Treiber der Energiewende

Komplexität als Chance zur autonomen Gestaltung und zum nachhaltigen Wachstum für Alle

Komplexität als Folge und Chance Treiber der Energiewende
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Inhaltsverzeichnis

  1. Vor­wort — Dampf­ma­schi­ne im Cyber War
  2. Zusam­men­fas­sung — Inno­va­ti­ons­im­pul­se statt Detailregulierung
  3. Emp­feh­lun­gen zur EEG- und EnWG-Novel­le — Auto­no­mie hin­ter dem Netzanschluss
  4. Trei­ber der Energiewende
  5. Stan­dards sind Bin­de­glied zwi­schen Inno­va­ti­on und Sicher­heit — Gestal­tungs­ebe­nen wirt­schaft­li­cher Entwicklung
  6. Eigen­ver­sor­gung und Energiegemeinschaften
  7. Emp­feh­lun­gen für die Schnitt­stel­le zum Prosumenten
  8. C/sells-Posi­ti­on zum Stu­fen­mo­dell des BMWI zur Wei­ter­ent­wick­lung von Stan­dards für die Digi­ta­li­sie­rung der Energiewende
  9. Tech­ni­sche Detail­re­gu­lie­rung im EEG unter Blick­win­kel der Abgren­zung von Rechts­sys­tem, nor­ma­ti­ver Basis und Innovation

Treiber der Energiewende

Kom­ple­xi­tät ist sowohl Fol­ge der Trans­for­ma­ti­on zu Erneu­er­ba­ren Ener­gien und gleich­zei­tig — als Chan­ce zur auto­no­men Gestal­tung und zum nach­hal­ti­gen Wachs­tum für Alle — Trei­ber der Energiewende

Komplexität und Flexibilität

Die mensch­li­che Gesell­schaft bil­det schon immer ein hoch kom­ple­xes Sys­tem. Die Infor­ma­ti­ons­flüs­se im sozia­len und kul­tu­rel­len Kon­text sowie die Ener­gie- und Stoff­flüs­se zur Wech­sel­wir­kung in Wirt­schaft und Han­del sind die Grund­la­ge eines Netz­wer­kes mit viel­fäl­ti­gen Ver­bin­dun­gen zwi­schen den Tei­len der Gesellschaft.

Nun ste­hen kom­ple­xe Sys­te­me immer ein wenig am Abgrund ihrer Exis­tenz. Manch­mal kann eine Gesell­schaft eine sehr lan­ge Über­le­bens­dau­er vor­wei­sen. Dazu gehö­ren das Reich der Ägyp­ter oder das Römi­sche Impe­ri­um. Die schein­ba­re Sta­bi­li­tät einer Gesell­schaft zer­bricht aber teil­wei­se schon nach weni­gen Jahrzehnten.

Die Kom­ple­xi­tät von Sys­te­men ist durch Viel­falt, Ver­net­zung und die Anzahl der Orga­ni­sa­ti­ons­for­men geprägt. Wenn die Anzahl der Ele­men­te und ihrer Merk­ma­le, der Ver­net­zungs­grad sowie die zuge­hö­ri­gen Orga­ni­sa­ti­ons­for­men einen bestimm­ten Umfang über­schrei­ten, kann der Wech­sel in das Cha­os die Fol­ge sein [Luh­mann, Niklas (2017), S. 167], [Kauffman, S. (09/1998)]. Das Sys­tem beginnt auf Grund­la­ge der viel­fäl­ti­gen Beein­flus­sun­gen zu schwin­gen und kann zerbrechen.

Kom­ple­xi­tät lässt sich in Form meta­sta­bi­ler Zustän­de beherr­schen, wenn das Gesamt­sys­tem in klei­ne­re Ein­hei­ten zer­legt wird, die mit­ein­an­der nach fest­ge­leg­ten Regeln inter­agie­ren. Dazu exis­tie­ren Vor­schlä­ge einer zel­lu­lä­ren Sys­tem­ge­stal­tung sowie von zel­lu­lä­ren Auto­ma­ten [Ger­hardt, M.; Schus­ter, H. (01/1995)], [‘t Hooft, G. (09/2016)], [Wolf­ram, S. (02/1994)].

Die Beherr­schung kom­ple­xer Sys­te­me basiert wei­ter­hin auf der Nut­zung dämp­fen­der Ele­men­te. Was kann aber dämp­fend auf ein Sys­tem wir­ken? Hier kommt der Begriff der Fle­xi­bi­li­tät in das Spiel. Ver­bun­de­ne Ele­men­te wir­ken mit­ein­an­der fle­xi­bel, wenn sie bezüg­lich ihrer Inter­ak­tio­nen ver­schie­de­ne Hand­lungs­mög­lich­kei­ten besit­zen.  Star­re, unfle­xi­ble Regeln kön­nen Sys­te­me zum Schwin­gen brin­gen, wie der Gleich­schritt auf Brü­cken. Fle­xi­ble Hand­lun­gen dämp­fen dage­gen die Aus­wir­kun­gen der Inter­ak­tio­nen auf das Gesamtsystem.

Nun, dies war gleich zu Beginn schwer ver­dau­li­che Kost. Aber wir wol­len Ver­än­de­rungs­pro­zes­se im Hin­blick auf das Ver­hält­nis von zen­tral orga­ni­sier­ten Regeln und der Gestal­tungs­kraft der Gesell­schaft beleuch­ten. So benö­ti­gen wir noch ein wenig Geduld.

Transformation des Energiesystems und Abgabe von Kontrolle

Die Trei­ber der Ener­gie­wen­de füh­ren neben neu­en Groß­pro­jek­ten zu einem dezen­tra­le­ren und klein­tei­li­ge­ren Sys­tem. Wind- und Solar­an­la­gen als Ein­zel­an­la­gen besit­zen eine gerin­ge­re Leis­tung als Groß­kraft­wer­ke. Die gleich­zei­tig ein­her­ge­hen­de zuneh­men­de Elek­tri­fi­zie­rung der Wär­me­er­zeu­gung und der Mobi­li­tät bie­tet neue Mög­lich­kei­ten. Erneu­er­ba­re Ener­gie fle­xi­bel zu nut­zen, stellt das Ener­gie­sys­tem aber vor neue Koor­di­na­ti­ons­her­aus­for­de­run­gen. Das Anlie­gen nach Kon­trol­le führt oft zu zen­tral orga­ni­sier­ten Kon­zep­ten. Jedoch kann die Lösung bei wach­sen­der Kom­ple­xi­tät der Koor­di­na­ti­on auch in dezen­tra­len Struk­tu­ren lie­gen. Außer­dem erhöht die damit ver­bun­de­ne Betei­li­gung in der Regel die Moti­va­ti­on, sich an Trans­for­ma­ti­ons­pro­zes­sen zu beteiligen.

Mit dezen­tral gewon­ne­ner Ener­gie wird es mög­lich, Quar­tiers- und Stadt­ent­wick­lung neu zu gestal­ten. Sie gibt den­je­ni­gen, die bereits heu­te Kli­ma­schutz vor­an­trei­ben, Mög­lich­kei­ten zur Ent­wick­lung der Infra­struk­tur und der Funk­tio­nen in Gebäu­den, Quar­tie­ren und Area­len. Neue Geschäfts­mo­del­le füh­ren zu neu­er Wert­schöp­fung in Ort­schaf­ten und Regio­nen, aber auch zur Eigen­ge­stal­tung oder zur Teil­ha­be in Ener­gie­ge­mein­schaf­ten. Betei­li­gung bedeu­tet somit die geteil­te Ver­ant­wor­tung zur Orga­ni­sa­ti­on des Ener­gie­sys­tems im Wech­sel­spiel von auto­no­mer Gestal­tung und Steue­rung sowie der Mit­wir­kung im Gesamtsystem.

