwerken auch neue Geschäftsfelder. Als wichtigste Bereiche nannten die Unternehmen Smart Metering und Plattformmodelle, daneben Big-Data-Anwendungen, Robotik und Künstliche Intelligenz.
Häufig fehlt allerdings noch eine ganzheitliche Digitalisierungsstrategie. Stattdessen werden zunächst einzelne Teilbereiche digitalisiert, ohne dass ein klares Zielbild existiert.
Neue Kerntechnologien in der Energiewirtschaft
Elektromobilität
Elektromobilität und der Aufbau von Ladeinfrastruktur sind bei vielen Energieversorgenden als Geschäftsfeld angekommen. Laut der Studie boten bereits 60 bis 80 Prozent der Unternehmen Leistungen in diesem Bereich an. Neben dem Aufstellen der Ladesäulen sind auch ihre Vermarktung und eine einfache Abrechnung entscheidend. Stadtwerke sind beim Betrieb von Ladesäulen vergleichsweise stark vertreten, bekommen aber zunehmend Konkurrenz von Automobilherstellern, Mineralölkonzernen und spezialisierten Ladeanbietern.
Smart Meter
Intelligente Messsysteme, sogenannte Smart Meter, übermitteln Verbrauchsdaten automatisch und sicher über ein Smart-Meter-Gateway. Das manuelle Ablesen entfällt, und Verbraucher:innen können ihren Stromverbrauch zeitnah verfolgen. Für Energieversorgende sind Smart Meter eine wichtige Datengrundlage: Mit ihnen lassen sich Angebote verbessern, Lastprognosen präzisieren und neue Produkte wie zeitvariable Tarife entwickeln.
Der Rollout kam in Deutschland allerdings lange nur schleppend voran. Die Markterklärung des BSI Anfang 2020 sollte den Pflichteinbau starten, wurde aber durch Gerichtsverfahren ausgebremst. Mit dem Gesetz zum Neustart der Digitalisierung der Energiewende von 2023 hat der Gesetzgeber den Rollout neu aufgesetzt: Er wurde vereinfacht und beschleunigt, die Kosten für Verbraucher:innen wurden gedeckelt, und für Haushalte mit hohem Verbrauch sowie für Betreiber größerer Photovoltaikanlagen ist der Einbau seit 2025 verpflichtend. Zudem müssen Stromlieferanten seit 2025 dynamische Stromtarife anbieten. Was das für Haushalte bedeutet, erklären wir in unserem Beitrag zum Smart Meter.
Smart City
Städte werden zunehmend vernetzt und effizienter, man spricht von der Smart City. Bereiche wie Energie, Mobilität, Stadtplanung und Verwaltung wachsen digital zusammen. Für Energieversorgende liegt darin die Chance, mit passenden Energielösungen und Dienstleistungen zu einem zentralen Akteur der vernetzten Stadt zu werden.
Smart Home
Im Bereich Smart Home drängen viele Akteur:innen auf den Markt. Neben großen Unternehmen wie Google, Apple und der Deutschen Telekom sind auch zahlreiche Start-ups aktiv, entsprechend hart ist der Wettbewerb. Für klassische Energieversorgende liegt die Chance vor allem in Kooperationen: mit Start-ups, mit branchenfremden Unternehmen und mit anderen Versorgern, um Synergien zu nutzen.
Künstliche Intelligenz und Machine Learning
Mithilfe künstlicher Intelligenz lassen sich in der Energiewirtschaft zum Beispiel Prozesse optimieren, Erzeugung und Verbrauch präziser prognostizieren und die Integration erneuerbarer Energien unterstützen. Der Mehrwert künstlicher Intelligenz liegt damit vor allem in Effizienz, Nachhaltigkeit und besserem Service. Auch hier bieten Kooperationen mit spezialisierten Unternehmen einen Weg, Know-how schnell ins eigene Haus zu holen.
„Künstliche Intelligenz ist ein zentrales Element der Wirtschaft von morgen und ein wichtiger Baustein für den nachhaltigen Umbau unseres Energiesystems.“ – Kerstin Andreae, BDEW
Wichtige Schritte zur Energiewirtschaft 4.0
Die Digitalisierung erfordert einen Umbau der klassischen Strukturen von Energieversorgungsunternehmen. Folgende Handlungsfelder für den Wandel der Energieversorger hat das Fraunhofer-Institut gemeinsam mit dem Unternehmen Quantic identifiziert:
- Persönliche Netzwerke stärken, um mehr Dynamik zu schaffen
- Eine ganzheitliche Digitalisierungsstrategie entwickeln
- Pilotprojekte durchführen, um digitale Lösungen schrittweise einzuführen
- Transparenz für Kund:innen schaffen
- Sich als Partner der Kund:innen verstehen
- Raum für Innovationen schaffen
- Motivierte Mitarbeiter:innen als Vorreiter der Digitalisierung befähigen
Ausbau der Zusammenarbeit von Wohnungs- und Energiewirtschaft
Laut EY-Stadtwerkestudie 2020 entstehen durch neue Technologien zunehmend Synergien zwischen Wohnungs- und Energiewirtschaft. Besonders relevant sind Smart Metering, Klimaneutralität und Wärmewende sowie Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Die Wohnungswirtschaft ist schon lange ein wichtiger Kunde der Energiebranche, nun gewinnt auch die strategische Kooperation an Bedeutung. Nach der Telekommunikationsbranche sahen die Stadtwerke die Wohnungswirtschaft als zweitwichtigsten Kooperationspartner.
Auch die Politik fördert diese Annäherung, denn viele neue gesetzliche Regelungen betreffen beide Branchen gleichermaßen, zum Beispiel Mieterstrommodelle, die Energiewende und Wärmewende im Gebäudebestand voranbringen sollen.
Herausforderungen des digitalen Wandels für Energieversorgende
Gestiegener Wettbewerb
Immer mehr Akteur:innen treten in die Energiebranche ein, darunter auch bisher branchenfremde Unternehmen. Treiber dafür sind sowohl die Energiewende als auch die Digitalisierung. Kund:innen können Strom- und Gastarife heute online in Minuten vergleichen und wechseln, das Stadtwerk vor Ort ist längst nicht mehr die einzige Option. Für etablierte Versorger werden Kosteneffizienz und Kund:innenbindung dadurch umso wichtiger.
Datensicherheit
Mit der wachsenden Menge an Daten und digitalen Abläufen wird IT-Sicherheit zu einem kritischen Thema, zumal Energieversorger zur kritischen Infrastruktur zählen. Kund:innendaten und eigene Systeme müssen bestmöglich geschützt werden. Viele Energieversorgende wollen deshalb stärker in Datensicherheit investieren.
Datenauswertung
Daten entfalten ihren Wert erst, wenn sie ausgewertet werden. Im Bereich Datenanalyse haben viele Stadtwerke noch Nachholbedarf. Richtig eingesetzt, helfen Daten zum Beispiel dabei, Kund:innen besser zu verstehen und Prognosen deutlich zu verbessern.
Investitionen
Die Digitalisierung ist zunächst mit hohen Kosten verbunden. Langfristig können digitalisierte Prozesse jedoch Kosten senken und die Effizienz steigern. Energieversorgende sollten deshalb bei der Kosten-Nutzen-Abwägung nicht nur die Anfangsinvestition betrachten, sondern auch die langfristigen Verbesserungen berücksichtigen.