Die Digitalisierung ist ein Zukunftstrend unserer Gesellschaft – auch im Energiesektor. Getrieben von politischen Zielen und Prozessen, gesetzlichen Grundlagen und den Akteuren auf dem Markt werden vom Stromzähler über die Steuerung von Heizungen bis hin zu automatisierten Industrieprozessen eine Vielzahl an digitalen Innovationen diskutiert und umgesetzt. Im Vordergrund stehen dabei die Chancen der Digitalisierung: Die Energieversorger und auch neue Akteure auf dem Markt versprechen sich neue Geschäftsmodelle, Netzbetreiber sehen eine Möglichkeit, den Herausforderungen der zukünftigen Netzsteuerung zu begegnen, und gesellschaftliche Akteure formulieren vorsichtig eine mögliche Emanzipation der Bürger bei Energieerzeugung oder -bezug, etwa durch die Blockchain-Technologie. Die Digitalisierung kann dazu beitragen, eine Energieversorgung mit hohem Anteil erneuerbarer Energien zu ermöglichen und damit die Klimaschutzziele zu erreichen, so die gängige Meinung. Welche Auswirkungen die Digitalisierung im Energiebereich darüber hinaus auf die Umwelt hat oder haben kann, wird bisher allerdings nur vereinzelt thematisiert.
Hier setzt das Vorhaben „Potenziale der Digitalisierung für die Minderung von Treibhausgasemissionen im Energiebereich“ an. Es verfolgt das Ziel, die Umweltwirkungen der Digitalisierung im Energiebereich wie CO2-Emissionen durch Energieverbrauch und Ressourceneinsatz durch zusätzliche Technik zu bewerten, umweltbezogene Chancen und Risiken aufzuzeigen und daraus politische Handlungsempfehlungen zu entwickeln. Um die aus Klimaschutz- und Umweltsicht positiven und negativen Wirkungen der Digitalisierung im Energiebereich zu bewerten, wird aufbauend auf bestehenden Arbeiten eine Methodik entwickelt. Soweit möglich werden die umweltrelevanten Effekte quantifiziert. Anhand von repräsentativen Fallbeispielen werden digitale Anwendungsmöglichkeiten dargestellt und ihre Umweltwirkungen mit der entwickelten Methodik bestimmt. Die Fallstudien bilden die Grundlage, um die klima- und umweltrelevanten Auswirkungen der Digitalisierung im gesamten Energiebereich abzuschätzen und politische Handlungsempfehlungen zu formulieren, die eine umwelt- und vor allem klimagerechte Digitalisierung unterstützen.
Die Forschenden entwickelten eine übertragbare Methode zur Umweltbewertung der Digitalisierung im Endkundenmarkt des Energiebereichs und wandten sie in ausgewählten Fallstudien zu Wärme und Strom in Wohngebäuden und Haushalten an. Darunter:
- die Steuerung von Heizanlagen über Wetterprognosen sowie
- eine Online-Effizienzüberwachung von Heizungen,
- eine digitale Erfassung des Stromverbrauchs über Smart Meter mit Feedbacksystem oder
- Tools, die dazu beitragen sollen, Wärmepumpen und Elektroladestationen so zu betreiben, dass sie dem Stromnetz dienen.
