Grünbuch-Thesen Teil 4: Smart Grid – Die Digitalisierung der Energiewende

Die Europäische Union und die Bundesregierung haben sich das Ziel gesetzt, europaweit bis zum Jahr 2050 die Emissionen von sogenannten Treibhausgasen (CO2 / Methan) um 80 bis 95 Prozent zu reduzieren. Angestrebt wird die ‚kohlenstofffreie Gesellschaft‘. Damit soll der von Klimamodellen des UN-Weltklimarats (IPCC) vorhergesagte – und angeblich vom Menschen verursachte – Anstieg der globalen Temperatur auf 1,5° bis 2° begrenzt werden.
Mit dem im August dieses Jahres von der Bundesregierung vorgelegten Grünbuch „Energie-Effizienz“ wird für Deutschland nun die konkrete Umsetzung der großen Transformation hin zu einer kohlenstofffreien (decarbonisierten) Gesellschaft geplant.

Die Teile I bis III meines Beitrags zum Grünbuch „Energie-Effizienz“ haben sich mit den Themen Efficiency First als Leitprinzip (Thesen 1 – 3), Ergänzung des Instrumentariums zur Senkung des Energieverbrauchs (Thesen 4 – 7) und Dekarbonisierung und Sektorkopplung (Thesen 8 – 11) beschäftigt.
Im folgenden (und letzten) Teil IV geht es nun um die Thesen 12 bis 14 des Grünbuchs zum Thema Digitalisierung der Energiewende. Mit der digitalen Vernetzung aller Stromerzeuger und Stromverbraucher wird die Rationierung des Stromverbrauchs in Knappheitssituationen (also bei Flaute und wenn die Sonne nicht scheint) vorbereitet. Folgt man dem Grünbuch dann ist die Digitalisierung mittels Smart Grid und ‚Intelligenten Zählern‘ das Kernelement für das Gelingen der Energiewende . Ohne die Möglichkeit zur Reglementierung des Stromverbrauchs von Industrie und privaten Haushalten durch die Stromversorger ist die Energieversorgung mit ausschließlich Erneuerbaren Energien nicht beherrschbar.

Thesen 12 – 14: Digitalisierung der Energiewende

Das Grünbuch sagt: „Mit Hilfe der Digitalisierung sollen in allen Verbrauchssektoren neue Energieeffizienzpotenziale erschlossen werden.
Digitale Steuerungstechnologien ermöglichen den automatisierten Ausgleich von Energieverbrauch und dezentraler, fluktuierender Energieerzeugung. Um die Energie- und Kosteneffizienz des Gesamtsystems bei gleichzeitiger Wahrung von Versorgungs- und Datensicherheit zu gewährleisten, müssen für die Schnittstellen zwischen Anwendungsbereichen (etwa Smart Home, Betankung in der E-Mobilität oder intelligente Integration von Photovoltaik-Eigenverbrauchsanlagen) funktionierende Standards geschaffen werden.“

Kommentar:
Smart Grid – Kernelement der Energiewende
Nach den Gesetzen der Physik, müssen die ins Netz eingespeiste Strommenge und die von den Verbrauchern abgenommene Menge jederzeit übereinstimmen, weil sonst die Stromversorgung zusammenbricht. Mit konventionellen Kraftwerken und Pumpspeicherwerken wurde dazu bisher die Stromerzeugung an die gut vorhersagbaren Schwankungen des Verbrauchs angepasst. Heute stehen wir aber vor dem Problem, dass die Erzeugung von Strom aus Wind und Sonne eine verlässliche Steuerung der Stromerzeugung nicht mehr zulässt. Jetzt schwankt nicht mehr nur die Nachfrage im Tages- und Wochenrhythmus, sondern auch – und erheblich stärker und unberechenbarer – das Angebot.

Um nun trotzdem Angebot und Nachfrage durch ferngesteuerte Zu- und Abschaltungen angleichen zu können, sollen mit dem sogenannten „Smart Grid“ alle Erzeuger und Verbraucher untereinander digital vernetzt werden. Damit wird den Energieversorgern die Reglementierung des Stromverbrauchs von Industrie und privaten Haushalten ermöglicht.
Die Anbindung der Verbraucher an des SmartGrid soll über sogenannte ‚intelligente Zähler‘ (auch Smart Meter genannt) oder Smart Meter Gateways erfolgen, die es dem Energieversorger ermöglichen, einzelne Geräte des Haushalts an- oder abzuschalten und den Stromverbrauch des Haushalts – bis auf Geräteebene – in Echtzeit abzufragen.

