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Globale Trends der KI für die Energiewirtschaft

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3 Implikationen

3 Implikationen für die integrierte Energiewende Beispiel: AI Diagnostics System DeepSolar von Raycatch Die DeepSolar-Software des israelischen Tech-Start-ups Raycatch nutzt eine KI-basierte Technologie, um den Ertrag aus Solaranlagen zu maximieren. Mithilfe der KI können hochvoluminöse Datensätze automatisiert identifiziert und analysiert werden, was zur Fehlerdiagnose der gesamten Panels einer Solarfarm ohne den Einsatz zusätzlicher Hardware oder menschlicher Arbeitskraft genutzt werden kann. Dabei misst die Software die Performance der Sensoren des Kunden und bereinigt die Daten u. a. im Hinblick auf den Einfluss von Temperatur, Staub, Pollen und Schatten. Die optimierten Daten werden dann mit physikalischen und elektrischen Modellen korreliert und die Ergebnisse mithilfe des KI- Algorithmus zur Erstellung eines vollständigen Analyseberichts über die Solaranlage prozessiert. Durch die exakte Fehlerdiagnose (z. B. Ausrichtung zur Sonne, Temperaturen, schlechte Ummantelung oder Mikrorisse) hilft die Software bei der zeitsparenden und ökonomischen Priorisierung von Problemen. Auf diese Weise lassen sich die Profitabilität für Solaranlagenbetreiber quantifizieren und steigern, Kosten reduzieren und die Energieleistung verbessern. Zudem können mithilfe der KI automatisiert und in Echtzeit Aufgabenlisten erstellt und als Instruktionen an Techniker weitergeleitet werden (Raycatch, 2019). Die vorausschauende, intelligente Planung von Instandhaltungsarbeiten an Erzeugungsanlagen, zusammengefasst im Anwendungsfeld 4 der dena-Analyse – Predictive Maintenance – stellt einen weiteren wichtigen Einsatzbereich für KI in der Energiewirtschaft dar. Unter den 150 betrachteten Akteuren werden KI-Methoden zur Predictive Maintenance am dritthäufigsten (von 26 % der Organisationen) eingesetzt oder entwickelt. Durch die Sicherstellung eines störungsfreien Betriebs von Energieanlagen leisten KI-Methoden – in Predictive-Maintenance-Anwendungen zumeist basierend auf Machine Learning – einen entscheidenden Beitrag zur Integration erneuerbarer Energien und Erhöhung betriebswirtschaftlicher Erträge. Laut Anbieterangaben lassen sich damit etwa in einem Anwendungsbeispiel Ausfälle innerhalb von Produktionsanlagen bereits 60 Tage im Voraus ermitteln und hierdurch Einsparungen in Höhe von 12.500 Euro je Windturbine erzielen (Boldare, 2019). Beispiel: Vorausschauende Wartung von E.ON E.ON setzt bei der Wartung sowie zur Verbesserung der Energieeffizienz auf künstliche Intelligenz. Dazu hat der Energieanbieter einen selbstlernenden Algorithmus entwickelt, der vorhersagen kann, wann die Mittelspannungskabel in seinem Stromnetz ausgewechselt werden müssen. Der Algorithmus analysiert hierfür externe und interne Daten wie z. B. Alter und Bauart der Leitungen, Instandhaltungs- und Wetterdaten (Blitze, Witterung) sowie Echtzeitinformationen und kann somit Störungen durch frühzeitig eingeleitete Gegenmaßnahmen vorbeugen. Mittels der Analyse der Turbinendaten von Windkraftanlagen wird KI zudem für eine optimale Auslastung von Windparks eingesetzt, was die Nutzungsdauer der einzelnen Objekte verlängert. Nach unternehmenseigenen Studien konnten über den intelligenten Ansatz im Vergleich zu konventionellen Herangehensweisen Netzausfälle um 30 % gesenkt werden (E.ON SE, 2019). Herausforderungen für die Energiewirtschaft Neben den zahlreichen Chancen, die sich durch den Einsatz von KI im Energiesektor ergeben, müssen auch die Risiken betrachtet werden. Die durch KI-Anwendungen angetriebene Automatisierung und der damit potenziell verbundene Wegfall von Arbeitsplätzen wird auch vor der Energiewirtschaft keinen Halt machen. 56

