Smarte Technologien revolutionieren Lavendelfelder für nachhaltige und effiziente Ernte.

Zukunft der Energiewirtschaft: Wie KI die Branche transformieren kann

KI revolutioniert die Energiewirtschaft: Effizienz steigern, Netze stabil halten, Innovation fördern – die Zukunft der Energie ist smart.


Überblick

  • Künstliche Intelligenz in der Energiewirtschaft wird zunehmend als Lösung für Herausforderungen wie Fachkräftemangel und Regulierungsdruck eingesetzt.
  • Die strategische KI-Implementierung erfordert klare Roadmaps, technologische Infrastruktur und gezielte Schulungen.
  • Präzisere Prognosen, smarter Kundenservice und flexiblere Netze treiben die Energiewende voran.

Die Energiewirtschaft steht derzeit vor einer Vielzahl von Herausforderungen: Fachkräftemangel, komplexe und volatile Regulierung, technische Herausforderungen im Bereich der Erzeugung und Netze, sinkende Vertriebsmargen, erhöhter Wettbewerb und steigende Kundenanforderungen sind nur einige Aspekte. Künstliche Intelligenz (KI) wird zunehmend als Lösungsansatz für viele dieser Herausforderungen betrachtet und spielt eine immer wichtigere Rolle in der Branche. Es gibt bereits eine Vielzahl von Lösungen sowie innovative Ansätze, die zum Beispiel darauf abzielen, die betriebliche Effizienz zu steigern. Zudem werden auf KI basierende Systeme als ein wichtiger Baustein im Rahmen der Energiewende betrachtet, um die benötigte Flexibilität im zukünftigen Stromsystem effektiv und effizient anbieten und steuern zu können.

Herausforderungen in der Energiewirtschaft

Die Herausforderungen in der Energiewirtschaft sind sowohl technischer als auch organisatorischer Natur. Eine der größten Herausforderungen ist der zunehmende Fachkräftemangel, der die Fähigkeit der Unternehmen, ihren Versorgungsaufgaben wirksam nachzukommen und zudem innovative (Kunden-)Lösungen – auch im Lichte der Energiewende – zu entwickeln, beeinträchtigt. Ein weiteres bedeutendes Problem ist der zunehmende Regulierungsdruck. Energieversorger müssen eine Vielzahl von Vorschriften befolgen und umsetzen, die oft komplex und teilweise nur temporärer Natur sind. Dies bindet erhebliche Ressourcen und kann die Flexibilität der Unternehmen einschränken.

Technische Herausforderungen sind ebenfalls allgegenwärtig. Die Integration der (vermehrt dezentralen) Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und die Verbreitung von Elektrofahrzeugen und Wärmepumpen erhöhen das Risiko von Engpässen und Überlastungen im Stromnetz. Schwankungen bei der Stromeinspeisung und im Verbrauch belasten Transformatoren und Leitungen in einem stärkeren Maße, was nicht nur zu operativen Herausforderungen führt, sondern auch die gesamte Stabilität des Netzes beeinträchtigt.


In der Energiewirtschaft sind die Herausforderungen sowohl technischer als auch organisatorischer Natur.


Die sinkenden Margen, die hohe Wettbewerbsintensität und die steigenden Kundenanforderungen stellen weitere Herausforderungen dar, insbesondere für den Vertriebsbereich. Kunden erwarten zunehmend personalisierte und digitale Lösungen, die ihren individuellen Bedürfnissen entsprechen. Dies erfordert von den Energieversorgern, dass sie innovative und flexible Produkte entwickeln, die gleichzeitig standardisiert bereitgestellt werden können.