Betei­li­gung und auto­no­me Gestal­tung füh­ren aber durch die gro­ße Zahl von Akteu­ren sowie die Fül­le unter­schied­li­cher tech­ni­scher Kom­po­nen­ten, Lösun­gen und Schnitt­stel­len zu einer bis­her nicht gekann­ten Viel­falt im Ener­gie­sys­tem. Dezen­tra­li­sie­rung und Digi­ta­li­sie­rung beför­dern Viel­falt und wer­den umge­kehrt von ihr befeu­ert. Viel­falt ist eine Her­aus­for­de­rung, da die Kom­ple­xi­tät steigt, aber auch Chan­ce für Inno­va­tio­nen. Somit ist Viel­falt sowohl Ergeb­nis als auch Ziel der Ent­wick­lun­gen. Auto­no­mie ermög­licht viel­fäl­ti­ge Gestal­tung. Die Ver­bin­dung zwi­schen auto­no­men Akteu­ren gewähr­leis­tet Aus­tausch und Sicher­heit in der Gemein­schaft. Regeln sowie eine gemein­sa­me nor­ma­ti­ve Basis sind Mit­tel zur Beherr­schung von Vielfalt.

Betei­li­gung und auto­no­me Gestal­tung zer­le­gen das Ener­gie­sys­tem qua­si in Teil­sys­te­me, in Zel­len, was ent­spre­chend unse­rer Ein­füh­rung Mit­tel zur Beherr­schung von Kom­ple­xi­tät ist.

Recht auf Eigenversorgung und autonome Gestaltung

Ver­schie­de­ne Stu­di­en, Simu­la­tio­nen und Pro­jek­te beschäf­ti­gen sich mit der zel­lu­lä­ren Gestal­tung des Ener­gie­sys­tems [Buch­holz, B., Kieß­ling, A., & Nest­le, D. (2009)], [Mül­ler, Schmeck, Unge­rer (2011)], [Kieß­ling, A., & Hart­mann, G. (2019)], [Abris­hambaf, Omid et. al. (11/2019)], [Zhou, Yin­gya et. al. (07/2017)], [DIGGRID. (2018)], [VDEETG – Arbeits­kreis Ener­gie­ver­sor­gung 4.0], [Pro­g­nos et. al. (2016)], [Rei­ner Lemoi­ne Insti­tut. (2013)].

In die­sen Rah­men ord­nen sich auch die natio­na­len Pro­jek­te Modell­stadt Mann­heim [Kieß­ling, Andre­as. Nie­mann, Micha­el. Schmitt, Frie­der. (2013)] sowie C/sells in den vom Bun­des­wirt­schafts­mi­nis­te­ri­um geför­der­ten Pro­gram­men E‑Energy und SINTEG (Schau­fens­ter intel­li­gen­te Ener­gie) als auch ein in Däne­mark ange­sie­del­tes Pro­jekt [Cell Pro­ject] ein.

Wäh­rend das Ener­gie­sys­tem seit Ende des 19. Jahr­hun­derts von zen­tra­len Füh­rungs­kon­zep­ten geprägt war, ermög­li­chen Erneu­er­ba­re Ener­gie­quel­len den Über­gang zu dezen­tra­len Energiekonzepten.

Die euro­päi­sche Uni­on nimmt die­se Ziel­stel­lung mit der Richt­li­nie zu Erneu­er­ba­ren Ener­gien [EU Richt­li­nie 2018/2001/EG. (12/2018)]zur Stär­kung der Eigen­nut­zung und der gemein­schaft­li­chen Nut­zung selbst gewon­ne­ner Ener­gie auf. Die Richt­li­nie zielt auf ein hohes Maß an Betei­li­gung an den Chan­cen Erneu­er­ba­rer Ener­gien in den Kom­mu­nen sowie der Bür­ger als auch klei­ner und mitt­le­rer Unternehmen.

Beson­de­re Ziel­stel­lung ist die Erschlie­ßung der Mög­lich­kei­ten, die Inno­va­ti­on und eine nach­hal­ti­ge, wett­be­werbs­för­dern­de Ener­gie­po­li­tik zum Wirt­schafts­wachs­tum bie­ten. Es wird fest­ge­stellt, dass durch Inves­ti­tio­nen in die loka­le und regio­na­le Pro­duk­ti­on von Ener­gie aus erneu­er­ba­ren Quel­len sich in den Mit­glied­staa­ten und ihren Regio­nen beträcht­li­che Chan­cen zur Ent­wick­lung loka­ler Unter­neh­men, nach­hal­ti­ges Wachs­tum und die Ent­ste­hung hoch­wer­ti­ger Arbeits­plät­ze ergeben.