Die Abschaltung von Geräten kann entweder durch direkte Steuersignale des Energieversorgers oder durch die Übertragung von Preissignalen an den Kunden erfolgen. Im zweiten Fall soll der Verbraucher immer dann ‚freiwillig‘ seine Geräte abschalten, wenn gerade kein Wind weht und der Strom deshalb für ihn zu teuer ist. Durch programmierbare Preisschwellen kann dies auch automatisch durch die SmartMeter/Gateways erfolgen; der Strommarkt folgt dann ähnlichen Gesetzen (Blasen, Crash) wie der Computerhandel an den Finanzmärkten.
Da der Energieversorger jederzeit in der Lage ist, den aktuellen Stromverbrauch eines Haushalts zu ermitteln, kann in Knappheitssituationen der Stromverbrauch rationiert werden. Im Grünbuch nennt man das dann übrigens ‚Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit‘. Unsere Großeltern hatten Lebensmittelkarten in der Tasche, wir bekommen SmartMeter in den Keller!

Im Zusammenhang mit der Einführung von Smart Grids wird klar, warum die Bundesregierung in ihrem Grünbuch „Energieeffizienz“ zur Decarbonisierung des Verkehrssektors auf Batterien und E-Motoren setzt und nicht etwa auf andere Konzepte wie Power-To-Gas. Weil nämlich andere Speicher nicht zur Verfügung stehen, sollen die Batterien der Elektroautos als Speicher für Windstrom herhalten! Bei viel Wind werden sie vollgepumpt, bei Flaute speisen sie ihre Energie zurück ins Netz. Automatisch natürlich und gesteuert durch den Energieversorger über das SmartGrid. Wehe dem, der bei Flaute morgens pünktlich zur Arbeit muss!

Folgt man dem Grünbuch, dann ist die Digitalisierung mit „Smart Grid“ und „Smart Meter“ die technologische Basis und das Kernelement für das Gelingen der Energiewende schlechthin! Auch die Protagonisten der Energiewende sind sich offenbar darüber im Klaren, dass diese ohne eine Möglichkeit zur Rationierung des Energieverbrauchs nicht beherrschbar sein wird!

Smart Grid – Rollout
Die Einführung (Rollout) von Smart Grids ist ein Europäisches Projekt und wird vor allem von der EU vorangetrieben. Die EU-Binnenmarktrichtlinie 2009/72/EG verlangt, dass „… mindestens 80% der Verbraucher bis 2020 mit intelligenten (vernetzbaren) Zählern ausgestattet werden.“ Dem trägt in Deutschland das im Sommer vom Bundestag verabschiedete Gesetz zur „Digitalisierung der Energiewende“ Rechnung.
Damit ist jetzt auch in Deutschland bis 2020 die schrittweise Einführung Intelligenter Messsysteme gesetzlich vorgeschrieben. Eine Einspruchsmöglichkeit durch den Kunden besteht nicht.
Die Technik der ‚intelligenten Netze‘ (andere Bezeichnung für SmartGrids) befindet sich in Deutschland noch in der Phase der Erprobung. In anderen Ländern Europas ist die Einführung von Smart Grids schon erheblich weiter fortgeschritten. In Italien, Schweden, Malta und Finnland waren 2012 bereits 100% der Haushalte mit intelligenten Zählern ausgestattet (ca. 50 Mio. Geräte). Bis 2019 soll die flächendeckende Ausstattung auch in Frankreich, England und Spanien (mit weiteren 120 Mio. Geräten) abgeschlossen sein.

Der Öko-Industrielle Komplex (Oder: Wer sind die Mitspieler?)
Angesichts lukrativer – vom Staat abgesicherter – Geschäftsmodelle verwundert es nicht, dass in den letzten Jahren rund um das intelligente Netz ein regelrechter Öko-Industrieller Komplex entstanden ist.