Potenzial und Vorteile von KI in der Energiewirtschaft

KI bietet in der Energiewirtschaft zahlreiche Potenziale und Vorteile, die sowohl die betriebliche Effizienz als auch die Kundenzufriedenheit erheblich steigern können. Energieversorger erwarten durch den Einsatz von KI mehr Wettbewerbsvorteile durch Innovation, genauere Prognosen und bessere Integration von Flexibilitäten (zum Beispiel Batteriespeicher). Der Bedarf an KI-basierten Lösungen wird dabei auch durch die Geschwindigkeit der verbraucherseitigen Änderungen getrieben, wie beispielsweise den Ausbau von Wärmepumpen und die zunehmende Elektromobilität. KI ermöglicht es in diesem Zusammenhang, das Verhalten einer großen Kundenzahl zu analysieren und daraus Prognosen abzuleiten, um entsprechend schnell und flexibel reagieren können.

Denn ein Vorteil von KI liegt in ihrer Fähigkeit, komplexe Zusammenhänge auf der Basis großer Datenmengen aufzuzeigen. Dies ermöglicht zum Beispiel präzisere Strompreisprognosen, die im Handel verwendet werden können. Durch kontinuierliches Training der KI-basierten Algorithmen können sich diese an die Gegebenheiten im Bereich der Erzeugung, des internationalen Stromaustauschs oder Änderungen auf der Verbrauchsseite anpassen, was zu einer signifikanten Wertsteigerung des erzeugten beziehungsweise angebotenen Stroms führen kann.

KI kann auch als Werkzeug zur Umsetzung neuer Geschäftsmodelle eigesetzt werden, was zu einem Innovationsvorteil führen kann. Insbesondere im Vertrieb eröffnen sich große Potenziale, da digitale Produkte entwickelt werden können, die die Implikationen der Energiewende zum Vorteil für die Kunden im Alltag transformieren. Lernfähige Lösungen können die notwendigen energiewendebedingten Änderungen rascher und sicherer umsetzen und standardisierte Produkte schaffen, die sich an die Kundenanforderungen anpassen.

Insgesamt bietet die Anwendung von KI in der Energiewirtschaft viel Potenzial entlang der gesamten energiewirtschaftlichen Wertschöpfungskette. Effizienzsteigerung, Erhöhung der Versorgungssicherheit und Steigerung der Kundenzufriedenheit sind nur einige der vielen Vorteile, die durch den Einsatz von KI realisiert werden können.

Use Cases von KI in der Energiewirtschaft

Folgende Beispiele für Use Cases von KI in der Energiewirtschaft gibt es:

  • Anlagenwartung: Neben langfristig geplanten Wartungsarbeiten sind bei unvorhersehbaren Anlagenausfällen auch kurzfristige notwendig. Solche spontanen Ausfälle und Wartungsarbeiten stören den operativen Betrieb und binden Ressourcen. Der Einsatz von „Predictive Maintenance“ in der Energiewirtschaft verbessert die Energieversorgung der Zukunft, indem unvorhersehbare Ausfälle durch Sensorüberwachung minimiert werden.
  • Netzbetrieb: Bei Netzengpässen müssen Erzeugungsanlagen gegebenenfalls temporär abgeschaltet werden, um die Netzstabilität zu gewährleisten. Durch den Einsatz von KI-basierten Algorithmen können Schalthandlungen schneller erfolgen und zudem potenzielle Risiken früher erkannt werden, sodass weniger Abschaltungen nötig sind.
  • Kundenservice: Im Kundenservice kann es aufgrund von Missverständnissen und fehlenden Informationen zu einer längeren Bearbeitungsdauer und somit einer Unzufriedenheit der Kunden kommen. Durch eine automatische Extraktion der Beschwerdegründe mittels Natural Language Processing und Intent Recognition kann der Kundenservice zielgerichteter arbeiten und gegebenenfalls dem Kunden einen spezialisierten Mitarbeiter zuordnen, sodass die Kundenzufriedenheit insgesamt erhöht wird.
  • Flächenmanagement: Sowohl im Netzbereich aus auch im Bereich der erneuerbaren Erzeugungen ist die Eruierung und Evaluierung geeigneter Flächen von Bedeutung. KI-basierte Lösungen können zum Beispiel anhand von Datenanalysen die Entwicklung der Vegetation abschätzen, die die Stromleitungen beeinträchtigen kann, oder durch die automatisierte Analyse von Satelliten- und Drohnenbildern die Inspektion der Netzanlagen vereinfachen. Zudem können Bildanalysen für das Finden geeigneter Flächen zur Vermarktung von Erzeugungsanlagen für erneuerbare Energien genutzt werden.
  • E-Ladeinfrastruktur: Die Auswahl attraktiver Standorte ist im Rahmen des Ausbaus der E-Ladeinfrastruktur von wesentlicher Bedeutung. Durch den Einsatz KI-gestützter Prognosen kann das potenzielle Ladeverhalten der Kunden von verschiedenen Standorten verglichen werden und somit die Standortauswahl vereinfachen. Zudem können auch die Implikationen für das örtliche Stromnetz analysiert werden.
Vierstufiger Ansatz zur Optimierung in der Energiebranche.