Das Pro­jekt C/sells schließt dazu, dass der Erfolg der Ener­gie­wen­de nur durch die Viel­falt, Par­ti­zi­pa­ti­on und Hand­lungs­mög­lich­kei­ten der Bür­ger, der Unter­neh­men, der Kom­mu­nen und Regio­nen zu errei­chen ist.

Die­ser Ansatz benö­tigt einen ange­pass­ten Hand­lungs­rah­men. Ein staat­lich orga­ni­sier­tes Rechts­sys­tem sowie die Gestal­tung der tech­ni­schen Umset­zung mit dezen­tra­len Lösun­gen durch die Viel­falt der Betei­lig­ten ste­hen dabei oft im Wider­spruch. Des­halb wird nach­fol­gend die­ses Wech­sel­spiel betrachtet.

Ohne Ertüch­ti­gung der exter­nen und inter­nen Kom­mu­ni­ka­ti­ons­we­ge der Gebäu­de kön­nen loka­les Ener­gie­ma­nage­ment sowie Ein­bin­dung in Ener­gie­ge­mein­schaf­ten und exter­ne Märk­te nicht erfolg­reich sein. Dabei ist der Gebäu­de­ei­gen­tü­mer zu för­dern, ohne des­sen Inves­ti­tio­nen der not­wen­di­ge Zubau Erneu­er­ba­rer Ener­gie in Gebäu­den nicht zu errei­chen ist. Eine Umschich­tung aus Mit­teln der Gebäu­de­däm­mung scheint dazu sinnvoll.