Smart Grids-Plattform Baden-Württemberg e.V. Diese Plattform ist eine Vernetzung von ca. 150 Akteuren aus Energiewirtschaft, Industrie, IT-Branche, Wissenschaft und Politik. Ziel ist neben der Förderung der Akzeptanz von Smart Grids-Technologien vor allem die Unterstützung der Landesregierung bei der Entwicklung der regulatorischen und energiepolitischen Rahmenbedingungen sowie die Erstellung einer Smart Grids-Roadmap für Baden-Württemberg. Der Verein erhält (als Lobbyorganisation!) eine Förderung durch das Land Baden-Württemberg.

Smart Grids-Roadmap Baden-Württemberg e.V. Die Roadmap der ‚Smart Grids-Plattform Baden-Württemberg‘ wurde 2012/2013 im Rahmen einer vom Umweltministerium BaWü beauftragten Workshop Serie von 144 „Energiewendeakteuren“ erstellt. Lobbyorganisationen wie BDEW, BDI und VDE/VDI, sowie die Netzbetreiber fordern darin, die Einführung des Smart Grids auch in Deutschland entschiedener voranzutreiben.

Mitspieler aus Industrie und Dienstleistung. 2011 hat das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) zu einem Kamingespräch eingeladen. Thema des Austausches war der Wunsch nach einer ‚beschleunigten Einführung innovativer Technologiekonzepte für das intelligent vernetzte Haus im Zusammenhang mit der Entwicklung von Smart Grids‘ (Pressemitteilung des BMWi). Zu den Firmen, die daran teilgenommen haben, gehören Unternehmen wie SMA Solar Technology AG, Solar World AG, Busch-Jaeger Elekto GmbH, Deutsche Telekom Technischer Service GmbH, Miele & Cie KG, Vaillant GmbH u.a.
Aber auch Cisco, SAP und andere IT-Giganten beackern den Markt für Smart Grid und Smart Metering Lösungen schon längere Zeit, weil sie am Aufbau der benötigten Infrastruktur beteiligt sein möchten. Auf der 2009 von SAP in München abgehaltenen SAP – Utilities Conference waren intelligente Stromnetze, intelligente Zähler und Software für die Steuerungs- und Abrechnungsprozesse die zentralen Themen. Laut SAP Informationen haben an der Konferenz Energieversorger, Firmen wie Fujitsu, IBM, Siemens, T-Systems sowie Softwarehäuser wie Adobe und Microsoft teilgenommen.
Da möchte auch die Automobilindustrie nicht länger hinten anstehen und setzt neuerdings voll auf Elektroautos, Batterietechnik und die Vernetzung über Smart Grids. Auf dem Pariser Auto Salon 2016 präsentierte Mercedes-Benz vor wenigen Wochen seine neue Produktmarke für Elektromobilität: EQ (die beiden Buchstaben stehen für Electric Intelligence). „Die neue Marke … geht über das Fahrzeug an sich hinaus. EQ umfasst ein komplettes elektromobiles Ökosystem aus Produkten, Services und Technologien. Das Spektrum reicht von Elektrofahrzeugen über Wallboxen und Ladeservices bis hin zum Home-Energiespeicher. Daher investieren wir massiv … in die Batterietechnologie – auch als Energiespeicher für die private und industrielle Nutzung.“ (Ola Källenius, Vorstandsmitglied von Daimler) Man will sein Geld eben nicht mehr (nur) mit Autos verdienen, sondern mit staatlich garantierten Geschäftsmodellen und ‚Energiedienstleistungen‘ rund ums intelligente Netz.

