Problem/ Aufgabenstellung:

Die sogenannte »Twin Transition« bezieht sich auf das Zusammenspiel von Digitalisierung und Nachhaltigkeit. Auch die Europäische Union hat sich zum Ziel gesetzt, beide Transformationen voranzutreiben und Synergien zu schaffen. Vor diesem Hintergrund muss auch das Energiesystem der EU flexibler und resilienter gestaltet werden. Denn ein nachhaltiges Energiesystem geht mit einer Diversifizierung von Energiequellen einher, im Zuge dessen immer mehr dezentrale Energieressourcen angeschlossen werden. Diese Dezentralisierung wird begleitet durch neue digitale Technologien und Komponenten wie beispielsweise intelligente Speichertechnologien und Netze, die eine Integration von Elektrofahrzeugen und Haushaltsgeräten in das Smart Grid erlauben.

Eine weitere Folge ist die Demokratisierung des Energiemarkts, an dem zunehmend mehr Akteure partizipieren, zum Beispiel als Stromanbieter. Gerade an den »Rändern« des Energiesystem entstehen so neue Herausforderungen hinsichtlich Steuerbarkeit und Betriebskomplexität. Eine entscheidende Aufgabe ist es, diese neuen Marktteilnehmer in das Energiesystem zu integrieren und ihre Angebote allen potenziellen Nutzer gleichberechtigt zugänglich zu machen. Zugleich muss die Koordination der Akteure untereinander ermöglicht und neue digitale Technologien einbezogen werden.

Damit sich ein solcher Markt zum Nutzen der Endverbraucher entwickelt und alle Anbieter unkompliziert partizipieren können, müssen die Informationsflüsse zwischen den Beteiligten sinnvoll orchestriert werden. Schließlich erfordert ein solche System einen Austausch immenser Datenmengen: von Leistungsprognosen über Betriebsdaten bis hin Preisangeboten. Dafür braucht es einen Datenraum, der den Beteiligten die Möglichkeit bietet, ihre Daten sicher und souverän miteinander zu teilen.

Lösung/ Herangehensweise:

Im Horizon Europe-Projekt ODEON arbeiten 34 Organisation aus ganz Europa gemeinsam daran, ein solches Ökosystem für die digitale Energiewende zu schaffen: Unter Leitung des spanischen Unternehmens ETRA entwickeln die Projektpartner dazu eine Cloud-to-Edge-Plattform für Daten und intelligente Dienste sowie zugehörige Energiedatenräume. Ziel ist es, einen fairen und sicheren Datenaustausch aller Akteure der Energiewertschöpfungskette zu ermöglichen – und auf dieser Basis datenbasierte intelligente Energiedienstleistungen zu entwickeln sowie flexibel verfügbar zu machen.

Dazu entwickeln die Projektpartner Lösungen für das Management, die Bereitstellung, Aufbereitung und den Austausch von Energiedaten in einer sicheren Umgebung. Konkret ermöglichen dezentrale und interoperable Daten-»Sandboxes« einen vertrauenswürdigen Datenaustausch der beteiligten Akteure, die dabei weiterhin die Hoheit über ihre eigenen Daten behalten. Die ODEON-Technologien sollen so übliche Barrieren und Bedenken hinsichtlich Datenschutz, Vertraulichkeit, Cybersicherheit und Datensilos abbauen.

Das ermöglicht die Entwicklung und Bereitstellung datengestützter und intelligenter Energiedienstleistungen im Rahmen der Cloud-to-Edge-Plattform. Dazu zählen Lösungen für einen stabilen Netzbetrieb und effizientes Energiemanagement ebenso wie intelligente Services für die Verwaltung und Wartung von Netzanlagen. Zusätzlich werden datenbasierte Dienste für Endverbraucher und Endverbraucherinnen integriert. So wird ODEON beispielsweise personalisierte Energieanalysen und Services testen, die den Eigenverbrauch von Energie im Smart Home reduzieren oder das bidirektionale Laden von Elektrofahrzeugen optimieren.

Ein zentraler Baustein von ODEON ist ein Marktplatz für Energiedaten, der Anbieter und nachfragende Akteure miteinander verknüpft. ODEON stellt dazu technologische Mechanismen bereit, die allen Beteiligten ermöglichen, die passenden Angebote für ihre Nachfrage zu finden, die zugehörigen Verträge elektronisch abzuschließen und die Daten anschließend auszutauschen.

Fünf Demonstratoren überprüfen und validieren die ODEON-Technologien in Griechenland, Spanien, Frankreich, Dänemark und Irland unter realen Bedingungen – in Großstädten ebenso wie in ländlichen Gebieten. Die Demonstratoren involvieren alle Schlüsselakteure der Energie-Wertschöpfungskette, darunter beispielsweise Energieerzeuger, Betreiber von Verteilnetzen und Stromspeichern, Prosumenten, und Verbraucher. Zudem werden verschiedene Anlagen wie Kraftwerke, Transformatorenstationen, Netze, Elektrofahrzeuge und Gebäude in unterschiedlichen Marktumgebungen integriert.

Konkret ermöglicht das ODEON-Ökosystem:

• den Einsatz von DataOps und AIOps über föderierte Infrastrukturen (föderierte ODEON-Umgebungen, Energiedatenräume und KI-Container in der Cloud, Near-Edge und Edge),

• die Erfassung, Überwachung, Steuerung, gemeinsame Nutzung und Analyse von Daten der beteiligten Akteure (in der zentralen ODEON-Cloud, privaten Clouds/Servern, Edge-Gateways) entsprechend ihrer Präferenzen und Infrastrukturkapazitäten. Dabei werden eine Vielzahl von Parametern – Latenz, Konnektivität, Ressourcennutzung, Energieeffizienz, kritische Bedingungen, Unwetterereignisse usw. – berücksichtigt. Dazu werden KI-gesteuerte, intelligente Orchestrierungsmechanismen eingesetzt.

• die Überführung von Edge-generierten Daten in Energiedienste und -lösungen auf zuverlässige, sichere und interoperable Weise.

Der Geschäftsbereich Digital Public Services (DPS) von Fraunhofer FOKUS bringt seine Expertise rund um das Datenmanagement ein und verantwortet die Entwicklung des Marktplatzes für Energiedaten. Grundlage dafür ist piveau, eine bei DPS entwickelten Software für die Aufbereitung, Integration, Veröffentlichung und Katalogisierung von Daten.