Quellen

[Abris­hambaf, Omid et. al. (11/2019)] Aut­hor: Omid Abris­hambaf, Fer­nan­do Leza­ma, Pedro Faria, Zita Vale. Towards tran­sac­ti­ve ener­gy sys­tems — An ana­ly­sis on cur­rent trends. Publi­ca­ti­on: Ener­gy Stra­te­gy Reviews 26:1–15. Publis­her: Else­vier. Date: 
[Zhou, Yin­gya et. al. (07/2017)] Aut­hor: Yin­gya Zhou, Wei­dou Ni, and Zhao Zhu. Archi­tec­tu­re of Ener­gy Inter­net and Its Tech­no­lo­gies in App­li­ca­ti­on Review­ed. Publi­ca­ti­on: Jour­nal of Clean Ener­gy Tech­no­lo­gies, Vol. 5, No. 4. Date: DOI: 10.18178/JOCET.2017.5.4.391. ISSN 1793–821X (Print). Novem­ber 2019.
[VDEETG – Arbeits­kreis Ener­gie­ver­sor­gung 4.0] Stu­die Zel­lu­la­res Ener­gie­sys­tem – Ein Bei­trag zur Kon­kre­ti­sie­rung des zel­lu­la­ren Ansat­zes mit Hand­lungs­emp­feh­lun­gen. VDE ETG. Frank­furt am Main. Mai 2019
[Rei­ner Lemoi­ne Insti­tut. (2013)] Ver­gleich und Opti­mie­rung von zen­tral und dezen­tral ori­en­tier­ten Aus­bau­pfa­den zu einer Strom­ver­sor­gung aus Erneu­er­ba­ren Ener­gien in Deutsch­land. Stu­die im Auf­trag von Haleaka­la Stif­tung, 100 Pro­zent Erneu­er­bar Stif­tung, Bun­des­ver­band mit­tel­stän­di­sche Wirt­schaft. Ber­lin. 21. Okto­ber 2013
[Pro­g­nos et. al. (2016)] Pro­g­nos, Ener­gie Cam­pus Nürn­berg; Fried­rich-Alex­an­der Uni­ver­si­tät Erlan­gen-Nürn­berg. (2016). Dezen­tra­li­tät und zel­lu­la­re Opti­mie­rung – Aus­wir­kun­gen auf den Netz­aus­bau­be­darf. Stu­die im Auf­trag der N‑ERGIE Akti­en­ge­sell­schaft, Ber­lin und Nürn­berg; 07.10.2016.
[Mül­ler, Schmeck, Unge­rer (2011)] Her­aus­ge­ber: Mül­ler-Schlo­er, Chris­ti­an, Schmeck, Hart­mut, Unge­rer, Theo (Eds.): Orga­nic Com­pu­ting — A Para­digm Shift for Com­plex Sys­tems. Taschen­buch (Eng­lisch). Birk­häu­ser (2011), Auf­la­ge 6. Mai 2011. ISBN-13: 978–3034801294
[Kieß­ling, A., & Hart­mann, G. (2019)] Kieß­ling, Andre­as (Hrsg.).; Hart­mann, Gun­nar. Ener­gie zyklisch den­ken. 136 S. 2. Auf­la­ge: Janu­ar 2019. Paper­back, ISBN: 978–3‑7469–7427‑9. Hard­co­ver, ISBN: 978–3‑7469–7428‑6. E‑Book, ISBN: 978–3‑7469–7429‑3. Ham­burg, tre­di­ti­on GmbH. Autoren­sei­te: https://tredition.de/autoren/andreas-kiessling-24871/
[Buch­holz, B., Kieß­ling, A., & Nest­le, D. (2009)] Indi­vi­du­al cus­to­mers influ­ence on the ope­ra­ti­on of vir­tu­al power plants (Vol. PES ’09). Cal­ga­ry; 26–30 July: Power & Ener­gy Socie­ty Gene­ral Mee­ting. doi:Digital Object Iden­ti­fier: 10.1109/PES.2009.5275401
[Kauffman, S. (09/1998)] Der Öltrop­fen im Was­ser. Cha­os, Kom­ple­xi­tät, Selbst­or­ga­ni­sa­ti­on in Natur und Gesell­schaft. Piper Ver­lag GmbH. Mün­chen, 09/29918. ISBN-10: 3492035493. ISBN-13: 978–3492035491
[Luh­mann, Niklas (2017)] Niklas Luh­mann. Ein­füh­rung in die Sys­tem­theo­rie. Taschen­buch (Deutsch). Carl-Auer Ver­lag GmbH; 7. Auf­la­ge (1. Janu­ar 2017). ISBN-13 : 978–3896708397
[Ger­hardt, M.; Schus­ter, H. (01/1995)] Das digi­ta­le Uni­ver­sum: Zel­lu­lä­re Auto­ma­ten als Model­le der Natur. Braunschweig/Wiesbaden. Vieweg+Teubner Ver­lag. Auf­la­ge: 1995 (1. Janu­ar 1995). ISBN-10: 9783322850065. ISBN-13: 978–33228500
[‘t Hooft, G. (09/2016)] The Cel­lu­lar Auto­maton Inter­pre­ta­ti­on of Quan­tum Mecha­nics: Fun­da­men­tal Theo­ries of Phy­sics, Band 185. Berlin/Heidelberg. Sprin­ger. Auf­la­ge: 1st ed. 2016 (13. Sep­tem­ber 2016). ISBN-10: 9783319412849. ISBN-13: 978–3319412849

[Wolf­ram, S. (02/1994)]. Cel­lu­lar Auto­ma­ta And Com­ple­xi­ty: Collec­ted Papers. Bol­der, Colo­ra­do. West­view Press. Auf­la­ge: 1994 (21. Febru­ar 1994). ISBN-10: 9780201626643. ISBN-13: 978–0201626643


Andre­as Kieß­ling, ener­gy design

Andreas Kießling
Über Andreas Kießling 59 Artikel
Andreas Kießling hat in Dresden Physik studiert und lebt im Raum Heidelberg. Er beteiligt sich als Freiberufler und Autor an der Gestaltung nachhaltiger Lebensräume und zugehöriger Energiekreisläufe. Dies betrifft Themen zu erneuerbaren und dezentral organisierten Energien. Veröffentlichungen als auch die Aktivitäten zur Beratung, zum Projektmanagement und zur Lehre dienen der Gestaltung von Energietechnologie, Energiepolitik und Energieökonomie mit regionalen und lokalen Chancen der Raumentwicklung in einer globalisierten Welt.

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