Nachhaltig punkten: Neue Technologien für die Energiewende

Ein harmonischer Dreiklang: Energiewende vorantreiben, moderne Technologien nutzen und Gutes tun. NTT DATA Business Solutions setzt ein derartiges Projekt mit einem regionalen Energieversorger um. Jeder Stromkunde kann hier seinen „GreenScore“ steigern, damit er selbst oder soziale Einrichtungen davon profitieren können. Technische Grundlage bilden Gamification, IoT und Blockchain.

Der Wandel hin zu erneuerbaren Energien setzt sich fort: Im Jahr 2019 stieg die Wind- und Solarstromproduktion in den EU-Staaten auf den neuen Rekordwert von knapp 510 Milliar­den kWh. Wichtigste regenerative Energiequelle in Europa ist die Windenergie vor der Wasserkraft und der Solar­energie. Das Problem: Aufgrund der fehlenden Speicherka­pazitäten sowie der Volatilität von Sonnen­scheindauer und Wind kommt es oft zu einem Missverhältnis von Angebot und Nachfrage, was einer stabilen Entwicklung der Märkte im Wege steht. Im Idealfall sollten Kunden grünen Strom abnehmen, wenn er durch die Netze fließt. Nur wann genau ist der Strom wirklich grün?

»Wie können wir innovative Techno­logien einsetzen, um den Stromverbrauch der Haushalte zu steuern?«

Die Lösung für das Dilemma entwickelte sich im Rahmen einer Networking-Initiative in Dresden, dem „Smart Systems Hub“. Dabei handelt es sich um einen der zwölf Kompetenz-Cluster innerhalb der deutschen Digital-Hub-Initiative. Im Fokus stehen smarte Lösungen rund um das Internet der Dinge, die durch eine Vernetzung von Unternehmen mit Innova­tions­partnern aus Wissenschaft und Gründerszene gefördert werden sollen. Die spezifische Herausforderung beim grünen Strom fasst Mark Albrecht, Global Head of Innovation bei NTT DATA Business Solutions, zusammen: „Wie können wir innovative Techno­logien einsetzen, um den Stromverbrauch der Haushalte zu steuern und gezielt regenerative Energie zu verbrauchen?“ Dass im Jahr 2020 dafür eine App genutzt wird, liegt auf der Hand – die wahren technischen Aufgaben spielen sich jedoch unter der Oberfläche ab.

Gemeinsames Projekt von einem Energieversorger, SAP und NTT DATA Business Solutions

„Das Projekt GreenScore ist aus einem Wettbewerb in Dresden zusammen mit einem regionalen Energieversorger und der SAP hervorgegangen“, erinnert sich Matthias Siegmund, Inno­va­tion Manager in der NTT DATA Business Solutions-Sparte Global Managed Services und inzwischen Projektleiter. Der Wettbewerb – Thin[gk]athon genannt – ähnelt einem Hackathon, aber mit einer engeren Verzahnung von Business und IT. Sein Motto: In vier Tagen neue, innovative Ansätze finden, um Energiedaten-Ma­na­gement, IoT und Blockchain zu verbinden. Themen-Owner war der lokale Energieversorger, er steuerte die Fachbe­reichs­perspektive bei. Von NTT DATA Business Solutions kamen vier Experten mit unterschiedlichen Skills in die gemischten Teams, die sich den Problemstellungen, Veränderungen und Herausforderungen der Zukunft gestellt haben.

Ein Ergebnis des Thin[gk]athons war das GreenScore-Projekt, berichtet Siegmund: „Im Nachgang haben wir uns zusammen mit dem Energieversorger überlegt, wie man den technischen Proof of Concept und die Idee weiter vorantreiben kann.“ Den Nährboden bildet das Innovation Acceleration Program der NTT Data. „Im Sommer 2019 wurde GreenScore weiterentwickelt, aktuell gibt es eine lauffähige Anwendung und wir sind auf den letzten Metern zu einem End-to-End-Feldtest mit rund 100 Pilotkunden.“

Punkte sammeln fürs Klima

Der Lösungsansatz ist einfach erklärt: Nutzer erhalten über die GreenScore-App die Information, dass sie beispielsweise bei starkem Wind – mit viel grüner Energie – Geräte wie die Waschmaschine oder den Trockner anstellen sollten. Verbrauchen sie in dem Zeitraum Strom, bekommen sie grüne Energiepunkte gutgeschrieben, was wiederum den persönlichen GreenScore in die Höhe treibt. „Hier setzen wir Elemente von Gamification ein, um die Nutzer zum Mit­machen zu bewegen“, erläutert Siegmund. Denn im Gegensatz zum Energie­verbrauch gilt bei GreenScore: Je mehr Punkte, desto besser. Das Guthaben kann schließlich genutzt werden, um die eigenen Stromkosten zu senken oder um es an karitative Organi­sa­tionen in der Region zu spenden, etwa Kindergärten oder soziale Projekte – grüne Energie für einen guten und nachhaltigen Zweck, ganz im Sinne der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen. Bei der Abrechnung der Spenden kann Blockchain-Technologie ins Spiel kommen.

