Die Nachhaltigkeitstransformation ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit, die Digitalisierungstransformation bestimmt den Lösungsweg – insbesondere für Akteure der Kritischen Infrastruktur (KRITIS). Denn in betroffenen Branchen wie Energie-, Wasserversorgung oder Telekommunikation haben die Begriffe Sicherheit und Zuverlässigkeit gleichzeitig eine enorme Aufwertung erfahren. Sie, die Versorger dieses Landes, stehen damit enormen Herausforderungen gegenüber.

Volker Ludwig, SVP, Managing Director DACH

Autor: Volker Ludwig, SVP und Managing Director DACH, Digital Realty

„Dezentral und Smart“ – Buzzwords oder zukunftsweisend?

Beteiligte rund um die Digitalisierung der Versorgungsbetriebe sind sich einig: Dezentralisierung und Smarte Infrastruktur sind die aktuellen Hauptthemen. Doch was genau bedeutet das? Beispiele hierfür gibt es in verschiedenen Versorgungssektoren: In der Energieversorgung kommen durch den Ausbau erneuerbarer Energien mehr und mehr kleine „Kraftwerke“ dazu, die in das Stromnetz einspeisen – das können Photovoltaikanlagen einzelner Haushalte sein oder der Windpark einer Gemeinde. Die Einspeisung dieses Stroms muss koordiniert werden, um Engpässe und Überschüsse zu vermeiden. Hierfür sind vernetzte Sensoren (sogenannte Smart Metering-Systeme) und KI-Technologien zur Lastprognose vielversprechende Lösungskomponenten. In der Wasserversorgung können smarte Sensornetze beitragen, die Wasserqualität automatisch auf höchstem Niveau zu halten oder sicherstellen, dass das Kanalisationsnetz auch bei Unwetter und Starkregen nicht überlastet ist. Near Field Communication (NFC), eine Unterform der Radio Frequency Identification (RFID), optimiert Recyclingprozesse durch digitale Produktpässe. Diese speichern Materialinformationen und ermöglichen so auf der einen Seite automatisierte und effiziente Abläufe in Recyclinganlagen und fördern gleichzeitig das Konzept der Kreislaufwirtschaft durch mehr Transparenz in den Lieferketten.

Somit zeigt sich: Dezentrale Netzlösungen und smarte Komponenten sind nicht nur Worthülsen und Zukunftsmusik, sondern kommen immer mehr in der Realität der Versorgungsbetriebe an und können zur Erreichung der Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen, den sogenannten Sustainable Development Goals (SDGs) beitragen.

Smart Grid – Vorreiter und Blaupause

In einer detaillierteren Betrachtung der fortschreitenden Zwillingstransformation von Digitalisierung und Nachhaltigkeit macht sich der Energiesektor, getrieben von Dekarbonisierungszielen, genau solche Lösungsansätze zunutze.
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie hat schon 2008 ein Förderprogramm zur Energiewende aufgelegt, welches sich mit den technischen Voraussetzungen und Möglichkeiten befasst. Was sich dort unter dem Titel „Smart Energy made in Germany“ etabliert hat, ist die Bedeutung der Informations- und Kommunikationstechnik (ITK) für die Energiewende generell und das Architekturkonzept der Smart Grids im Speziellen. Ein vereinfachtes Schaubild, angelehnt an die Ergebnisse des Förderprogramms „Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende“ (SINTEG), beauftragt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz beschreibt die vier zentralen Elemente der Smart Grid-Architektur: Plattformen, Interoperabilität (die Zusammenarbeit und Kommunikation verschiedener Systeme), IT-Sicherheit und Infrastruktur (siehe Abbildung 1).

Abb.: Vereinfachte Smart Grid-Architektur, angelehnt an die Ergebnisse aus dem Förderprogramm SINTEG

Was die Elemente in der Praxis bedeuten, zeigen einige Beispiele. Für die Realisierung von Netzstabilität ist zunächst das Element „Infrastruktur“ notwendig, da die auf den Plattformen benötigten Daten erhoben und übertragen werden müssen – hierfür braucht es eine angemessene ITK-Infrastruktur in Form von Netzausbau, Rechenzentren, entsprechender Software oder auch Smart Meters, die Echtzeitdaten übertragen. Auf diesem Fundament kann mithilfe von Datenplattformen (Element „Plattformen“) die Vorhersage von Energieproduktion und -bedarf stattfinden, z. B. durch KI-Technologien. Einen weiteren Schlüssel zur erfolgreichen Implementierung von Smart Grids beschreibt das Element „Interoperabilität und Standardisierung“: Durch Normierung, Standardisierung, ITK-Konnektivität und passende Schnittstellen wird ermöglicht, dass Daten sicher und effizient zwischen unterschiedlichen Systemen ausgetauscht werden. Damit wird eine reibungslose Integration erneuerbarer Energien in das bereits bestehende Elektrizitätsnetz, eine effiziente Steuerung bereits bestehender Kraftwerke, sowie andere Energiedienstleistungen (wie z. B. der zuverlässige Betrieb von E-Ladesäulen oder Energiespeichern) ermöglicht. Doch auch das Element „IT-Sicherheit“ ist von entscheidender Bedeutung: Als Betreiber von kritischer Infrastruktur müssen Energieversorger sicherstellen, dass ihre IT-Systeme in jedem Fall voll funktionsfähig sind. Hierfür sind entsprechende IT-Sicherheitskonzepte wie Redundanz für ein höchstmögliches Maß an Verfügbarkeit und ausreichender Daten- und IT-Sicherheit von hoher Bedeutung. Somit greifen alle vier Elemente ineinander und bilden die Grundlage für ein resilientes und effizientes Smart Grid-Netzwerk für eine Energieversorgung der Zukunft.