Konzeptionelle Überlegungen zur Implementierung von KI

Die Implementierung von KI-Lösungen erfordert eine sorgfältige strategische Planung, um nachhaltigen Wert zu schaffen. Eine durchdachte KI-Strategie für Energieversorger ist essenziell, um die effiziente Energieversorgung und die Transformation der Energiewirtschaft voranzutreiben. Sie sollte zudem eng mit der Unternehmens- und Informationstechnologiestrategie verzahnt sein und vom Management entsprechend unterstützt werden. Ein wichtiger erster Schritt ist die Entwicklung einer KI-Strategie, die eine KI-Roadmap und klare Zieldefinitionen für das Unternehmen beinhaltet. Investitionen in KI-Lösungen sollten grundsätzlich auf der Basis eines klaren Verständnisses der angestrebten Use Cases erfolgen. Eine KI-Roadmap kann helfen, überdimensionierte beziehungsweise wertvernichtende Investitionen zu vermeiden.

Unternehmen sollten sich die Frage stellen, in welchen Bereichen der Einsatz von KI sinnvoll ist. KI kann zum Beispiel besonders nützlich sein, wenn es viele messbare Datenpunkte gibt oder wenn die Fragestellung derart komplex ist, dass sie für Menschen schwer handhabbar wird. Auch bei der Optimierung bereits automatisierter Prozesse und Aufgaben, die intuitive menschliche Fähigkeiten wie Hören, Sehen und Sprechen erfordern, kann KI von Vorteil sein.


Unternehmen sollten sich die Frage stellen, in welchen Bereichen der Einsatz von KI sinnvoll ist. KI kann beispielsweise besonders nützlich sein, wenn es viele messbare Datenpunkte gibt oder wenn die Fragestellung so komplex ist, dass sie für Menschen kaum zu bewältigen ist.


Die erfolgreiche Implementierung von KI erfordert nicht nur technische Expertise, sondern auch eine entsprechende Umgestaltung der Aufbau- und Ablauforganisation. Der Aufbau einer KI-Fachabteilung/eines „Center of Excellence“ kann beispielsweise helfen, übergreifende Aufgaben zentral durchzuführen und Effizienzen zu nutzen. Ein spezifisches, klar fokussiertes Change-Management ist ebenfalls notwendig, um mit den Herausforderungen des kulturellen Wandels umzugehen und die Mitarbeitenden kontinuierlich weiterzubilden.

Unternehmen sollten des Weiteren insbesondere sicherstellen, dass sie über die notwendigen technischen Rahmenbedingungen (insbesondere Datenqualität und -infrastruktur) und das erforderliche Know-how (intern/extern) verfügen, um KI-Lösungen erfolgreich zu entwickeln und zu implementieren. Sie müssen jedoch bereit sein, signifikante Errichtungsinvestition für die nötige Infrastruktur zu tätigen, und zudem sicherstellen, dass sie über die notwendigen Mittel verfügen, um die Entwicklung und Implementierung von KI-Lösungen nachhaltig zu finanzieren.

