Intelligente Investitionsentscheidungen für die Energiewende_Lea
Die Energiewende verändert nicht nur die Energieversorgung, sondern auch die Anforderungen an Investitionsentscheidungen. Wie sich diese unter unsicheren Marktbedingungen fundiert treffen lassen, untersuchen die Universität Würzburg und die ADITES GmbH in einem gemeinsamen Forschungsprojekt. Ziel ist die Entwicklung einer intelligenten Applikation, die technische, wirtschaftliche und regulatorische Informationen datenbasiert zusammenführt.
Energiewende verstehen
Die Grafik zeigt den Verlauf der Energiewende in Deutschland.
Klicke auf einen Punkt in der Zeitleiste, um mehr zu erfahren.
1990 · Stromeinspeisungsgesetz Erstes Gesetz zur Förderung von Ökostrom: Energieversorger müssen Strom aus erneuerbaren Quellen abnehmen und vergüten. Damit wird die Grundlage für den späteren Ausbau gelegt.
1998 · Politischer Kurswechsel Mit der rot-grünen Bundesregierung beginnt eine neue Phase der Energiepolitik. Ökosteuer, die Förderung erneuerbarer Energien und der geplante Atomausstieg rücken in den Fokus.
2000 · Erneuerbare-Energien-Gesetz Das EEG tritt in Kraft und garantiert feste Einspeisevergütungen über 20 Jahre. Dadurch entsteht ein entscheidender Impuls für den Ausbau von Photovoltaik und Windkraft.
2002 · Atomkonsens Bundesregierung und Energiekonzerne vereinbaren den schrittweisen Ausstieg aus der Kernenergie. Damit entsteht ein erster verbindlicher Fahrplan für das Ende der Atomkraft.
2011 · Fukushima & Ausstiegsbeschluss Nach der Reaktorkatastrophe in Fukushima beschließt der Bundestag am 30. Juni den endgültigen Atomausstieg. Acht Kraftwerke werden sofort abgeschaltet und die Energiewende wird zum politischen Leitbild.
2020 · Kohleausstiegsgesetz Der Bundestag beschließt den schrittweisen Ausstieg aus der Kohleverstromung bis spätestens 2038. Damit folgt ein weiterer zentraler Baustein auf dem Weg zur Klimaneutralität.
2022 · Osterpaket Die EEG-Novelle setzt das Ziel, bis 2030 einen Anteil von 80 % erneuerbarer Energien am Stromverbrauch zu erreichen. Die Energiekrise führt zugleich zum befristeten Streckbetrieb der letzten Atomkraftwerke.
2023 · Ende der Atomkraft Am 15. April werden die letzten drei deutschen Kernkraftwerke Isar 2, Emsland und Neckarwestheim 2 endgültig abgeschaltet. Der Atomausstieg ist vollzogen.
2030 · Etappenziel Deutschland will die Treibhausgasemissionen um 65 % gegenüber 1990 senken und einen Anteil von 80 % erneuerbarer Energien im Stromsektor erreichen.
2038 · Kohleausstieg Spätestens in diesem Jahr soll die Verstromung von Kohle in Deutschland vollständig beendet sein. In einzelnen Regionen wurde bereits ein früherer Ausstieg vereinbart.
2040 · Etappenziel Das Klimaschutzgesetz sieht als zweite Zwischenmarke eine Reduktion der Treibhausgasemissionen um 88 % gegenüber 1990 vor.
2045 · Klimaneutralität Deutschland will treibhausgasneutral werden. Das nationale Ziel liegt damit fünf Jahre vor dem EU-weiten Ziel für das Jahr 2050.
Warum die Energiewende unser Energiesystem verändert
Erzeugung
Mehr erneuerbare Energien
Photovoltaik und Windkraft prägen zunehmend den Strommix.
Mit dem Ausbau erneuerbarer Energien steigt der Anteil wetterabhängiger Stromerzeugung und verändert die Investitionen von Unternehmen.
Einspeisung
Strom nach Wetter, nicht nach Bedarf
Besonders Photovoltaik erzeugt Strom häufig zu ähnlichen Tageszeiten.
An sonnigen Tagen erzeugen PV-Anlagen große Strommengen. Dadurch entstehen Einspeisespitzen, die häufig nicht mit der aktuellen Nachfrage übereinstimmen.
Strommarkt
Preise werden volatiler
Wenn viel Erzeugung auf wenig Verbrauch trifft, geraten Preise stärker in Bewegung.
