Technologietrends, die den Energiesektor voranbringen

Wie stark wird unser Energiebedarf in den nächsten 25 Jahren steigen? Die Prognosen geben Anlass zur Sorge. Laut McKinsey wird weltweit ein Anstieg zwischen 11 % und 18 % erwartet. Am deutlichsten zeigt sich das Wachstum in Schwellenländern: In Südostasien, Indien und Teilen der MENA-Region könnte der Bedarf um 66 % bis 95 % zulegen. In Europa liegen die Werte niedriger, unter anderem wegen der Deindustrialisierung. So gehen typische Szenarien davon aus, dass selbst die Schweiz, die über eine der am besten ausgebauten Energieinfrastrukturen verfügt, mit einem Anstieg des Stromverbrauchs um rund 50 % rechnen muss.

Mehrere Faktoren tragen zu dieser Entwicklung bei. Dazu zählen die beschleunigte Verbreitung von Elektrofahrzeugen, die Installation von Wärmepumpen in Haushalten und Industrieanlagen sowie der steigende Energiebedarf von Rechenzentren, der sich Prognosen zufolge bis 2030 mehr als verdoppeln wird, so die IEA.

Gleichzeitig ist das Potenzial zur Ausweitung von Wasserkraft und Kernenergie begrenzt. In europäischen Ländern wie der Schweiz soll die Kernenergie bis spätestens 2045 schrittweise abgeschafft werden, während die meisten Möglichkeiten zum Ausbau der Wasserkraft in alpinen Tälern bereits ausgeschöpft sind. Wie also lässt sich die in den kommenden Jahren entstehende Stromlücke schließen und der zusätzliche Energiebedarf decken? Die Antwort lautet: durch neue Technologien und alternative Formen der Energieerzeugung.

Wichtige Trends in der Digitalisierung des Energiesektors

Die Experten von Andersen glauben: Im Energiesektor zeichnen sich vor allem folgende Technologien als besonders einflussreich ab:

Künstliche Intelligenz

Intelligente Software mit menschenähnlichen Fähigkeiten kann Entscheidungsprozesse beschleunigen und präziser machen, zum Beispiel durch die Prognose des künftigen Energiebedarfs oder die Optimierung des Netzmanagements. Zu den zentralen Anwendungsfeldern gehören:

• Maximierung der Brennerleistung in Turbinen bei der thermischen Stromerzeugung durch KI-gestützte Steuerung der Brennstoffzufuhr;
• Auswertung von Wind- und Betriebsdaten, um Effekte wie Hochwind-Hysterese zu mindern und so die Produktion erneuerbarer Energien zu steigern;
• Erfassung des Energieverbrauchs mit intelligenten Zählern auf Basis von maschinellem Lernen und Optimierung der Energieverteilung über Smart Grids;
• Präzisere Identifizierung von Bohrstandorten sowie effizientere Arbeitsabläufe in der Öl- und Gasförderung, unter anderem durch die Kombination von Durchfluss-, Druck-, Vibrations- und Umweltdaten.

Wichtig ist, dass der Einsatz von KI im Energiesektor stets von klaren Richtlinien begleitet wird, die Informationssicherheit gewährleisten. Energieunternehmen müssen verhindern, dass Mitarbeitende Unternehmensdaten eigenständig in externe Systeme einspeisen. Notwendig ist ein Rahmen, in dem KI-gestützte Software ausschließlich innerhalb geschützter Unternehmensumgebungen genutzt wird.

Big Data

Durch das Sammeln und Auswerten von Daten aus dem täglichen Betrieb können Unternehmen Kosten senken, die Effizienz steigern und Ausfallzeiten minimieren. Typische Anwendungsfälle sind:

• Analyse seismischer Daten zur Kartierung potenzieller Ölquellen sowie Durchführung vorausschauender Wartung;
• Dynamische Steuerung flexibler Anlagen in Abhängigkeit von Angebot und Nachfrage;
• Einsatz fortschrittlicher Analysen, um Beschaffungskosten zu reduzieren, Vegetationsmanagement zur Freihaltung von Leitungen durchzuführen, Versorgungsunterbrechungen vorzubeugen und Verbrauchsmuster der Kunden zu erkennen, um Dienstleistungen gezielt weiterzuentwickeln.

Blockchain

In Energiemärkten sorgt Distributed-Ledger-Technologie für mehr Transparenz, Sicherheit und Zuverlässigkeit. Direkter Energiehandel zwischen Endkunden, vereinfachte Nachverfolgung von Zertifikaten für erneuerbare Energien und Smart Contracts gehören zu den besonders wertvollen Anwendungsfällen dieser Software.

Zu den möglichen Einsatzszenarien zählen:

• Dezentrale Verteilung von Strom, wie sie in einer US-amerikanischen Pilotinitiative getestet wurde, bei der Anwohner Solarstrom außerhalb des Netzes über eine Blockchain-basierte Plattform untereinander handelten;
• Effizienter Betrieb von Energienetzen durch Smart Contracts, die automatisch die erforderlichen Transaktionen auslösen;
• Prognosen von Energieverbrauch und -angebot mittels fortgeschrittener Blockchain-Modelle, um fundierte Entscheidungen über den Ausbau der Netzinfrastruktur, die Tarifgestaltung oder die Wartung von Leitungen zu treffen.

Fazit

Energieunternehmen haben heute Zugriff auf funktionsreiche Softwarelösungen. Diese erfassen ESG-Daten, erstellen automatisch Berichte, verbessern den Betrieb von Systemen für erneuerbare Energien, messen und reduzieren den CO₂-Fußabdruck, visualisieren Daten in Echtzeit und simulieren Szenarien, ermöglichen IoT-gestützte vorausschauende Wartung, überwachen die Einhaltung von Umweltauflagen und Risiken, digitalisieren Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette, optimieren die Leistungsfähigkeit von Anlagen und vieles mehr.

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