Studie bestätigt: Künstliche Intelligenz (KI) ist ein wesentlicher Treiber der Energiewende

• KI birgt ein enormes Potenzial als Treiber und Unterstützer der globalen Energiewende
• KI kann in zahlreichen Anwendungen als intelligente Schicht dienen, damit Muster erkannt, die Systemleistung verbessert sowie die Ergebnisse komplexer Situationen vorhergesehen werden können
• Energie- und Technologieexperten zufolge gibt es jedoch einige bedeutende Hindernisse, die einer raschen globalen Akzeptanz von KI im Wege stehenNeuer Bericht hebt das Potenzial der Technologien zur Unterstützung der Energiewende hervor und stellt eine Reihe von Grundsätzen für die Energiebranche auf, um KI auf sichere, faire und vertrauenswürdige Weise einzusetzen

Da die Auswirkungen des Klimawandels weltweit immer deutlicher zu spüren sind, stehen Politik und Industrie vor der dringenden Herausforderung, den Übergang zu einem kohlenstoffarmen globalen Energiesystem zu schaffen.

Digitale Technologien – allen voran KI – sind wichtige Treiber für diesen Wandel und können dazu beitragen, die Klimaziele im Energiesektor schneller und kostengünstiger zu erreichen.

Die von BloombergNEF und der Deutschen Energie-Agentur (dena) verfasste Studie “Harnessing Artificial Intelligence to Accelerate the Energy Transition“ gibt einen Überblick über den aktuellen Stand der Akzeptanz von KI im Energiesektor, zeigt die wichtigsten Anwendungsfälle von KI im Zuge der Energiewende auf und enthält neben einer Roadmap auch praktische Tipps dazu, wie die Energie- und KI-Branche das Potenzial von KI voll ausschöpfen kann.

Das Fazit des Berichts lautet, dass KI einen beträchtlichen Beitrag zur globalen Energiewende leisten kann. Gemäß der von BNEF durchgeführten Modellierung des Netto-Null-Szenarios wird zwischen 2020 und 2050 aufgrund des geringeren Investitionsbedarfs jedes einzelne Prozent an zusätzlicher Effizienz in der Nachfrage einen Wert von 1,3 Billionen Dollar schaffen. KI könnte dies ermöglichen, indem sie zu einer höheren Energieeffizienz und einer flexibleren Nachfrage beiträgt.

„KI prägt bereits viele Bereiche der Gesellschaft und Wirtschaft. Im Energiesektor erhalten wir aktuell nur einen Vorgeschmack darauf, wie KI den Übergang zu den emissionsarmen, hocheffizienten und vernetzten Energiesystemen von morgen beschleunigen kann. Dieser Bericht zeigt, welch großes Potenzial besteht und wie es voll ausgeschöpft werden kann – geleitet von Grundsätzen, die den verantwortungsvollen Einsatz von KI im Energiebereich regeln, gestalten und ermöglichen. Politik und Wirtschaft können gemeinsam einen echten Wendepunkt herbeiführen, indem sie KI für eine schnellere Energiewende nutzen“, so Roberto Bocca, Head of Energy, World Economic Forum.

„Bei dena setzen wir uns seit Jahren verstärkt mit digitalen Technologien auseinander. Vor allem durch unser ‚Future Energy Lab‘ treiben wir KI-Projekte voran. KI ist eine unerlässliche Technologie für die Energiewende, da sie die verschiedenen Sektoren (Strom, Wärme, Mobilität und Industrie) miteinander verzahnen und als digitale Technologie zur effektiven System- und Prozessüberwachung dienen wird. Das Energiesystem der Zukunft wird aufgrund erneuerbarer Energien sehr volatil sein. Um es auf effiziente Weise kontrollieren zu können, wird eine solche agentenbasierte Steuerung eine übergeordnete Rolle spielen“, erklärt Andreas Kuhlmann, Vorsitzender der dena-Geschäftsführung.