Übersteigt das Stromangebot die Nachfrage, sinken die Preise deutlich und führen für Anlagenbetreiber zu möglichen Erlösausfällen und Renditerisiken.
Flexibilität
Speicher werden zum Schlüssel
Batteriespeicher helfen, Erzeugung und Verbrauch besser abzustimmen.
Speicher erhöhen die Flexibilität von PV-Anlagen, sichern Erträge und mindern die Auswirkungen negativer Strompreise.
Entscheidung
Bessere Investitions-
grundlagen
PV-Anlagen und Batteriespeicher sind wirtschaftlich unsicherer geworden.
Datenbasierte Modelle zeigen, wie EEG-Regelungen, negative Strompreise, Anlagenparameter und Speicheroptionen die Rendite beeinflussen.
Einblick aus dem Projekt
Wie verändert die Energiewende aktuell unser Energiesystem?
Die Energiewende verändert unser Energiesystem grundlegend: Mit dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung werden auch die Preise an der Strombörse zunehmend volatiler. Für Unternehmen entsteht daraus ein neuer Handlungsdruck, sowohl bei der Optimierung ihrer Energiebeschaffung als auch bei Investitionsentscheidungen zu Batteriespeichern und Photovoltaikanlagen.
Justus Ameling
Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und KI im Unternehmen, JMU Würzburg
Was passiert, wenn zu viel Strom ins Netz fließt?
Wenn mehr Strom erzeugt wird, als im selben Moment verbraucht oder gespeichert werden kann, entsteht ein Überangebot. Besonders bei hoher PV-Einspeisung geraten Strompreise unter Druck, im Extremfall sogar unter null.
Strombörse unter Druck
Klicke dich durch die Karten, um die Kurven Schritt für Schritt aufzubauen.
Vereinfachte Preislogik am Strommarkt
1
Einspeisung
Hohe
PV-Produktion
Zur Mittagszeit speisen viele Photovoltaikanlagen gleichzeitig große Strommengen ein.
PV-Produktion
2
Nachfrage
Verbrauch bleibt gering
Wenn der Stromverbrauch im selben Moment gering bleibt, entsteht ein Ungleichgewicht.
3
Strommarkt
Preise geraten
unter Druck
An der Strombörse sinken die Preise, weil kurzfristig mehr Strom verfügbar ist als benötigt wird.
unter Druck
4
Folge
Negative
Strompreise
Für flexible Stromkunden kann das Chancen schaffen, für Anlagenbetreiber aber Erlös- und Renditerisiken.
Strompreise
Batteriespeicher verschieben Strom
Batteriespeicher ermöglichen es, Strom zeitlich zu verschieben und wirtschaftlich günstigere Vermarktungszeitpunkte zu nutzen.
Ein Batteriespeicher kann dazu beitragen, Stromüberschüsse zeitlich zu verschieben und den erzeugten Strom dann zu nutzen oder zu vermarkten, wenn die Bedingungen wirtschaftlich günstiger sind.
Entscheidend ist dabei das Zusammenspiel von Stromerzeugung, Nachfrage, Strompreisen und Speicherkapazität.
Expertsession
Was das für Unternehmen bedeutet
Ohne Datengrundlage
Volatilität wird zum Risiko
- Unternehmen, deren Strompreise sich am Marktpreis orientieren, spüren jede Schwankung direkt in den Energiekosten.
- Ohne Flexibilität bei Verbrauch oder Erzeugung wird Volatilität schnell zum reinen Kostenrisiko.
- Banken verlangen für die Finanzierung neuer Anlagen zunehmend gesicherte Erlöse, etwa über langfristige Lieferverträge.
Mit Simulationsmodell
Volatilität gezielt nutzen
Das Modell analysiert Verbrauchs- und Erzeugungsprofil eines Unternehmens und berechnet daraus, wie groß ein PV-Park oder Speicher dimensioniert sein sollte. So lassen sich verschiedene Szenarien für Solar- und Speicheranlagen vergleichen und wirtschaftliche Risiken besser einschätzen.
Forschungskollaboration
Ausgangslage
Erneuerbare Energien erzeugen zunehmend Stromüberschüsse. Gleichzeitig führen volatile Strommärkte und regulatorische Änderungen zu neuen wirtschaftlichen Herausforderungen für Betreiber von PV-Anlagen und Batteriespeichern.