3 Implikationen für die integrierte Energiewende Sowohl in Europa, als auch in China, den USA und Israel wird vor allem in der Produktion und im Baubereich mit einer stärkeren Auswirkung von KI in der Arbeitswelt gerechnet. In der Energiewirtschaft wären somit beispielsweise produzierende Betriebe und Hersteller von Kraftwerksanlagen betroffen. Doch auch bei Servicedienstleistern werden Prozesse automatisiert werden. Eine weitere Herausforderung, die mit der Verbreitung von KI-Anwendungen und der damit verbundenen Rechenleistung einhergeht, ist der stark anwachsende Stromverbrauch. Nach Schätzungen, die im Rahmen der französischen KI-Strategie erstellt wurden, könnte sich der Energiekonsum im Digitalsektor bis 2030 verzehnfachen und 20 bis 50 % des globalen Stromverbrauchs ausmachen. 3.3 KI-Akteure der Energiewirtschaft Nach Angaben von McKinsey werden bis 2030 perspektivisch mehr als die Hälfte aller US-Unternehmen KI in ihre Firmenpraxis integriert haben (Bughin u. a., 2018). Eine ähnlich hohe Absorptionsrate im Energiesektor kann auch Akteuren der Energiewirtschaft helfen, die Chancen dieser Technologie für sich zu nutzen. In Israel werden außerdem KI-Start-ups von Investoren und Förderprogrammen der Regierung bei der Finanzierung bevorzugt. Ein ähnlicher Ansatz zur Förderung von Unternehmensgründungen im Bereich der Energiewirtschaft und KI könnte hier auf Seiten der Politik ein klares Zeichen zur Bekämpfung des Klimawandels sein. Einige KI-Akteure gibt es bereits, die sich der Energiebranche verschrieben haben. Hierzu hat die dena im Jahresverlauf 2019 in einer Recherche weltweit insgesamt 150 Akteure identifiziert und analysiert. Auf Basis dieser nicht repräsentativen Daten sind mit 61 % am häufigsten Start-ups und KMU im Bereich KI in der Energiewirtschaft tätig. Dies ist nicht überraschend, da disruptive Technologien wie KI, für deren Entwicklung oftmals noch die nötigen Kompetenzen fehlen, Unternehmen vor komplett neue Herausforderungen hinsichtlich ihrer Geschäftsstrategie stellen. Insbesondere Start-ups können hier im Vergleich zu Großunternehmen schneller Innovationen hervorbringen, da sie gezielter und über kürzere Wege Wissen aufbauen, anstatt wie Großunternehmen zuerst etablierte Ansätze wieder „verlernen“ zu müssen, um das bestehende Geschäftsmodell neu strukturieren zu können. Großunternehmen, die 19 % der betrachteten Organisationen ausmachen, verfügen allerdings im Normalfall über ein deutlich höheres Budget, um das Wissen anderer innovativerer Unternehmen anzukaufen. Forschungsinstitute, die KI-Ansätze im Energiesektor ergründen, bilden 20 % der untersuchten Akteure, wobei der Bedarf an Grundlagenforschung in Europa stärker ausgeprägt zu sein scheint als beispielsweise in den USA oder Asien. Im Bereich KI und Energie beschäftigen sich hier fast doppelt so viele Forschungseinrichtungen wie in den USA mit dem Thema. Dies spiegelt (nicht zuletzt) die europäische Ausrichtung auf die Grundlagenforschung im Gegensatz zur eher markt- und anwendungsnahen Forschung in den USA wider. dena-Analyse „Globale Trends der KI und deren Implikationen für die Energiewirtschaft“ 57

Hier finden Sie Fachpublikationen und Unternehmensbroschüren

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Studien Zusammenfassung: Direkte Vermarktung von Windstrom und anderen EE Strom im B2B-BereichMarktentwicklungsmodell_(MEM)
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Status des Windenergieausbaus an Land in Deutschland
Studie Beschleunigungs- und Kostensenkungspotenziale bei HGÜ-Offshore-Netzanbindungsprojekten_Kurzfassung
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Flyer zu den Häufigsten Fragen zu Windenergie und Schall bzw. Infraschall
Windstrom als Alternative zu Hinkley Point C - Ein Kostenvergleich
Rotmilan und Windenergie - Ein Scheinproblem
Kostensituation der Windenergie an Land in Deutschland update
Vermeidungsmaßnahmen bei der Planung und Genehmigung von Windenergieanlagen
2. BWE Umfrage Windenergie und Flugsicherung
Akteursstrukturen von Windenergieprojekten in Deutschland
Kostensituation der Windenergie an Land
Kostensituation der Windenergie an Land - Internationaler Vergleich
Die Energiewende - Erneuerbare Energien 2019
Monitoring Der Direktvermarktung: Quartalsbericht (03/2020)
Mehr Abstand - mehr Akzeptanz?
Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung e. V - Strikte Mindestabstände bremsen den Ausbau der Windenergie
Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung e. V - 6. Bundesländervergleich erneuerbare Energien Schleswig-Holstein und Baden-Württemberg an der Spitze
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Status des Windenergieausbaus an Land in Deutschland - Erstes Halbjahr 2019
BWE-Factsheet - Offshore Status 2018
BWE-Factsheet - Onshore Status 2018
Wind energy in europe - Annual Statistics 2018
Global Wind Report 2018
Offshore wind energy in Europe - Annual Statistics 2018
Status des Windenergieausbaus an Land 1. Halbjahr 2017
Akzeptanz von Technik und Technologie – (finanzielle) Beteiligung an „Erneuerbare Energie-Projekten“
Windenergie an Land Marktanalyse Deutschland 1,Halbjahr 2016
Status des Windenergieausbaus an Land in Deutschland
Analyse der Ausbausituation der Windenergie an Land - Fruehjahr 2016
Global Status Report 2016 - Key Findings
EEG Umlage 2016 - Fakten und Hintergruende
Strompreis der Haushalte
Die Energie der Zukunft
Analyse der Ausbausituation der Windenergie an Land - Herbst 2015
Umfrage zur Akzeptanz der Windenergie an Land, Fruehjahr 2016
Windenergie Report Deutschland 2016
Energiewende Survey
Zubauanalyse Wind an Land Halbjahr 2020
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EEG-2017: Ausschreibungsspezifische Regelungen für Windenergieanlagen an Land
Ausbau der Windenergie an Land immer noch eine rein privatwirtschaftliche Entscheidung?
Mieterstrom, Elektromobilität, Sektorenkopplung
Klimaneutrale Industrie - Juristische-Kurzbewertung
Stellungnahme des BWE zum Energiesammelgesetz
EE-Rundbrief 04-18
Die Anwendung der neuen LAI-Hinweise in der Rechtsprechung und in den Bundesländern
Rundbrief Windenergie und Recht 1-2019
BWE Handreichung (aktualisiert): Praxistips für Ausschreibung für Windenergie an Land
Rundbrief Windenergie und Recht 3-2018
Artikelgesetz 767-16 EEG und KWK
Artikelgesetz 767-16 EEG und KWK - Bewertung
Synopse EEG 2017
Zugang zu Gerichten in Umweltangelegenheiten, UVP und UVP-Vorprüfung, Präklusion
Rundbrief Windenergie und Recht 2-2018
Aktuelle Entwicklungen im Bereich der Windenergieerlasse der Länder
Grundstückswert in Windparknähe - Der-Immobilienbrief-Nr-321
Kleine Anfrage - Wertminderung bei Immobilien durch Windenergieanlagen
Rechtsgutachten: Abstandsempfehlungen für WEA zu bedeutsamen Vogellebensräumen sowie Brutplätzen ausgewählter Vogelarten
BWE-Positionspapier Massnahmenplan Weiterbetrieb von Windenergieanlagen nach 20 Jahren
Grundsätze für die Durchführung einer Bewertung und Prüfung über den Weiterbetrieb von Windenergieanlagen (BPW) an Land
BWE-Positionspapier Länderoeffnungsklausel 2.0 für 1.000m Mindestabstand
BWE Geschäftsbericht 2019
BWE-Aktionsplan mehr Teilhabe und regionale Wertschöpfung
