Energiewirtschaft – eine Branche im Wandel

Stell Dir mal vor, es gäbe einfach keinen Strom. Kein Handy, kein Herd, kein E-Auto würde funktionieren – und diesen Text würdest Du bedauerlicherweise auch nicht lesen! Spaß beiseite, unser ganzes Leben ist nur schwer vorstellbar ohne Energie. Aus diesem Grund zählen Strom und Wärme bei uns auch zur Grundversorgung. Mit Deinem IT-Talent kannst Du diese wichtige Branche auf vielfältige Art bereichern.

Dabei steigst Du in einer der spannendsten Phasen überhaupt ein, denn die Verfahren, um Energie zu gewinnen, befinden sich in einem grundlegenden Wandel weg von konventionellen, hin zu erneuerbaren Rohstoffen und deren klimaneutraler Nutzbarmachung. Aber nicht nur umweltschonende Prozesse spielen eine wichtige Rolle, um der drohenden Klimakatastrophe aktiv entgegenzuwirken, sondern auch Technologien wie Big Data oder das Internet of Things (IoT). Und damit auch Du als Mensch, der sich damit auskennt!

Deutschland ist weltweiter Vorreiter in Sachen Energiewende. Die Branche lebt von der frühen Erkennung neuer Marktchancen und der schnellen technischen Umsetzung neuer Ideen. Nicht nur Ingenieur:innen arbeiten an Lösungen zur Gewinnung erneuerbarer Energien und deren Speicherung. Alle Aufgabenstellungen der IT – von der Entwicklung bis zur Systemarchitektur – sind hier gefordert. Gemeinsam wird an der Herausforderung gearbeitet, eine nachhaltigere Energieversorgung und eine smarte Verbindung zwischen Hardware, Software und den Menschen zu schaffen.

Unter dem Begriff "Energiewirtschaft" werden die Bereiche zusammengefasst, die sich mit der Gewinnung, Erzeugung und Bereitstellung von Energie – in Form von Gas, Kraftstoffen, Elektrizität oder Fernwärme und auch Kälteenergie – beschäftigen. Das geht von der Beschaffung der Rohstoffe über deren Umwandlung in Strom und Wärme und dann deren Verteilung und Verkauf an die Endverbraucher:innen. Problem mit den herkömmlichen Verfahren zur Energieerzeugung: Sie tragen auf negative Weise zum Klimawandel bei, zerstören die Umwelt und beuten Rohstoffe aus. Deshalb setzt die Branche immer stärker auf erneuerbare, "saubere" Energien. Bei der Umsetzung entsprechender Verfahren spielen Informationstechnologien eine entscheidende Rolle. Aber fangen wir vorne an.

Wie wird Energie gewonnen?

Energie "entsteht" nicht, sondern ist bereits da – in Form von Kohle, Gas oder Sonnenstrahlen zum Beispiel. Um sie für unsere Zwecke zu nutzen, muss sie umgewandelt werden. Es gibt verschiedene Verfahren, um Energie zu produzieren, wobei konventionelle Herangehensweisen mittlerweile in der Kritik stehen. Denn sie beschleunigen den Klimawandel, statt ihn zu verlangsamen. Aber schau Dich um: Überall Solaranlagen, Windräder, Elektroautos – Deutschland gehört nicht ohne Grund zu den weltweiten Vorreitern in Sachen Energiewende.

Konventionelle Verfahren zur Energiegewinnung

Beim traditionellen Stromerzeugungsprozess werden fossile Energiequellen wie Kohle, Erdöl oder Erdgas gewonnen und im nächsten Schritt in einem Kraftwerk nutzbar gemacht. Das Prinzip bei Gas und Kohle ist ähnlich. Durch Verbrennung wird eine Turbine angetrieben, die die Energie in Strom umwandelt – unwiederbringlich, denn verbrannt ist verbrannt. Schlimmer noch: Bei der Verbrennung entstehen mehr schädliche Stoffe, als die Erde auf Dauer noch vertragen kann. Dennoch werden fossile Brennstoffe weiterhin eingesetzt; ein kompletter Umstieg kann nur schrittweise erfolgen, wenn die Energieversorgung weiter funktionieren soll. 2022 war Kohle mit 33,3 % der wichtigste, Windkraft mit 24,1 % zweitwichtigster Energieträger in Deutschland.

Und dann gibt’s – oder gab’s – da noch die Atomenergie. In den charakteristischen Kraftwerken wird Energie erzeugt, indem Atomkerne gespalten werden. Dafür wird eine spezielle Form von Uran verwendet. Die Kernspaltung, die in einer gewollten Kettenreaktion erfolgt, nützt dazu, Wasser zu erwärmen und mit dem entstehenden Wasserdampf eine Turbine anzutreiben. Diese erzeugt über einen Generator Strom. Aber leider ist Kernspaltung eine gefährliche Sache, wie Du sicher weißt, und der Schaden, wenn was kaputt geht, steht in keinem Verhältnis zum Nutzen. Deshalb treiben wir unseren Atomausstieg voran, haben ihn eigentlich schon vollzogen. Und Generatoren lassen sich inzwischen ohnehin viel smarter antreiben, wie wir jetzt erfahren!

Viel besser für die Umwelt sind erneuerbare Energien, also solche, für die keine Rohstoffe dauerhaft zerstört, sondern einfach nur genutzt werden.

