Beitragsreihe Asset Logging: Anwendungsfeld

Der Energiesektor steht wie viele andere Bereiche der Wirtschaft vor der großen Herausforderung des digitalen Wandels. Dieser führt nicht nur zu der Notwendigkeit, existierende Prozesse zu digitalisieren, um zukunfts- und wettbewerbsfähig zu bleiben, sondern beinhaltet auch die Chance, neue digitale Geschäftsmodelle zu entwickeln und in die Tat umzusetzen. In diesem Feld zukunftsorientierter digitaler Geschäftsmodelle der Energiewirtschaft identifizieren und analysieren wir im Projekt InDEED potenziell relevante Anwendungsfälle (Use Cases). Insbesondere steht hierbei im Fokus, ob Blockchaintechnologie für die Umsetzung der Use Cases geeignet ist. In dieser Beitragsserie werden Forschungsergebnisse im Bereich des Asset Loggings vorgestellt, welche wir im Rahmen der DACH+ Konferenz Energy Informatics 2021 veröffentlicht und präsentiert haben. Das Paper ist unter diesem Link öffentlich verfügbar.

Übersicht über die Beitragsserie zum Thema Asset Logging: Digitale Use Cases der Energiewirtschaft

Anwendungsfeld
Relevante Use Cases
Konzeptionierung der technischen Umsetzung
Technische Lösungskonzept und geplante Umsetzung im Feldtest

1. Das Anwendungsfeld Asset Logging

Im ersten Teil der Beitragsreihe wird der allgemeine Anwendungsfall des Asset Loggings beschrieben. Dieser wurde basierend auf Vorarbeiten des Forschungsprojektes B10X und einer Reihe an Workshops mit relevanten Stakeholdern der Energiewirtschaft (Energieversorger, Netzbetreiber, Soft- und Hardwarehersteller und mehr) als relevanter Bereich digitaler Geschäftsmodelle identifiziert.

Wir definieren Asset Logging wie folgt:

Asset Logging ist die transparente, manipulationsresistente und automatisierte Dokumentation energiewirtschaftlicher Anlagendaten zum Nachweis der Datenintegrität sowie zur Verifikation von Prozessabläufen.

Wie Abbildung 1 zeigt, laufen Asset Logging Use Cases stets nach einem identischen Muster ab. Dabei werden Asset-Daten digital erfasst, manipulationsresistent gespeichert und die Datenintegrität für einen Nachweis- oder Verifikationsprozess bei Bedarf überprüft.

Asset Logging spielt in der Energiewirtschaft insbesondere dort eine Rolle, wo zukünftig mit einer hohen Anzahl an Anlagen (Energy Assets) und einer meist dadurch bedingten zunehmenden Dezentralität zu rechnen ist. Dies betrifft beispielsweise die zunehmende Stromerzeugung aus PV- und Windkraftanlagen, den Einsatz von Batteriespeichern und Wärmepumpen, sowie zukünftig die Integration batterieelektrischer Fahrzeuge ins Energiesystem.

Für eine erfolgreiche Umsetzung aller Use Cases des Anwendungsfelds Asset Logging bestehen die folgenden drei Grundvoraussetzungen.

Manipulationsresistenz entlang der gesamten Prozesskette von Datenerfassung, über
-speicherung, bis hin zur -verarbeitung.
Transparenz sowohl bezüglich der Datenherkunft als auch des Zeitpunkts der Erfassung.
Datenhoheit und Datensicherheit der Besitzer/ Betreiber der entsprechenden Assets.

Die wachsende Anzahl an dezentralen Anlagen stellt viele Akteure der Energiewirtschaft vor Herausforderungen. Insbesondere für die Gewährleistung der Manipulationsresistenz der gesamten Prozesskette existieren noch keine praktikablen technischen Lösungen. Auch unter der Annahme eines zeitnahen, flächendeckenden Rollouts von intelligenten Messsystemen in Deutschland, sowie unter der Annahme, dass durch diesen eine manipulationsresistente Datenerfassung garantiert werden könnte, kann die Integrität von Anlagendaten bei Verarbeitung, Speicherung und erneuerter Verwendung nur schwer garantiert werden. Zudem gehen die für viele Anwendungsfälle benötigten Anlagendaten über reine Stromzählerwerte hinaus, welche üblicherweise über intelligente Messsysteme erfasst werden.

Genau diese Garantie der Datenintegrität bei gleichzeitiger Automatisierung ist jedoch für alle Asset Logging Use Cases von höchster Bedeutung. Dabei existieren zum einen Use Cases, deren momentane Umsetzung durch komplizierte, meist ineffiziente und auf Vertrauen in einzelne Instanzen beruhende Prozesse zwar ermöglicht wird, bei denen jedoch großes Potenzial zur Verbesserung und Komplexitätsreduktion besteht. Zum anderen gibt es Use Cases, die durch eine technische Lösung der Garantie der Datenintegrität überhaupt erst realisierbar werden. Basierend auf Vorarbeiten im Bereich Asset Logging wurde nun eine Vielzahl an Use Cases mit Praxispartnern aus Industrie und Wirtschaft diskutiert, bewertet und priorisiert, um eine finale Auswahl an für eine Umsetzung geeigneten Asset Logging Use Cases treffen zu können. Eine Übersicht der generell als relevant eingestuften Asset Logging Use Cases sowie eine detaillierte Beschreibung der für die Umsetzung geeigneten Use Cases wurde im Rahmen des Solar Integration Workshop 2020 veröffentlicht und ist hier verfügbar. Zudem werden sowohl der Prozess zur Use Case Auswahl, sowie auch die als relevant eingestuften Use Cases im zweiten Teil der Beitragsserie „Relevante Use Cases im Bereich Asset Logging“ genauer erläutert.

Hintergrund

Im laufenden Forschungsprojekt InDEED beschäftigt sich die FfE mit technischer Unterstützung durch die Universität Bayreuth und rechtlicher Unterstützung durch die Stiftung Umweltenergierecht mit der Konzeption und Umsetzung einer energiewirtschaftlichen Datenplattform unter Verwendung der Blockchain-Technologie. Neben dem Anwendungsfeld „Asset Logging“ wird das Thema „Labeling von Energieflüssen“ im Projektrahmen betrachtet. Die in der ersten Projekthälfte zu entwickelnde Plattform wird für ausgewählte, vielversprechende Use Cases der zwei genannten Themenfelder unter realitätsnahen Bedingungen erprobt werden. Neben der Überprüfung der Umsetzbarkeit der Use Cases können während des Feldtests Daten erhoben und anschließend wissenschaftlich ausgewertet werden. Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert (Förderkennzeichen: 03E16026A).

Weitere Informationen: