Mieterstrom, welches durch Solaranlagen auf den Dächern von Mehrparteienhäusern erzeugt wird, kann das öffentliche Netz entlasten.

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Komplexität verringern Verbrauchsgerechte Stromkosten durch digitale Zwillinge

15.09.2022

Viele Entwicklungen unserer Zeit, wie etwa die Energiewende, bringen eine neue Form der Komplexität mit sich, wenn es darum geht, geeignete Lösungen zu realisieren. Um diese Herausforderungen zu meistern, braucht es Innovationen, die eine einfache Umsetzung ermöglichen. Innovationen wie die digitalen Zwillinge. Doch wie können uns diese helfen?

„Digital Twins“ sind digitale Abbilder materieller oder immaterieller Objekte in der gegenwärtigen oder gar zukünftigen Wirklichkeit. Zum Einsatz kommen sie bei der Simulation von Bauteilen, Prozessen oder gar ganzen Anlagen – aber eben auch bei smarten Softwarelösungen zur verbrauchsgerechten Abrechnung von Mieterstrom.

Win-Win-Win-Situation

Mieterstrom wird durch Solaranlagen auf den Dächern von Mehrparteienhäusern erzeugt und an die Bewohner der Immobilie weitergegeben, ohne dass das öffentliche Netz genutzt und belastet wird. Neben Energiegenossenschaften, -versorgern und anderen Energiedienstleistern profitieren Eigentümer von Mehrparteien-Immobilien und Wohnungs-Eigentümergemeinschaften (WEGs) ebenso davon. Für sie amortisieren sich die Investitionen in Solaranlagen schnell.

Zugleich eröffnen sich ihnen neue Geschäftsmodelle mit wachsender Rendite für ihre Immobilien. Mieter bekommen dafür einen besonders günstigen und obendrein sehr umweltschonenden Stromtarif. Eine Win-Win-Win-Situation.

Wachsende Komplexität

Was sich auf den ersten Blick verlockend und einfach anhört, ist in der Umsetzung deutlich schwieriger. Denn hierbei geht es um zahlreiche Datenquellen, die in unterschiedlichster Beziehung zueinanderstehen: Stromzähler mit Zählernummer, Zählerstand sowie Zählerplätze mit detaillierteren Angaben wie Stockwerk und Wohnungsnummer. Da verliert man schnell den Überblick.

Messkonzepte, die Informationen darüber beinhalten, welcher Verbraucher von welchen Erzeugern beliefert wird, und Abrechnungen über verschiedene Zeiträume hinweg erhöhen die Komplexität weiter. Kommen dann noch Themen wie die EEG-Umlage, die Umsatzsteuer und diverse andere Umlagen hinzu, wird eine genaue Abrechnung zur Mammut-Aufgabe. Die eigentliche Win-Win-Win-Situation rückt scheinbar in weite Ferne.

Einfach durch Abstraktion

Wie also lässt sich die Komplexität reduzieren? Grundsätzlich sind es stets Abstraktionen, die es uns Menschen ermöglichen, schwierige Sachverhalte besser zu verstehen. Straßenverkehrsschilder sind nur ein Beispiel, wie komplexe Informationen, etwa ein eingeschränktes Halteverbot, durch einfache Abstraktion in Form eines runden, blau-roten Schildes verständlich werden. Das Konzept ist also erfolgreich.

Im vorliegenden Beispiel liegt die Komplexität in der Anzahl der verschiedenen Daten, deren Zusammenhängen und den unterschiedlichen Berechnungen, die den Mietern zur Verfügung gestellt werden sollen. Was liegt also näher, als zunächst eine Abstraktionsebene zu finden, auf der die zuvor genannten Details noch nicht sichtbar sind? Gemeinsam mit einem geeigneten Software-Entwickler und IT-Spezialisten lassen sich genau zu diesem Zweck kundengerechte digitale Zwillinge entwickeln.