Datenschutz und Sicherheit
Der Einsatz von intelligenten Zählern ist mit erheblichen datenschutzrechtlichen Problemen und mit Sicherheitsproblemen für die Versorgungssysteme verbunden, die bislang in der öffentlichen Wahrnehmung kaum eine Rolle spielen.
Datenschutz – Schutz privater Daten. Im Referentenentwurf zur ‚Verordnung über technische Mindestanforderungen an den Einsatz intelligenter Messsysteme‘ (BMWi, 13.03.2013) heißt es: „Das alltägliche Leben … ist geprägt durch eine hochtechnisierte Lebensweise unter ständigem Verbrauch von Energie, sodass eine zeitaktuelle Information über den Energieverbrauch in der Regel Rückschlüsse auf die Lebensgewohnheit des jeweiligen Privathaushalts zulässt.“
Die erzwungene Fernübertragung unseres Stromverbrauchs in Echtzeit ist ein Alptraum für unsere Privatsphäre. Mit diesen Daten können unsere An- und Abwesenheit, unsere Besucher, unsere Geräte und unsere Gewohnheiten im eigenen Heim enthüllt werden.
Wohin die Reise gehen wird, zeigt in erschreckender Offenheit ein im Auftrag der Bundesregierung erstelltes Gutachten von Ernst & Young: Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von intelligenten Zählern wird dort empfohlen, die anfallenden Daten zu verwerten. Die Zählerbetreiber könnten für eine „weitergehende Nutzung der Daten durch Dritte“ Geld einnehmen. Und weil der Verkauf der Daten auf den Widerstand der Verbraucher stoßen könnte, wird weiter empfohlen, der Verkauf solle „in der Phase der Einführung vermieden werden“.

Datenschutz – Eingriffe in die private Sphäre. Die Theben AG (nur als Beispiel) gehört als ein international agierendes Unternehmen aus Haigerloch zu den führenden Herstellern von Komponenten für die Gebäudeautomatisierung. Eines der neueren Produkte, ein sogenanntes Smart Meter Gateway, wird in der Werbebroschüre für Stadtwerke und Energieversorger wie folgt beworben:
„In Zusammenarbeit mit dem BMWi und dem VDI werden [die] Geräte Teil der Gebäudesteuerung. So eröffnen Sie [gemeint sind die Energieversorger] sich enorme Möglichkeiten:
• Optimierte Regelung des Verbrauchs durch automatisches Abschalten oder
Herunterregeln der Energieverbraucher.
• Versand automatischer Warnhinweise per E-Mail oder SMS bei Überschreiten tariflich vereinbarter
Verbrauchswerte.
• Die Geräte sind per Fernzugriff updatefähig für künftige Funktionen im Energievertrieb.“

Diese Geräte ermöglichen es also jetzt schon dem Energieversorger, in den privaten Energieverbrauch steuernd und überwachend einzugreifen. Und ohne dass der Kunde es bemerkt, können durch Fernzugriff weitere Funktionen nachgerüstet werden.
Während die politischen und regulatorischen Rahmenbedingungen nach wie vor noch auf sich warten lassen, sind die Konzepte und Normierungen auf Geräteebene schon weit fortgeschritten.

Datenschutz – Sicherheit vor Cyber-Angriffen. Am 10. und 11. Dezember 2014 fand in Wien eine Konferenz zum Thema „IT-Sicherheit – Bedrohungen und Schutzmechanismen für elektrische Netze“ statt. Mitveranstalter war der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft BDEW.
Die Vorträge der Konferenz sind online verfügbar und zeigen, dass sich die Verantwortlichen durchaus darüber im Klaren sind, dass sich die Sicherheitslage unserer Energieversorgungssysteme durch die Einführung von Smart Grids weiter verschärfen wird. Die größten Sorgen machen dabei die Smart Meter. Diese Geräte lassen sich von außen über Computer ansteuern. Hacker haben dadurch viele Tausend Zugänge zum Netz und seinen Schaltstellen, um die Stromversorgung aus dem Gleichgewicht zu bringen.
Die auf dieser Konferenz geäußerten Befürchtungen sind keineswegs nur theoretischer Natur, sondern weltweit bereits Realität. Zunehmend werden öffentliche Versorgungsnetze von Cyber-Terroristen ins Visier genommen. Die sich verschärfende geopolitische Situation und die aktuellen Smart-Grid-Projekte der Energieversorger tragen nicht unerheblich zur Verschlimmerung der Bedrohungslage bei. (Computerbild – Sept. 2014). Und das Grünbuch konstatiert lapidar: „Das Energiesystem könnte mit der Umstellung auf digitale Systeme anfälliger werden für Hacker-Angriffe, Virenbefall oder Cyber-War-Attacken“ (Grünbuch, Seite 32)

