Smarte Überwachung vs. Energiewende von unten

Smart Grid

Abstruse Goose - The Too Much Information Age

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Was ist das Smart Grid?

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―  Das Smart Grid – deutsch „Intelligentes Stromnetz“ – bezeichnet die Vernetzung, individuelle Messung und Steuerung von Stromverbrauchern und passende Aussteuerung der Stromerzeuger

―  Das Ziel ist die Sicherstellung der Energieversorgung auf Basis eines effizienten und zuverlässigen Systembetriebs

―  Eine wichtige Aufgabe hierfür besteht somit in der Optimierung und Überwachung der vernetzten Parteien und des Netzes selbst

―  Die Überwachung der Verbraucher wird von „Smartmetern“ übernommen, die genaue Angaben über den Stromverbrauch – Menge und Zeit – ermitteln

―  Alle von Smartmetern gesammelten Informationen werden dauerhaft zentralisiert gespeichert und ausgewertet

Was ist das Smart Grid?

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Etwas Kontext hierzu…

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―  Die Sowietunion war in den Siebziger- und Achtziger Jahren ein verlässlicher Lieferant von Erdgas und Erdöl, da sie von westlichen Devisen abhängig war

―  Das war eine sehr angenehme Situation…

―  Nach dem Ende des kalten Krieges und durch den Energiebedarf des boomenden China verhandelt Russland inzwischen selbstbewusster seine Preise und Lieferbedingungen

―  Diese Entwicklung wurde Mitte der Neunziger Jahre erkannt und man suchte Lösungen, um sich von der Abhängigkeit russischer Gas- und Öllieferungen zu befreien

Abhängigkeit von Russland und Erdgas

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―  Der Erfolg, die Abhängigkeit zu verringern ist bislang eher „überschaubar“

Abhängigkeit von Russland und Erdgas

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―  1998: Liberalisierung des europäischen Energiebinnenmarktes

―  1999: 1000-Dächer Programm

―  2000: Atomausstieg und Verabschiedung des Erneuerbare Energien Gesetzes (EEG)

―  2006: Das EnWG beinhaltet die Möglichkeit für die Einführung intelligenter Stromzähler und Messysteme

―  2010: Ausstieg aus dem Ausstieg

―  2011: Ausstieg aus dem Ausstieg aus dem Ausstieg

―  2012: Die EU leitet ein Beihilfeverfahren gegen Deutschland wegen zu hoher Subvention und Ausnahmen für EEG-Zahlungen für Großunternehmen zulasten von Kleinunternehmen und Privatverbrauchern

Stationen deutscher Energiepolitik

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―  82% der Bürger finden die Ziele der Energiewende „völlig richtig“ oder „eher richtig“. 45% finden das Tempo des Ausbaus der erneuerbaren Energien „zu langsam“ und 26% „gerade richtig“

―  Die Internationale Energieagentur (IEA) bezeichnete die deutsche Energiepolitik in ihrem Länderbericht "Deutschland 2013" als fortschrittlich und gab ihre Bedenken gegenüber dem nationalen Atomausstieg auf

― Weltbank-Präsident Jim Yong Kim erklärt mit Hinweis auf die Energiewende, Deutschland sei eine Führungskraft, wenn es darum gehe, Wirtschaftswachstum vom Schadstoffausstoß zu entkoppeln sowie Klimawandel erfolgreich zu bekämpfen.

―  Sigmar Gabriel erklärt „Die Energiewende steht kurz vor dem Aus. Für die meisten anderen Länder in Europa sind wir sowieso Bekloppte.“

Resonanz auf die Energiewende

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―  EU: Bis 2020 sollen 80% aller Haushalte mit "Smart Meter"-Geräten ausgestattet sein

―  Italien: Seit 2001 wurden etwa 30 Millionen neue Zähler, die jedoch auf technisch vereinfachter Basis arbeiten, verpflichtend eingeführt

―  Großbritannien und Frankreich: Einige hunderttausend Geräte installiert. In Frankreich sollen zwischen 2013 und 2018 ca. 90% der Haushaltszähler durch moderne Messsysteme ersetzt werden.

―  Deutschland: Pilotversuche durch Stromversorger. In Haushalten mit hohem Stromverbrauch (> 6000 kWh), Neubauten und Photovoltaik-Anlagen muss seit 2013 per Gesetz ein Smart Meter eingebaut werden. Die Einführung stockt aus Kosten- und Datenschutzgründen.

―  In den Niederlanden wurden der erste Vorstoß zur gesetzlichen Einführung von Smart Meter Technologien aus Datenschutzgründen gestoppt.