Digitale Zwillinge als Abbild

Als eine Art Container aus Datenmodell, Algorithmen und Schnittstellen ermöglichen sie eine vereinfachte Betrachtung der Wirklichkeit. Digitale Zwillinge können die Komplexität, die durch die digitale Abbildung von physikalischer Messgrößen wie etwa dem Stromverbrauch und gesetzlicher Vorgaben wie EEG-Umlage & Co. entsteht, geeignet abstrahieren und damit abmildern. Die gewonnenen Erkenntnisse, wie in diesem Fall die verbrauchergerechten Stromkosten, können wieder in die Realität zurückgespielt werden, indem sie beispielsweise in passende Stromabrechnungen für Mieter und Vermieter sowie in gegebenenfalls erforderliche Berichte für Energieunternehmen fließen.

Werden die digitalen Zwillinge nun durchgehend eingesetzt, ergeben sich fachlich sinnvolle Interaktionen, die auch von Laien im Stromzuordnungs- und Abrechnungsbereich sofort verstanden werden können.

Digitaler Zwilling im Solarnetz

Ein digitaler Zwilling ist jedoch nicht nur eine virtuelle Abbildung, wie zum Beispiel ein CAD-Modell, sondern besteht aus verschiedenen Softwarekomponenten: einem digitalen Modell, einer Analyse-Software, Datenbanken, Schnittstellen und grafischen Oberflächen. Das Besondere ist die Sammlung und Verarbeitung von unterschiedlichen Daten. Dazu gehören unter anderem der Stromverbrauch und die Konfiguration der entsprechenden Datenquellen, wie in diesem Fall die unterschiedlichen Zähler. Ebenso muss diesen die Energieherkunft zugeordnet werden: hier etwa die Solaranlage auf dem Dach oder das öffentliche Stromnetz.

Die Kosten, die durch den Verbrauch an einem Zähler entstehen, lassen sich zu jeder Zeit genau beziffern – und zwar in Abhängigkeit davon, welcher Erzeuger genutzt wird. Eine Rechnungsstellung kann also nutzungsorientiert erfolgen, sodass dem Mieter beispielsweise nur der Betrag in Rechnung gestellt wird, der für die Nutzung des Stroms tatsächlich angefallen ist. Dies ist dann abhängig von der Zeit des Verbrauchs: Bei schönem Wetter ist der solarerzeugte Strom günstiger als der reguläre Strom nachts.

Gute Zukunftsaussichten

Mit den erweiterten Funktionen der digitalen Zwillinge lassen sich Vorhersagen treffen, wann der Stromverbrauch für einen Kunden vergleichsweise günstig ist. So können beispielsweise Wetterdaten in die Vorhersage eingehen, genauso wie – und das ist besonders spannend – Statistiken, auf Basis derer sich der Verbrauch an den verschiedenen Zählern im Voraus berechnen lässt. Das Wissen der digitalen Zwillinge in die Steuerung des Haushalts und sogar weiterer Verbraucher, wie etwa der Ladesäule für E-Autos in der Tiefgarage, zu integrieren, ist damit keine Zukunftsmusik mehr.

Es geht sogar noch abstrakter, indem die Immobilie selbst zum digitalen Zwilling wird. So lässt sich für Quartiere oder ganze Städte die Nutzung von Energie lokalisieren, um damit die öffentlichen Netze zu entlasten – und das bei gleichzeitiger Kostenoptimierung für Verbraucher und (private) Erzeuger.

Fazit

Unser Tipp für alle Leser, die es bis hierhin geschafft haben: Lassen Sie sich von unterschiedlichen Verständnissen digitaler Zwillinge nicht verunsichern, sondern nutzen Sie das Konzept pragmatisch und passend für Ihre zu lösende Herausforderung. Geeignete Experten helfen Ihnen dabei, eine geeignete Art digitaler Zwillinge für Ihr Gesamtkonzept zu entwickeln und umzusetzen.

Bildergalerie

  • Digitale Zwillinge können die Komplexität, die durch die digitale Abbildung physikalischer Messgrößen wie Stromverbrauch entsteht, geeignet abstrahieren und damit reduzieren.

    Bild: Novatec

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