Stabilität des Gesamtsystems
Mit dem Smart Grid wird ein IT-System mit bisher noch nie dagewesener Komplexität aufgebaut über dessen Stabilität und Regelbarkeit bislang so gut wie keine Erfahrungen vorliegen. Auch hier wird das Grünbuch überraschend deutlich: Die Autoren stellen sich nämlich die Frage, „ob und in welchem Umfang die vielen Subsysteme … ein komplexes Geflecht … bilden, und ob dies – aus Sicht des Gesamtsystems – die Effizienz, Stabilität und Regelbarkeit erhöht oder erschwert“. (Grünbuch, a.a.o.) Die Frage bleibt unbeantwortet!
Dass diese Fragen nach der Stabilität und Regelbarkeit von ‚Intelligenten Netzen‘ nicht unbegründet sind, ergaben Untersuchungen des Instituts für Theoretische Physik an der Universität Bremen. Die Physiker haben gezeigt, dass durch den massenhaften Einsatz von Smart Metern ein künstlicher Strommarkt geschaffen wird, der Blasen und sogar Crashs (Blackouts) produzieren kann. An einem solchen Strommarkt könnte es ähnlich „chaotisch, wild und zappelig“ zugehen, wie an einer Finanzbörse.

Eine mögliche Folge von Cyber-Angriffen oder systemimmanenten Instabilitäten kann der Zusammenbruch der gesamten Energieversorgung in Deutschland und Europa sein. Im Bericht „Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften – am Beispiel eines großräumigen und langandauernden Ausfalls der Stromversorgung“ des Ausschusses für Bildung, Forschung und Technologiefolgenabschätzung des Deutschen Bundestags vom 27.04.2011 heißt es dazu u.a.:
„Die Folgenanalysen haben gezeigt, dass bereits nach wenigen Tagen im betroffenen Gebiet die flächendeckende und bedarfsgerechte Versorgung der Bevölkerung mit (lebens)notwendigen Gütern und Dienstleistungen nicht mehr sicherzustellen ist. Die öffentliche Sicherheit ist gefährdet, der grundgesetzlich verankerten Schutzpflicht für Leib und Leben seiner Bürger kann der Staat nicht mehr gerecht werden.“

Fazit: Weil die zuverlässigen konventionellen Kraftwerke durch Zufallserzeugung mittels Sonne und Wind ersetzt werden sollen, wird die Einführung von SmartGrids unvermeidlich. Anders wird die Energiewende – darüber sind sich alle Akteure einig – nicht gelingen können. Die Folgen werden gravierend sein. Im Namen dieser unseligen Energiewende

• wird durch Steuerung von Haushaltsgeräten durch den Energieversorger und durch stündlich schwankende Strompreise massiv in die Privatsphäre eingegriffen,
• werden Daten über das Verhalten der Menschen in den eigenen vier Wänden
erhoben und an Netzbetreiber, Versorger und andere Dienstleister weitergegeben,
• wird das Energieversorgungssystem weiteren unkalkulierbaren Risiken durch
Cyber-(War-)Attacken ausgesetzt,
• wird mit dem Smart Grid ein System aufgebaut, dessen Komplexität alles bisher bekannte bei weitem übersteigt und die Zuverlässigkeit der Versorgungssysteme gefährdet.

Aus ideologischen Gründen baut die Energiewende auf veraltete Technologien wie Windräder und Elektroautos. Und sie setzt andererseits auf Technologien, die noch längst nicht ausgereift sind und die ihre Tauglichkeit noch nirgends nachgewiesen haben (HGÜ, Smart Grid, …). Im Gegenzug werden moderne Technologien (Kernkraftwerke der IV. und V. Generation, Fracking usw.), die weltweit in der Erprobung oder bereits im Einsatz sind, in Deutschland verboten!

Wenn man sich den Umfang an Verflechtungen von Industrie, Finanzsektor und Politik im Öko-Industriellen Komplex – auf nationaler und internationaler Ebene – vergegenwärtigt, wenn man sieht, wie wenig Widerstand sich in der Bevölkerung regt, dann mag man nicht mehr so recht daran glauben, dass dies alles noch aufzuhalten sein wird!

 

Peter Maier-Schuler