Unterhalb der obligatorischen App müssen folglich eine Reihe von IT-Systemen zusammenspielen. Siegmund zufolge handelt es sich um eine komplette End-2-End-Lösung, ausgehend vom Zähler beim Kunden im Keller bis zum IoT-Gateway. Dieses übermittelt Verbrauchsprofile und speist Wetter- sowie Netzdaten aus dem Backend des Energieversorgers mit ein. Die Zählerinformationen beispielsweise werden über einen „Optokopf“ erfasst, der die Informationen über die integrierte optische Schnittstelle von modernen Messeinrichtungen ausliest und über ein LoRaWAN überträgt. Dieses sternförmige „Long Range Wide Area Network“ basiert auf einem Low-Power-Wireless-Netzprotokoll. Die Endgeräte kommunizieren mit Gateways, welche die Datenpakete an einen Server senden. Dieser wiederum verfügt über Schnittstellen für IoT-Platt­formen und Applikationen. „Das Projekt ist sehr spannend und eröffnet uns viele Herausforderungen in der Infra­struktur“, bilanziert Siegmund.

Das Ziel: Nachhaltigkeit attraktiver gestalten

Ein Schlüssel zum Erfolg liegt darin, dass Kunden den Mehr­wert aus der App attraktiv finden und sich aktiv mit dem Thema Energienutzung beschäftigen. Treiber sind Nachhaltig­keit und Digitalisierung, zudem sind Energieeffizienz und grüne Energie spätestens seit Greta Thunberg in einigen Teilen der Bevölkerung ein „Muss“, sagt Innovation-Manager Siegmund. „Wir fördern die bewusste Stromnutzung, indem wir den Verbrauch visualisieren und greifbarer machen, um nachhaltiges ökologisches Handeln zu belohnen.“ Weht viel Wind, fließt grüner Strom. Läuft dann die Waschmaschine, steigt der GreenScore. „Das Verbrauchsverhalten müssen wir dahingehend intensivieren.“ Zur Mitte des Projekts wurde eine Marktbefragung durchgeführt, ihr Ergebnis stimmt schon mal optimistisch: „Die Zielgruppe hat das GreenScore-Modell und die Idee sehr positiv bewertet.“

»Wir setzen Elemente von Gamification ein, um die Nutzer zum Mit­machen zu bewegen.«

Siegmund zufolge ist für 2020 geplant, den Ausbau des LoRaWAN voranzutreiben und den Feldtest vorzubereiten. In diesem sollen bis zu 100 Nutzer das System mit Echtdaten verproben. „Langfristig gehen wir davon aus, dass eines Tages auch mal 5.000 bis 10.000 Kunden im Dresdner Raum auf der Lösung aktiv sein werden.“ Die Anwendung gründet auf der SAP Cloud Platform (SCP) als zentralem Herzstück, allerdings ist die Architektur offen gestaltet. „So sind wir in der Lage, verschiedene IoT-Komponenten anzubinden.“ Ne­ben dem Einsatz neuer Technologien wie Blockchain, Smart Meters, Machine Learning und Gamification ist das Projekt für Siegmund aber auch daher richtungsweisend, weil es die komplette Informationskette vom Zähler bis zum Backend abdeckt.

»Wir leisten mit der GreenScore-App erstmals Support für Endanwender – bislang waren unsere Kunden ausschließlich Experten für Enterprise-Software.«

Aus Sicht des eigenen Geschäftsmodells bietet GreenScore ebenfalls mehr als nur einen innovativen Piloten – es zeigt, wo die Reise hingehen kann. Schließlich umfasst die neue Lösung viele Merkmale einer Plattform, die relativ einfach an die Anforderungen verschiedener Energieversorger an­gepasst werden kann. „Für NTT DATA Business Solutions kann die Lösung das Potenzial haben, den Gedanken der Plattformökonomie und das Serviceportfolio weiterzutreiben“, sagt Siegmund. Das Unternehmen kümmere sich dann um die Integration in die Systemlandschaft der Energieversorger, den Betrieb der Platt­form und die Betreuung der Endverbraucher, um von den Skaleneffekten zu profitieren. Einen Meilenstein – und Para­digmenwechsel – hat das Team bereits erreicht: „Wir leisten mit der GreenScore-App erstmals Support für Endanwender – bislang waren unsere Kunden ausschließlich Experten für Enterprise-Software.“

Laut Mark Albrecht, dem Global Head of Innovation bei NTT DATA Business Solutions, ist es bei allen zukunftsweisenden Projekten entscheidend, dass sich der Kreis von der Innovation in die Prozesswelt wieder schließt. „Ohne ein stabiles ERP-System ist Innovation für Unternehmen nicht sinnvoll – es kommt darauf an, derartige Projekte ganzheitlich zu betrachten.“ Schließlich müssten die finanziellen Effekte des GreenScores wieder in die Kernprozesse der Buchhaltung integriert werden, damit die Energiekosten für den Kunden sinken oder sich ein Dresdner Kindergarten über eine Spende freuen kann. „Nur dann ist es eine gelungene Kombination aus App-basierter Gamification, der Energiewende und einer guten Tat.“

GreenScore

Das Projekt GreenScore ist aus einem Wettbewerb zusammen mit einem regionalen Energieversorger und der SAP hervorgegangen. Ziel ist, Stromkunden zur Nutzung von erneuerbaren Energien zu bewegen. Die App zeigt an, wenn viel Wind-, Sonnen- und Wasserkraft zur Verfügung steht.

Wer dann Strom verbraucht, steigert seinen persönlichen GreenScore. Das „Guthaben“ wiederum kann genutzt werden, um die eigenen Kosten zu senken oder um karitative Organisationen in der Region zu unterstützen – etwa Kindergärten oder soziale Projekte.

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