1. 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

13. 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

20. 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?

22. 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?

31. “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

41. (#)+ ?

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― Blog http://jensscholz.com
― Noch ein Blog http://jensscholz.ghost.io
― Twitter @jensscholz
― Google +jensscholz
― ADN /jensscholz
Vielen Dank – Fragen?