Unsere Gesellschaft steht vor beispiellosen Herausforderungen. Die Klimakrise ist allgegenwärtig und wirft die Frage auf: Wie können wir nachhaltiger und effizienter leben? Für Prof. Dr. Wolfgang Ketter (Koordinator der WiSo-Schlüsselforschungsinitiative "Sustainable, Smart Energy and Mobility" und Direktor des Instituts für Energiewirtschaft an der Universität zu Köln (EWI)) und seinen Kollegen John Collins wird die Frage konkreter: Wie können wir schnell wachsende Rechenleistung nutzen, um eine nachhaltigere und effizientere Wirtschaft und Gesellschaft zu schaffen?
Mit ihrem offenen Energiesystemmodell Power TAC ermöglichen beide Wissenschaftler multidisziplinäre Forschung, um zur Suche nach Antworten beizutragen. Power TAC ist eine auf künstlicher Intelligenz basierende Wettbewerbssimulationsplattform, die Competitive Benchmarking verwendet, um die Forschung in Zusammenarbeit mit Mitwirkenden auf der ganzen Welt voranzutreiben. Das Competitive Benchmarking-Forschungsmodell besteht aus drei Komponenten: einer Plattform, regelmäßigen Wettbewerben und der Periodenausrichtung. Die Plattform ist die Power TAC-Simulation von Strommärkten im Einzelhandel mit einem hohen Maß an Realismus. Wettbewerbe laden Forschungsgruppen auf der ganzen Welt ein, autonome Handelsagenten zu entwickeln, die simulierten Kunden Tarifverträge anbieten, in einem realistischen Großhandelsmarkt handeln und für den Ausgleich von Angebot und Nachfrage in ihren Portfolios verantwortlich sind. Agenten konkurrieren direkt miteinander und zielen darauf ab, am Ende einer Simulationssitzung das größte Bankguthaben zu haben. Alignment aktualisiert die Simulationsmodelle, um neue Kundentypen hinzuzufügen, interessante historische Wettermuster zu verwenden, zusätzliche Arten von erneuerbaren Erzeugungs- und Energiespeichersystemen zu modellieren und reale und vorgeschlagene Richtlinien und regulatorische Einschränkungen zu modellieren.
Insbesondere das jährliche Power TAC-Turnier soll Forscher:innen und Anwender:innen "ein Fenster in die Zukunft" bieten, sagt Wolfgang Ketter. Mit diesem Instrument wäre es möglich gewesen, Marktversagen wie die kalifornische Energiekrise von 2000-2001 vorherzusagen. Heutzutage wird die Energieerzeugungs-, -verteilungs- und -verbrauchslandschaft durch die Einbeziehung von mehr Elektrofahrzeugen und wetterabhängigen erneuerbaren Energien, aber auch durch die Nachfrageänderungen, die sich aus größeren Wetterextremen ergeben, erheblich verändert. Power TAC kann die Leistung des Strommarktes im Einzelhandel simulieren, da beispielsweise mehr Privatkunden zu "Prosumern" werden oder mehr Unternehmen Nachfrageflexibilitätsdienste wie "virtuelle Kraftwerke" von Elektrofahrzeugflotten anbieten.
Prof. Dr. Ketter hofft, dass Power TAC sowohl politische Entscheidungsträger als auch Unternehmen ermutigen wird, Projekte und neue Geschäftsmodelle zu entwickeln und zu koordinieren, die Markttreiber nutzen, um mehr Energieeffizienz zu fördern und Flexibilität zu fordern. Zum einen wäre es Nutzern beispielsweise möglich, ihr Elektroauto mit Hilfe des Tools zum für sie günstigsten Zeitpunkt aufzuladen, ohne selbst physisch daran teilnehmen zu müssen. Auf der anderen Seite können Stromanbieter lernen, wie sie ihren bereits erzeugten Strom effizienter speichern oder umleiten können. Insgesamt würde der Markt deutlich weniger Energie verschwenden und damit einen weiteren Schritt in die richtige Richtung eines nachhaltigen Energiemarktes machen.