Das Potenzial erneuerbarer Energiesysteme mit digitalen Technologien und künstlicher Intelligenz erschließen

Der Zusammenhang zwischen Digitalisierung und Energiewende stand im Mittelpunkt der IRENA-Innovationswoche 2025. Im Mittelpunkt der Diskussionen stand der Grundsatz, dass es ohne Energie keine Digitalisierung und ohne Digitalisierung keine Energiewende gibt. Da sich Smartgeräte (z. B. Telefone, Tablets) und das Internet weltweit durchsetzen, wird mehr Strom benötigt, um die Cloud-Dienste für die virtuelle Welt zu betreiben.

Um sicherzustellen, dass der Strom zur Deckung dieses hohen Bedarfs aus erneuerbaren Energiequellen stammt, ist eine stärkere Integration erneuerbarer Energien in die Stromnetze erforderlich. Mithilfe digitaler Technologien können variable erneuerbare Energien (VRE) wie Solar- und Windenergie – bekannt für ihre schwankende Verfügbarkeit – konstanter und nachhaltiger Strom liefern. Insbesondere bei Photovoltaik (PV) und Onshore-Windenergie optimiert die Digitalisierung die Leistung und erhöht die Wettbewerbsfähigkeit am Markt.

Von Nachfrage- und Preisprognosen über Flexibilität und intelligentes Netzmanagement bis hin zur vorausschauenden Wartung der Energieinfrastruktur werden digitale Technologien für die globale Energiewende unverzichtbar. Sie verbessern die Netzdienstleistungen, indem sie den Stromverbrauch der Verbraucher, die Energiespeicherung und den Ausgleich von Angebot und Nachfrage an verschiedenen Standorten in Echtzeit intelligent steuern. So wird ein reibungsloser Netzbetrieb gewährleistet, der jederzeit eine konstante Versorgung mit sauberem Strom garantiert.

Dank KI, Echtzeit-Leistungsüberwachung und intelligenter Wartung auf Basis von Wettervorhersagen und -analysen können Betreiber Erzeugungsmuster und Netzanforderungen präzise vorhersehen. Dies wiederum kann Betriebs- und Wartungskosten senken.

Auch auf der Nachfrageseite profitieren die Verbraucher von der Kosteneffizienz. Intelligente Zähler, dynamische Preissysteme und IoT-fähige Geräte unterstützen Demand-Response-Programme und ermöglichen es den Verbrauchern, ihren Stromverbrauch entsprechend den Preissignalen anzupassen oder zu reduzieren .

Aufbauend auf diesen nachfrageseitigen Innovationen können fortschrittliche Netzmanagementsysteme digitale Zwillinge und KI-Algorithmen nutzen, um Engpässe vorherzusagen, verteilte Energieressourcen zu koordinieren und die Verteilung nahezu in Echtzeit zu optimieren. Diese Koordination verändert das traditionelle Paradigma der erneuerbaren Energien als unvorhersehbare Energiequellen und positioniert sie stattdessen als aktive Beitragsleister, die wesentliche, nachhaltige Netzdienstleistungen anbieten.

Diese Synergie birgt jedoch sowohl Chancen als auch Herausforderungen. Der steigende Energiebedarf von Rechenzentren, die KI unterstützen, erschwert die Netzplanung und den Netzausbau und erfordert eine sorgfältige Abstimmung zwischen digitaler Innovation und der Entwicklung der Energieinfrastruktur.

Um das volle Ausmaß dieser Herausforderung und möglicher Lösungen zu verstehen, untersucht Adrian Gonzalez, Programmbeauftragter für Innovation und Endverbrauchssektoren bei IRENA, die Auswirkungen von KI-Rechenzentren auf die Energieversorgung im Detail.

Die Verbreitung digitaler Lösungen ist weltweit nach wie vor uneinheitlich. Schwellenländer hinken aufgrund mangelnder intelligenter Zähler, geringer Infrastrukturinvestitionen und regulatorischer Hürden hinterher, die virtuelle Kraftwerke und Hinter-dem-Meter-Systeme von der Marktteilnahme abhalten. Zudem erschweren fehlende gemeinsame technische Standards und wachsende Cybersicherheitsrisiken die breite Akzeptanz erheblich. Die Beseitigung dieser Lücken ist nach wie vor entscheidend, um sicherzustellen, dass die Digitalisierung eine sichere und schnelle Energiewende unterstützen kann.