3. Ausbau des Smart Grid in Europa

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Was bekommen wir mit dem Smart Grid? Zurück zum Thema

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Quelle: ABB, http://bit.ly/1fUxE5L

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―  Steigerung der Energieeffizienz und Transparenz beim Kunden

―  Zeit- und lastabhängige Tarife, die der Verbraucher senken kann indem er seinen Verbrauch umstellt

―  Stabilisierung des Stromnetzes durch Echtzeitmessung des Stromverbrauchs aller Netznutzer

―  Steigerung der Verwendung und Einspeisung erneuerbarer und dezentraler Energie

Das Smart Grid macht alles super

Ernst & Young, „Kosten-Nutzen-Analyse für einen flächendeckenden Einsatz intelligenter Zähler“, 2013

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Letztverbraucher:

―  Bereitstellung der Messwerte, genormte Schnittstellen, Aktualisierungsintervall von 15 Minuten

Messstellenbetreiber:

―  Fernablesung der Zähler, bidirektionaler Kanal zur Wartung/Steuerung, der „darüber hinaus die Steuerung von Geräten beim Letztverbraucher“ ermöglicht

Kommerzielle Aspekte:

―  Unterstützung von zukünftigen Zeit/Volumenabhängigen Tarifen

―  Automatische Übertragung von Tarif-Informationen an Endkunden

―  Fernein/-abschaltung der Versorgung, und Lastflüssen, Strombegrenzung

EU-Empfehlungen an die Smartmeter Technik

EU-Empfehlung 2012, E&Y Studie 2013

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Pilot- und Modellprojekte

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―  Der Einbau von Smartmetern erfolgt in ganz Europa nur durch die Energieversorger

―  Der Verbraucher erhält keinen direkten Zugriff auf die erfassten Rohdaten und kann sie auch nicht selbst mit den Daten anderer Verbraucher zusammenführen

―  Es besteht die Möglichkeit zur sofortigen Fernabschaltung einzelner Wohnungen, auch automatisch

―  Die Messystemverordnung (MsysV-E) bestimmt dass jeder Smartmeter einen Smartmeter-Gateway beinhaltet, der „… offen für weitere Anwendungen und Dienste ist und dabei über die Möglichkeit zur Priorisierung von bestimmten Anwendungen verfügt.“

Das passiert gerade konkret

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―  Abruf von Daten (turnusmäßig und spontan) durch „externe Marktteilnehmer“

―  Bereitstellung von Daten an Letztverbraucher nur eingeschränkt

Thema Datenübermittlung

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Angriffspunkte und Missbrauch Die Gefahren

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―  Das Smart Grid ist auf ständigen Datenaustausch und dafür vorhandene Schnittstellen angewiesen

Komplexe Systeme sind kompliziert

Mathias Dahlheimer, (CCC) in „neue energie“ 04/14: “Wenn es um bewusste Manipulation geht, dann sind die Hauptangriffspunkte die Schnittstellen zwischen den Akteuren im Energiesystem. Wir haben heute keine monolithisch aufgebauten, einzelnen Versorgungsnetze mehr, sondern sämtliche Marktteilnehmer sind gezwungen über den Marktmechanismus miteinander zu kommunizieren. Dafür wurden und werden ganz viele Schnittstellen eingerichtet, die alle potenzielle Einfallstore für Missbrauch sein können.“

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―  Manipulation der automatischen Abschaltung: Blackouts hacken

―  Manipulation der Datenübermittlung: Mit gefälschten Algorithmen den Zustand der Netzauslastung fälschen

―  Manipulation der Steuersoftware – Beispiel Stuxnet

―  Behinderung der Stromversorgung durch Abregelung von Erzeugungsanlagen oder Umleitung von Energieströmen

―  Angriffe auf die Infrastruktur als Cyberwarfare oder Terrorismus

Szenarien – Was soll schon schiefgehen?

Mathias Dahlheimer, (CCC) in „neue energie“ 04/14: “Das Stromnetz ist eine kritische Infrastruktur. Unsere Wasserversorgung, Tankstellen, Krankenhäuser – ganz viele Dinge, die man im Alltag unbedingt braucht, funktionieren nur mit Strom. Unsere Notstromversorgung ist in der Regel auf acht Stunden ausgelegt. Wenn es Terroristen gelänge, das Verteilnetz für längere Zeit zu stören, wäre das verheerend. Wobei gezielte Sabotage wohl nicht nur von Terroristen zu befürchten ist.“

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―  Es gibt für diese wichtige Infrastruktur noch keine transparente Meldepflicht für Störungen wie zum Beispiel für Atomunfälle

―  Das geplante Sicherheitsmodell ist prinzipiell gut, wären da nicht Hintertüren für die Energiekonzerne, die ihnen die Möglichkeit geben, Probleme zu vertuschen

―  Die Energieversorger werden aus Marktgründen nicht die höchsten Sicherheitsansprüche umsetzen oder Transparenz erzeugen, was die Ursache für einen Fehler war

―  Es ist explizit vorgesehen, dass Dritte die Smartmeter-Daten nutzen können. Dafür müssten Schnittstellen und sichere Datenübertragung fehlerlos funktionieren

Warum man sich hier Sorgen machen muss

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Ich sehe was, was Du nicht siehst Auswertung

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―  Kühlgeräte

―  Heizung

―  Remote arbeitende Geräte

―  Festplattenrecorder

― Wo steht was?

― Wie alt sind die Geräte?

― Wann und wie oft werden Geräte erneuert?