Forschungsfokus
Die Forschung untersucht, wie Batteriespeichersysteme überschüssige Energie wirtschaftlich nutzen und Investitionsentscheidungen unter veränderten Marktbedingungen verbessern können.
Ziel
Entwicklung einer intelligenten Entscheidungsunterstützung, die technische, wirtschaftliche und regulatorische Faktoren zusammenführt und Investitionen in erneuerbare Energiesysteme fundiert bewertet.
Forschungskooperation
Forschung und Praxis verbinden
Die Kooperation zwischen Universität Würzburg und ADITES GmbH verbindet wissenschaftliche Methoden mit konkreten Anforderungen aus Energieprojekten. So entsteht aus Forschung eine anwendungsnahe Lösung für bessere Investitionsentscheidungen.
Methoden aus der Forschung
Die wissenschaftliche Seite bringt KI-Methoden, Optimierung und Modellierung ein.
Gemeinsame Projektbrücke
Aus Anforderungen wird eine Lösung
Anforderungen aus der Praxis
ADITES bringt konkrete Erfahrungen aus Energieprojekten ein: Photovoltaik, Speicherlösungen, Ladeinfrastruktur, Smart Metering, Monitoring und Mieterstrom.
Expertsession
Dieselbe Kooperation, der Blick aus dem Unternehmen
Die Projektherausforderungen
Die Lösung
Ein intelligentes Prognosemodell
Das Prognosemodell verbindet technische, wirtschaftliche und regulatorische Daten. Daraus entstehen Szenarien, mit denen Unternehmen Investitionen in PV-Anlagen und Batteriespeicher besser vergleichen, bewerten und begründen können.
Datenbasis
Was in das Modell einfließt
Modellkern
Prognose, Simulation und Optimierung
Entscheidung
Was die Lösung konkret kann
Was die Anwendung kann
So sehen moderne Simulationsumgebungen aus
Was die Lösung konkret kann
Datenbasierte Modelle als Entscheidungsgrundlage
Investitionsbeispiel
Vom Erzeugungsprofil zum Ergebnis
So verändert ein Batteriespeicher die Wirtschaftlichkeit einer typischen Gewerbe-PV-Anlage: von der reinen Erzeugungskurve bis zum wirtschaftlichen Ergebnis.
Ausgangslage
PV-Erzeugung folgt der Sonne
Ende 2025 waren rund 117 GW Photovoltaik installiert. 2025 fielen bereits 16 % des gesamten deutschen Solarstroms in Stunden mit negativen Preisen, im Mai und Juni über 40 %.
Hebel
Speicher verschiebt die Last
Ein Batteriespeicher nimmt den Mittagsüberschuss auf und gibt ihn morgens und abends wieder ab. Die Eigenverbrauchsquote steigt von 20–35 % auf 60–80 %.
Ergebnis
Stabileres wirtschaftliches Ergebnis
Ohne Speicher deckt der Solarstrom rund 30 % des Verbrauchs, mit Speicher bis zu 75 %. Stromkosten sinken häufig um 20 % oder mehr, Amortisation in 2 bis 5 Jahren.
Wie stark der Speicher das Bild verändert, zeigt der Videobeitrag zur zweiten Stufe.
Video zum Hebel · Batteriespeicher
Quellen: pv magazine Deutschland (Marktwertfaktoren, Erzeugung in negativen Preisstunden), Solarserver (Wirtschaftlichkeitshebel Batteriespeicher), VDE-Studie Batteriespeicher.
Mehrwert für Unternehmen
Aus Unsicherheit wird Entscheidungsfähigkeit
Für Unternehmen wird die Energiewende zu einer Investitionsfrage. Das Prognosemodell hilft, technische Möglichkeiten und wirtschaftliche Risiken gemeinsam zu bewerten.
Planung
Planungssicherheit erhöhen
Unternehmen vergleichen verschiedene Zukunftsszenarien, statt sich nur auf Durchschnittswerte zu verlassen.
Zentraler Nutzen
Bessere Investitionsentscheidungen
Unternehmen erkennen, welche Variante unter welchen Bedingungen wirtschaftlich tragfähig ist.
Wirtschaftlichkeit
Investitionen besser bewerten
Rendite, Erlöse und Amortisation werden unter realistischeren Bedingungen sichtbar.
Risiko
Risiken früher erkennen
Negative Strompreise, Regulierung und schwankende Marktpreise werden berücksichtigt.
Speicher
Speicher sinnvoll dimensionieren
Unternehmen sehen, ob ein Batteriespeicher wirtschaftlich hilft und wie stark er Erlöse verbessert.
