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Die Herausforderungen der 4. industriellen Revolution

By |Published On: 14. janvier 2022|Categories: Posts FR|

Die bevorstehende vierte industrielle Revolution wird durch die digitale Transformation ausgelöst, durch die Verschmelzung von Technologien, die die Grenzen zwischen der physischen, digitalen und biologischen Sphäre verwischt. Es zeichnet sich durch eine beispiellose Datenproduktion und die Mittel zu ihrer Verarbeitung durch maschinelles Lernen aus. Es steht viel auf dem Spiel und kann manchmal beängstigend sein. Ist der Ersatz des Menschen durch Roboter der nächste Schritt in der Automatisierung oder kann im Gegenteil die Mensch-Maschine-Kollaboration zu Augmented Intelligence führen?

Jede industrielle Revolution war die Verbindung mehrerer Technologien und hat immense Veränderungen hervorgebracht. Die erste sah das Aufkommen des Buchdrucks und der Dampfmaschine. Es ermöglichte die Mechanisierung der Produktion. Die zweite war die Geburtsstunde des Telefons und des Automobils sowie der Massenproduktion. Die dritte, die das Aufkommen des Internets und der Informationstechnologie mit sich brachte, führte zur Automatisierung.

Der Berner Jura hat während dieser Revolutionen seinen Platz gefunden; von der Mechanisierung zur Automatisierung über die Massenproduktion. Damit ist sie bestens gerüstet für die sich ergebenden Herausforderungen. Sie sind schwer zu verstehen, da das Tempo hoch ist. Das Aufkommen von Plattformen beispielsweise eröffnet neue Konsumformen und Anforderungen an Innovation, Kollaboration, Organisationsformen und Transparenz.

Neue Energie mit jeder Revolution

An jeder der industriellen Revolutionen hat auch eine neue Energiequelle teilgenommen: Kohle, dann Öl (und Strom) und schließlich Atomkraft für die ersten 3. Erneuerbare Energien werden sicherlich die Hauptrolle dieser 4. industriellen Revolution spielen.

Auch hier steht mit dezentralen erneuerbaren Energien, die von Natur aus intermittierend sind, viel auf dem Spiel. Die Vision und die Innovationen, auf denen der Schweizer EnergiePark entstand, sollen es ihm ermöglichen, an dieser im Bau befindlichen Zukunft mitzuwirken. Tatsächlich deckt die Produktion erneuerbarer Energie jährlich mehr als 90 % des Bedarfs dieses Gebiets. In dieser Situation hoffen alle Unterzeichnerstaaten der Pariser Abkommen in 30 Jahren wiederzufinden.
Die Herausforderungen wurden im Bericht zum Stromverbrauch definiert, der im Mai 2021 vom Bundesrat veröffentlicht wurde (vgl. am Ende des Artikels). Die Distributionsentwicklung wird über die Lagerung, die Sektorkopplung sowie das Nachfragemanagement erfolgen.

Lager

Die Speicherung ist zweifellos einer der interessantesten Wege, um an der Harmonisierung der Produktions- und Konsumflexibilität mitzuwirken. Eine beispiellose Mobilisierung von Mitteln wird aufgebracht, um Lösungen zu finden. Der Schweizer Energiepark beteiligt sich an der Suche nach einer Speicherlösung, insbesondere durch ein Forschungskonsortium von rund dreißig Unternehmen und akademischen Einrichtungen, das eine Kreislaufwirtschaft rund um Batterien schaffen will. Dieses Projekt wurde im Rahmen einer Flagship-Ausschreibung von InnoSuisse eingereicht. Es wird derzeit evaluiert.

Flexibilität der Nachfrage

Die Flexibilität, die das Bedarfsmanagement dem Netz verleiht, ist ein entscheidendes Element von Smart Grids, den sogenannten „Smart Grids“. Das Demand Side Management kann in Zukunft einen wichtigen Beitrag für den Strommarkt leisten, jedoch gibt es derzeit keine soliden Daten zu Lastverschiebungen aufgrund von Pilotierungen. Auch hier kann der Schweizer Energiepark eine wichtige Rolle spielen, denn Smart Meter haben in den letzten 10 Jahren mehr als 3,5 Milliarden Daten gesammelt. Die Installation von Smart Metern in unserer Region vor mehr als einem Jahrzehnt ermöglicht es uns nun, den Innovationsgeist, der sie ausmacht, aufrechtzuerhalten und zu verwirklichen.

Kopplung von Sektoren

Demand Management wird Teil der Lösung sein; sie muss jedoch von der Kopplung der Sektoren begleitet werden. Gekoppelt lassen sich die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität aus Sicht eines globalen Systems intelligent steuern. Aufgrund verschiedener Hemmnisse derzeit nicht ausreichend, wird auch die Ausschöpfung der Effizienzpotenziale eine große Rolle spielen.

Digitalisierung

Die Digitalisierung spielt eine große Rolle bei der zunehmenden Ausnutzung der Flexibilität einer Vielzahl dezentraler Produktionseinheiten, Speicher und Verbraucher, auch sehr kleiner, sowie bei der Nutzung dieser Flexibilität für Wettbewerbs- oder Netzwerkzwecke. Es lässt sich zunächst in 3 Bereiche unterteilen:

  • Physikalische Messgeräte (Smart Meter)
  • Dateninfrastruktur mit einem Zentrum, das deren Sammlung und Austausch ermöglicht, zugänglich macht und verschiedene Datenquellen verbindet
  • Marktanwendungen, die datengesteuerte Transaktionen erleichtern.

Energieversorgungsunternehmen setzen bereits zentralisierte Fernwirkanlagen ein, um Spitzenlasten zu reduzieren und den Lastausgleich auszugleichen. Allerdings herrscht heute große Unsicherheit über die genauen Mengen, die für das Nachfragemanagement verwendet werden können.

Zusammenarbeit und Vertrauen sind vielleicht die wichtigsten Themen …

Um die Ziele der vom Bund definierten Energiestrategie 2050 zu erreichen, ist eine Zusammenarbeit auf mehreren Ebenen notwendig.
Tatsächlich stellt der Übergang von einer zentralisierten Bandproduktion zu einer dezentralisierten und weniger vorhersehbaren Produktion eine Herausforderung dar, an der viele Akteure beteiligt sind. In einem ersten Schritt müssen die Daten zugänglich sein, um eine Sektorkopplung zu pilotieren und damit die Energieeffizienz zu verbessern. Daher scheint die Stärkung des Vertrauens zwischen dem Kunden, dem Vertreiber, dem Produzenten und dem Staat die Vorbedingung zu sein, um den globalen Ansatz zu ermöglichen, der für den Erfolg von Energie und Klimawandel unabdingbar ist.

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Par |2022-03-28T15:51:27+02:0014. janvier 2022|Posts FR|
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