Wenn keiner zu Hause ist, bekomme ich ein Profil der Wohnung

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One day in the life Auswertung

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― Wie viele Personen wohnen im Haushalt?

― Wie lange arbeiten sie?

― Wann ist „Familienzeit“?

― Wie ernähren sie sich?

― Wie oft wird geduscht?

― Wann geht der Rechner an?

Welche Informationen gibt allein unser Stromverbrauch preis?

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― Wann lebt eine Person mehr oder weniger im Haushalt?

― Wann ändert sich die Arbeitszeit? Ist ein Bewohner plötzlich immer zu Hause?

― Wann gibt es neue Geräte im Haushalt? Und welche?

― Wie verlagert sich die Aktivität?

― Werden Räume plötzlich anders genutzt als zuvor?

Welche Veränderungen kann man erkennen?

“Und jetzt verbinden wir diese Informationen mal mit denen von Kommunikationsnetzen, Krankenkassen, Banken und den Sozialsystemen“

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Was wir mit dieser Technik alles selbst tun können Es ist nicht alles schlecht, was uns die Römer gebracht haben

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―  Die Anschaffung der Messinstrumente zur Überwachung des eigenen Stromverbrauchs ist kein Problem

―  Der Einbau auch nicht

―  Ergebnis ist: Alle Daten, die erhoben werden bleiben in eigener Hand

Datensouveränität durch Dezentralisierung der Datenerhebung mit eigenem Smart Metering

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1.  Messt euren Verbrauch selbst

2.  Bildet Verbrauchsgemeinschaften

3.  Erstellt gemeinsame Lastprofile

4.  Kauft Strom über die Gemeinschaft auf Basis der Lastprofile statt über die Auslieferung von individuellen Verbrauchsdaten

Bildet Banden: Wie man seine Daten unabhängig von Stromkonzernen macht

Lastprofil

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Wir basteln uns unser eigenes Mini-Stadtwerk Moment! Moment! Nicht so kurz denken!

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1.  Ihr habt eine Gemeinschaft von Haushalten, die ihren Verbrauch selbst messen, Lastprofile erstellen und einen Bilanzkreis bilden

2.  Einige dieser Haushalte erzeugen eigenen Strom: Photovoltaik, Wind, Biogas, Blockheizkraftwerke...

3.  Die zusammengenommene Stromerzeugung lässt sich messen und bepreisen

4.  Ihr könnt euch ortsunabhängig selbst versorgen, Überproduktion verkaufen

Schwarmkraftwerke

Lastprofil

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1.  Ihr habt eine Gemeinschaft von Haushalten, die ihren Verbrauch selbst messen

2.  Ihr schaut euch die allgemeine Netzauslastung an

3.  Ihr entwickelt ein Lastprofil, das gegenläufig zu den Spitzen der allgemeinen Netzauslastung Strom benötigt

4.  Ihr „verkauft“ euren „nicht verbrauchten“ Strom als Einsparkraftwerk

Einsparkraftwerke

Quelle Lastprofil: Agora Energiewende

Eigenes Lastprofil

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―  Ihr bietet an, Geräte vom Netz zu nehmen: Allein dafür gibt es 25.000 Euro pro MW (70.000, wenn das innerhalb von 5 Minuten geht)

― Wenn die Geräte tatsächlich abgestellt werden, bekommt ihr zwischen 20 und 50 ct pro kWh (bei Abschaltung innerhalb 15 Minuten)

― Wenn die Abschaltung innerhalb von 5 Minuten erfolgt, gibt es bis zu 10 Euro pro kWh

―  Für nicht verbrauchten Strom!

―  Das heißt: Es ist Geld im System

Denn: Es ist Geld im System

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―  Die technische Umgebung für Strommessung und Stromerzeugung lässt sich schon jetzt über Open Source Software und offene Hardware (zB Raspberry Pi) aufbauen

―  Stromeinkaufsgemeinschaften und Stromproduktionsgemeinschaften können bereits über Vereine, Genossenschaften, GmbHs usw. organisiert werden

― Was fehlt: Eine dezentrale Internet-Infrastruktur zur sicheren Vernetzung der Datenquellen und zum Austausch der Messdaten

― Was nicht fehlt: Das Geld dafür

―  (#)

Denken wir mal über Open Source, Commons, Allmenden nach

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―  Die technische Umgebung für Strommessung und Stromerzeugung lässt sich schon jetzt über Open Source Software und offene Hardware (zB Raspberry Pi) aufbauen

―  Stromeinkaufsgemeinschaften und Stromproduktionsgemeinschaften können bereits über Vereine, Genossenschaften, GmbHs usw. organisiert werden

― Was fehlt: Eine dezentrale Internet-Infrastruktur zur sicheren Vernetzung der Datenquellen und zum Austausch der Messdaten

― Was nicht fehlt: Das Geld dafür

Denken wir mal über Open Source, Commons, Allmenden nach

(#) + ?

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―  Blog http://jensscholz.com

―  Noch ein Blog http://jensscholz.ghost.io

―  Twitter @jensscholz

―  Google +jensscholz

―  ADN /jensscholz

Vielen Dank – Fragen?