Hier ein Überblick über die wichtigsten Anwendungsfälle für KI, die den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Energiezukunft beschleunigen sollen:

(1) Erkennung von Mustern in Daten und Ableitung von Erkenntnissen für höhere Effizienz und Einsparungen: Laut den Netto-Null-Szenarien von BNEF werden für die vollständige Dekarbonisierung des globalen Energiesystems zwischen 2020 und 2050 Energieinfrastrukturinvestitionen in Höhe von 92 bis 173 Billionen Dollar erforderlich sein. Deshalb kann bereits eine Flexibilitäts-, Effizienz- oder Kapazitätsverbesserung im einstelligen Prozentbereich bei sauberen Energie- und kohlenstoffarmen Infrastruktursystemen Wertsteigerungen und Einsparungen in Billionenhöhe bewirken.

(2) Koordinierung von Stromsystemen mit wachsendem Anteil an erneuerbaren Energien: Da Strom in immer mehr Sektoren und Anwendungsbereichen benötigt wird, entwickelt sich der Stromsektor zur tragenden Säule der weltweiten Energieversorgung. Im Zuge des verstärkten Einsatzes erneuerbarer Energien zur Dekarbonisierung des weltweit expandierenden Stromsektors wird mehr Strom aus intermittierenden Quellen (wie Sonnen- und Windenergie) geliefert werden. Um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Stromnetze sicherstellen zu können, bedarf es besserer Prognosen, einer besseren Koordinierung und eines flexibleren Verbrauchs.

(3) Verwaltung komplexer, dezentraler Energiesysteme in großem Maßstab. Der Übergang zu kohlenstoffarmen Energiesystemen führt zu einer raschen Zunahme der dezentralen Stromerzeugung, der dezentralen Speicherung und fortschrittlichen Möglichkeiten für das Lastmanagement, die in hochgradig vernetzte, transaktionale Stromnetze integriert werden müssen.

Das stellt energieintensive Branchen und die Energiesysteme selbst vor enorme strategische und operative Herausforderungen, da sie sich in einem einmaligen digitalen Wandel befinden. KI kann in zahlreichen Anwendungen als intelligente Schicht dienen und ist in der Lage, Muster in Daten zu erkennen und Erkenntnisse daraus abzuleiten, aus Erfahrung zu „lernen“ und die Systemleistung im Laufe der Zeit zu verbessern sowie mögliche Ergebnisse für komplexe, multivariate Situationen vorherzusagen und zu modellieren.

Die jüngsten Bemühungen um den Einsatz von KI im Energiesektor zeigen sich vielversprechend, doch Innovation und Akzeptanz sind nach wie vor begrenzt. KI birgt ein enormes Potenzial als Treiber der globalen Energiewende, das sich jedoch erst dann entfalten wird, wenn Innovation, Akzeptanz und Zusammenarbeit in Bezug auf KI branchenweit zunehmen. Diesbezüglich zeigt das Whitepaper eine Reihe von Grundsätzen auf, die der Industrie helfen sollen, KI-Technologie schnell, sicher und gerecht zu steuern und zu skalieren.

„Wir haben aus unseren Workshops unter anderem die wichtige Erkenntnis gewonnen, dass wir zwar viele konkrete Möglichkeiten für KI in der Energiewende sehen konnten, es aber dringend gemeinsame Leitprinzipien brauchte, um diese Möglichkeiten skalierbar zu machen. Diese Grundsätze sollten idealerweise den Rahmen schaffen, damit verschiedene Interessengruppen effektiv zusammenarbeiten können, und zwar durch vorgegebene Aktivitäten in Bezug auf Governance, Planung und Infrastrukturaufbau. Dadurch werden wir in der Lage sein, die vielen ‚Proof-of-Concept‘-Projekte hinter uns zu lassen und Lösungen in großem Maßstab erfolgreich zu implementieren“, erklärt Jon Moore, Chief Executive Officer, BloombergNEF.

Die im Bericht erläuterten neun Grundsätze sollen das Vertrauen der Industrie in KI-Technologien stärken, damit KI eine größere Rolle bei der Energiewende einnehmen kann. KI-Tools finden in der Energiebranche und in energieintensiven Sektoren immer häufiger Anwendung. Wirtschaft und Politik sind deshalb aufgerufen, den Einsatz von KI im Energiesektor aktiv zu steuern und zu prägen, Best Practices für eine verantwortungsvolle Gestaltung von KI-Systemen zu etablieren und ein förderliches Umfeld zu schaffen, damit das volle Potenzial von KI-Technologien erschlossen werden kann.