Diese und weitere Architekturanforderungen lassen sich in vielen Punkten auf die anderen Versorgungsbereiche übertragen: Auch in der Wasser-, Fernwärme- und Gasversorgung gibt es Verteilernetze, welche in den kommenden Jahren zunehmend digitalisiert werden. In der Entsorgungs-/Recyclingbranche werden derzeit die vorgestellten Architekturkomponenten geschaffen und weiter ausgebaut. Dies schafft die Grundlage für die Umsetzung der Kreislaufwirtschaft. Denn auch hier werden Plattformen (z. B. zur Speicherung und Verarbeitung der Daten aus den digitalen Produktpässen), die entsprechende (ITK-)Infrastruktur, Interoperabilität und Standards (z. B. beim Dateiformat digitaler Produktpässe zur Übermittlung von interpretierbaren Daten an andere Institutionen) und entsprechende Sicherheitskonzepte benötigt. Letzteres ist hier besonders wichtig, da für Teile des kreislaufwirtschaftlichen Konzepts teilweise sensible Produktdaten geteilt werden müssen. Mit den vier Elementen gibt es also ein klares Anforderungsprofil, eine Art Roadmap, zur Versorgungsindustrie 4.0.

Resilienz und Leistungsfähigkeit für KRITIS

In einer Welt, in der „Smart Grid-Architekturentscheidungen und -investments von heute […] das Energiesystem von morgen [prägen]“ (SINTEG-Bericht, S. 42), ist die fundierte Auswahl zuverlässiger Partner von entscheidender Bedeutung. Dies gilt insbesondere für KRITIS-Betreiber, die hohe regulatorische Anforderungen erfüllen müssen. Anbieter professioneller Rechenzentren fallen selbst unter KRITIS und sind daher umfassend zertifiziert, um höchste Standards zu erfüllen, die sie zu solchen zuverlässigen Partnern machen: Sicherheit und Zuverlässigkeit zur Schaffung resilienter Systeme sowie Flexibilität und Leistungsfähigkeit zur Bewältigung von Effizienzanforderungen.

Unser Colocation-Angebot wird die Sicherheit und Verfügbarkeit Ihrer ITK-Infrastruktur gewährleisten. Wir bieten 24/7-Support in einem hochsicheren und ausfallsicheren Rechenzentrum. Mit unserer ServiceFabric™-Produktfamilie können Sie zusätzliche Dienste problemlos integrieren. Sie werden von flexiblen Anbindungs- und Skalierungsmöglichkeiten sowie von unserem umfangreichen Partnernetz profitieren, um beispielsweise Cloud-Dienste jederzeit und einfach nutzen zu können.

Ein guter Partner zeichnet sich aber nicht nur durch sinnvolle Produkte aus, sondern auch durch Weitsicht und die Fähigkeit, zukünftige Entwicklungen zu antizipieren und Verantwortung zu übernehmen. Bei Digital Realty sind wir stets bestrebt, auch bei der Erreichung von Nachhaltigkeitszielen eine Vorreiterrolle einzunehmen. Dazu wollen wir neue Erkenntnisse liefern, wie zuletzt in unserer Studie „Daten für die Nachhaltigkeit“, in der wir untersucht haben, wie Daten für die Nachhaltigkeitstransformation genutzt werden können.

Ihr Wegweiser für die Zwillingstransformation im Versorgungssektor

In Zeiten, in denen die Nachhaltigkeits- und Digitalisierungstransformation nicht mehr nur Optionen, sondern Notwendigkeiten sind, stellt sich nicht mehr die Frage, ob Versorgungsunternehmen diese Wege beschreiten sollten, sondern wie. Die Antwort darauf bieten wir bei Digital Realty: Durch unsere sicheren, zuverlässigen und leistungsstarken Lösungen und unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an Ihrer Seite können Sie Ihre digitalen und nachhaltigen Ambitionen verwirklichen. Hierfür braucht es Veränderungsbereitschaft und Vertrauen. Bei uns steht Partnerschaft im Vordergrund und wir möchten mit Ihnen den nächsten Schritt zur Versorgungsbranche der Zukunft beschreiten.

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