Begründbarkeit
Entscheidungen nachvollziehbar begründen
Klare Grundlage für Management, Finanzierung und Investitionsfreigaben.
Potentiale
Chancen durch die Künstliche Intelligenz
Ausblick in die Zukunft
Ausblick
Datenbasierte Entscheidungen werden zum Standard
Wenn die Zahl der Stunden mit negativen Strompreisen weiter steigt, wie es der Trend der vergangenen Jahre zeigt, wird das Beispiel aus Photovoltaik und Speicher zum Regelfall. Unternehmen müssen ihre Investitionen zunehmend anhand realistischer Szenarien planen statt anhand einer einmaligen Kalkulation.
Genau daran arbeiten die Uni Würzburg und ADITES mit ihrem Forschungsprojekt schon heute.
Über die ADITES GmbH
Unternehmen & Leistungen
Die ADITES GmbH ist ein deutsches Unternehmen mit Sitz in Unterfranken und spezialisiert sich auf moderne Energielösungen und Gebäudetechnik.
Von der Beratung und Planung bis zur Installation begleitet ADITES seine Kunden bei der Umsetzung moderner Energiekonzepte.
Der Anfang
Gründung des Einzelunternehmens
Gemeinsam wachsen
Gründung der Erlich und Esau GmbH
ADITES entsteht
Gründung der ADITES GmbH
Justus Ameling im Gespräch
Forschungsteam · Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Justus Ameling
Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik und Künstliche Intelligenz im Unternehmen, JMU Würzburg
Forscht zur Integration von KI- und Optimierungsverfahren im Energiesektor – unter anderem im Kooperationsprojekt mit ADITES.
Werdegang anzeigen
| seit 07/2023 | Wissenschaftlicher Mitarbeiter, JMU Würzburg |
| 2017–2023 | Wirtschaftsinformatik B.Sc. und Information Systems M.Sc., JMU Würzburg |
| 11/2022–04/2023 | Werkstudent, Cronos Unternehmensberatung Münster |
| 09/2018–05/2022 | Werkstudent und Junior Developer, Intense AG Würzburg |
Häufige Fragen
Q&A zum Forschungsprojekt
Justus Ameling im Interview: Einblicke in Rolle, Zusammenarbeit und Alltag des Forschungsprojekts.
Wie kam die Kooperation mit ADITES zustande?
Der Kontakt entstand auf einer Veranstaltung, bei der das Unternehmen auf Professor Gust zukam, um sich über mögliche Optimierungslösungen und KI-Verfahren im Energiekontext zu informieren.
Wie helfen datenbasierte Analysen dabei, wirtschaftliche Risiken sichtbar zu machen?
Datengetriebene Analysen erlauben es, einzelne Parameter durchzuspielen und Worst-Case-Szenarien zu prüfen. Ein Beispiel ist die Ausrichtung von PV-Modulen: Eine westliche statt südliche Ausrichtung verändert Erzeugungsprofil und Erlösstruktur spürbar.
Welchen konkreten Mehrwert bietet das Modell?
Das Modell soll als Online-Softwarelösung verfügbar sein, mit der Unternehmen verschiedene Parameter selbst festlegen und deren Auswirkungen auf Rendite und Wirtschaftlichkeit berechnen können.
Wovon profitieren ADITES und die Universität jeweils?
Durch die Zusammenarbeit erhält die Universität Praxisbezug und reale Daten, während ADITES methodische Kompetenz im Bereich KI und Optimierung aufbauen kann.
Weiterführende Informationen
Einordnung & Öffentlichkeit
Presse & Medien
Die Energiewende, Smart Meter und KI-Anwendungen in der Region werden auch medial aufgegriffen.
ZeitungsartikelSmart Meter und Energiewende in Würzburg
Der Beitrag beleuchtet den Stand des Smart-Meter-Rollouts und zeigt, welche Bedeutung digitale Messsysteme für die Energiewende in der Region haben.
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PresseartikelPodiumsdiskussion KI Regio im Dialog
Im Audimax der Universität Würzburg diskutierten Vertreter aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft über KI-Transfer und den praktischen Nutzen für Unternehmen in Mainfranken.
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MultimediaKI Regio beim Bayerischen Rundfunk
Beiträge in Radio und Fernsehen zeigen, wie KI in regionalen Unternehmen eingesetzt wird, etwa für Bedarfsprognosen, Planung und eine intelligentere Stromnutzung.
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