BWE-Positionspapier Wind-to-Gas: Maßnahmen für den Marktanlauf
BWE-Aktionsplan für mehr Genehmigungen von Windenergieanlagen an Land
BWE-Hintergrundpapier Windenergie im Zeichen des Naturschutz
EEG-Umlage 2017
BWE-Hintergrundpapier - Möglichkeiten des Recyclings von Rotorblättern
BWE Industry Report - Wind Industry in Germany 2020
BWE Branchenreport - Windindustrie in Deutschland 2020
BWE Industry Report - Wind Industry in Germany 2018
BWE Branchenreport - Windindustrie in Deutschland 2018
Patent Review 01/18
Patent Review 03/2017
BWE Branchenreport - Windindustrie in Deutschland 2017
ENERGIEWENDE UND TOURISMUS
Gemeinsam gewinnen - Windenergie vor Ort
BWE Windbranchentag Schleswig-Holstein
Offshore-Windenergie
WINDKRAFT - Eine Bürgerenergie
Wer den Wind erntet - Zwölf gute Beispiele für kommunale Windprojekte
LUX Spezial Windenergie
A-Z - Fakten zur Windenergie
Magazin Energieland MV 2/2017
ENERGIElandMV - Saubere Energie - Neue Arbeitsplätze
Schulmaterial: Windkraftanlagen - Vom Wind zum Strom
BWE Windbranchentag Hessen
Jahrbuch Windenergie 1990 - BWE Marktübersicht
Jahrbuch Windenergie 1990/1991 - BWE Marktübersicht
Jahrbuch Windenergie 1991/1992 - BWE Marktübersicht
Jahrbuch Windenergie 1993 - BWE Marktübersicht
Jahrbuch Windenergie 1994 - BWE Marktübersicht
Jahrbuch Windenergie 1995 - BWE Marktübersicht
Jahrbuch Windenergie 1997 - BWE Marktübersicht
Jahrbuch Windenergie 2014
Jahrbuch Windenergie 2016
Jahrbuch Windenergie 2017
BWE Jahrbuch 2018 - Leseprobe
Jahrbuch Windenergie 2019 (Leseprobe)
BWE FirmenWebinar NATURSTROM AG - Weiterbetrieb
BWE FirmenWebinar - juwi-MVV-Windwärts - Weiterbetrieb
Unternehmensinformation der PNE-Gruppe
Info-Flyer der Firma BioConstruct
Sonderheft Branchentag Erneuerbare Energien
Unternehmensbroschüre HessenEnergie
ENERTRAG-Unternehmensbroschüre
Unternehmensbroschüre von enercity
Energiequelle-Imagebroschüre
ABO Wind-Unternehmensflyer
GAIA erneuerbare Energien
EPrüfer 12/19
Luftpost 6/2019
Dirkshof-Imagebroschüre
Siemens Gamesa Renewable Energy OptimaFlex
VSB Windbote
Ostafrika-Regionalmarkt mit mehr als 300 Millionen Menschen
Markets International 3/20
Projektopportunitäten in Entwiclungs- und Schwellenländern
Analyse weltweiter Energiemärkte 2019
Kuba muss Stromwirtschaft nach Energiekrise umkrempeln
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Windenergie in Spanien zwischen Aufschwung und Hype
Taiwan bietet Geschäftsmöglichkeiten bei Windenergie
Finnlands OnshoreWindenergie setzt auf PPAs
Die Windenergie steht in Schweden vor Rekordjahr
BMWi Strategiepapier Pro Afrika
Windenergie Finnland
Der Windmarkt in Brasilien
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Hamburg WindEnergy 2018 - Rückblick
Der kanadische Windenergiemarkt - Entwicklung und Potenziale
Integrated Energy Events worldwide