Bei der Implementierung von KI dürfen die rechtlichen und ethischen Aspekte nicht vernachlässigt werden. In diesem Zusammenhang ist insbesondere das EU-Gesetz zur KI („EU Artificial Intelligence Act“) zu erwähnen. Zudem müssen Unternehmen auch die internen Governance- und Risikomanagementstrukturen im Hinblick auf KI überdenken und anpassen.

Insgesamt ist ein ganzheitlicher Ansatz für eine erfolgreiche KI-Umsetzung unabdingbar. Dadurch kann sichergestellt werden, dass Unternehmen durch den Einsatz von KI-Lösungen eine messbare Wertsteigerung erreichen.

Strategien, Prozesse und Vertrauen für erfolgreiche KI-Implementierung im Unternehmen.

Künstliche Intelligenz in der Energiewirtschaft: Ausblick

Die Perspektiven und Trends im Bereich der KI in der Energiewirtschaft sind vielversprechend und vielfältig. Ein zentraler Trend ist die zunehmende Integration von KI in nahezu allen Wertschöpfungsstufen der Energiewirtschaft. Der Einsatz von KI zur Bewältigung der steigenden Komplexität und Herausforderungen in der Energiewirtschaft wird aus mittelfristiger Sicht unerlässlich sein. Der Trend zur Nutzung von KI wird sich zügig und dynamisch entwickeln und hat das Potenzial, die Transformationsprozesse in der Energiewirtschaft nachhaltig zu prägen und zu beschleunigen.


Vor dem Hintergrund der Energiewende und des Ausbaus von erneuerbaren Energien ist eine präzise Vorhersage von Energieverbrauch und -erzeugung von wesentlicher Bedeutung; durch den Einsatz von KI wird dies präziser und zuverlässiger erfolgen als mit herkömmlichen Methoden. Dadurch kann eine effektivere Planung und Steuerung der Erzeugungsanlagen und Netze sichergestellt werden.


Nicht zu unterschätzen ist die zunehmende Bedeutung von Schulungs- und Weiterbildungsmaßnahmen für die Mitarbeitenden. Energieversorger werden verstärkt in die Entwicklung neuer Kompetenzen und in den Kulturwandel investieren müssen, um die Akzeptanz und das Verständnis für KI zu fördern. Dies umfasst sowohl technische als auch nichttechnische Aspekte und soll es den Mitarbeitenden ermöglichen, sich aktiv mit neuen Technologien und Lösungen auseinanderzusetzen. Denn am Ende wird der Erfolg von KI in der Energiewirtschaft von den Menschen abhängig sein, die diese Lösungen entwickeln beziehungsweise anwenden.

Fazit

Der Einsatz von KI bei Energieversorgern trägt zur Transformation der Energiewirtschaft bei, indem sie Prozesse optimiert, innovative Geschäftsmodelle ermöglicht und die Energieversorgung der Zukunft gestaltet. Die Implementierung von KI erfordert klare Strategien, technologische Infrastruktur und Schulungen, um langfristige Wettbewerbsvorteile und eine erfolgreiche Energiewende zu sichern.

Mehr zum Thema

Welche Anforderungen die EU-KI-Verordnung an Hochrisiko-KI-Systeme stellt

Eine Brüsseler Verordnung beschreibt das Pflichtenheft für KI-Anwendungen entlang der Wertschöpfungskette.

Wie KI die digitale und nachhaltige Transformation vorantreibt

Erfahren Sie mehr über die Fusion von Digitalisierung und Nachhaltigkeit durch den Einsatz von KI sowie über die Potenziale der Twin Transformation.

KI treibt digitale und nachhaltige Geschäftsmodelle an

Künstliche Intelligenz bietet großes Potenzial für die Branche der Maschinenbauer und Anlagenbetreiber. Wie man dieses heben kann, lesen Sie hier.

    Über diesen Artikel