Zum Beispiel Wasser. Allein durch die natürliche Fließbewegung eines Flusses kann ein Kraftwerk betrieben werden, in dem ein Generator steht, der daraus Strom macht. Auch Wind wird in Energie umgewandelt, ohne der Natur etwas “wegzunehmen”. Dabei fungieren die Rotorblätter als Turbine. Der erzeugte Strom wird in ein Übertragungssystem eingespeist und verteilt. Bei der Umwandlung von Sonnenenergie in Strom tritt der so genannte Photovoltaik-Effekt ein: Die Sonne trifft auf die Vorderseite der Solarzelle auf und erzeugt dadurch eine elektrische Spannung zur Rückseite, wird also unmittelbar in Strom verwandelt.

Die Aufzählung der “sauberen” Energieträger wäre nicht komplett, ohne Biomasse zu nennen. Als “Biomasse” gelten Pflanzen (vor allem Mais, Getreide, Zuckerrüben, Stroh und Gräser) und Holz, aber auch tierische Nebenprodukte, also Gülle und so. Darin ist Sonnenenergie gespeichert. Es gibt mehrere Verfahren, um aus Biomasse Energie zu gewinnen, etwa durch Vergärung oder Verbrennung. Für die Gewinnung von Kraftstoffen werden durch Alkohol chemische Reaktionen ausgelöst. Biomasse ist langfristig klimaneutral und überall auf der Welt vorhanden. Sie macht Länder wie Deutschland, die nicht über ausreichend interne Rohstoffe zur konventionellen Stromversorgung verfügen, unabhängig von der Zulieferung von Energie.

In Deutschland arbeiten insgesamt um die 225.000 Menschen in der Energiebranche, verteilt auf mehr als 5.000 Unternehmen, die alle auf die ein oder andere Art in unsere Energieversorgung involviert sind. Bei diesen sogenannten EVU (Energieversorgungsunternehmen) kann es sich um Lieferanten von Gas, Strom und Fernwärme handeln, aber genauso auch um die Netzbetreiber, die für die Verteilung der Energie verantwortlich sind.

Im Jahr 2020 wurden hierzulande um die 500 Milliarden Kilowattstunden Strom erzeugt, wobei der Anteil an erneuerbaren Energien mit 47 % einen neuen Höchststand erreichte. Traditionell wird Energie über kommunale Versorger oder Stadtwerke verteilt. Denn ganz zu Anfang war Energie privatisiert, wurde Ende des vorletzten Jahrhunderts aber als Teil der Grundversorgung anerkannt und verstaatlicht. Zu den Kommunen und Stadtwerken gesellen sich wenige internationale Big Player wie RWE, E.ON, EnBW oder Vattenfall, die Großkraftwerke und weit verteilte Leitungsnetze betreiben. Auch im Bereich der Startups, in denen innovative smarte Technologien für die Energiegewinnung und -verteilung entstehen, tun sich spannende Jobchancen für Dich als IT’ler:in auf.

Die Branche lebt von der frühen Erkennung neuer Marktchancen und der schnellen technischen Umsetzung neuer Ideen. Nicht nur Ingenieur:innen arbeiten an Lösungen zur Gewinnung erneuerbarer Energien und deren Speicherung. Alle Aufgabenstellungen der IT – von der Entwicklung bis zur Systemarchitektur – sind hier gefordert. Gemeinsam wird an der Herausforderung gearbeitet, eine nachhaltigere Energieversorgung und eine smarte Verbindung zwischen Hardware, Software und den Menschen zu schaffen.

Bei den großen Energieversorgern (EVU) hast Du als Informatiker:in häufig eine beratende Funktion. Deine Hauptaufgabe besteht darin, die Verfahren der Stromerzeugung und -verteilung zu verbessern. Dazu musst Du geeignete Methoden und Strategien entwerfen und umsetzen. Technologien wie Big Data, Künstliche Intelligenz und dadurch gesteuerte IoT-Systeme spielen hier eine wichtige Rolle. Denn durch die permanente Erhebung von Daten und deren Weiterverarbeitung lässt sich zum Beispiel die Stromversorgung bedarfsgerecht und gleichmäßig steuern. Deshalb hast Du auch als KI-Entwickler:in, Data Scientist oder Embedded Systems Engineer super Chancen, in der Energiewirtschaft Fuß zu fassen.

Du willst lieber aktiv an neuen Systemlösungen zur effizienten Versorgung und Verbrauchsregulierung basteln? Dann hast du die Möglichkeit, bei externen Geschäftspartner:innen neue Produkten und Dienstleistungen zu entwerfen. IT-Profis werden hier insbesondere im Bereich Smart Metering gesucht. Du entwickelst die Hard- und Software der intelligenten Stromzähler, die seit einigen Jahren neben Großkonzernen zunehmend auch in privaten Haushalten eingesetzt werden. Es geht hier speziell um die Kommunikation zwischen Energieversorger und Endverbrauchenden, die durch IT-Infrastrukturen gesteuert wird. Die Übertragungsvorgänge werden sichtbar gemacht und die digitalisierten Verbrauchsdaten können auf beiden Seiten analysiert und optimiert werden.

Deine Aufgaben liegen vor allem im Auf- und Ausbau der Plattformen und der reibungslosen Anbindung an externe Schnittstellen. Du entwickelst Webanwendungen zur intelligenten Steuerung und Darstellung des Energieverbrauchs. Außerdem konzipierst, designst und implementierst Du die User Interfaces. Anwendungsfreundlichkeit und Performance stehen bei den Anforderungen ganz oben auf der Liste.

Nicht zu vergessen: die Sicherheit dieser kritischen IT-Infrastruktur! Ob als Pentester:in, IT Security Analyst oder Risk Manager:in: Hier bist Du richtig! Wenn Du eher ein Faible für die wirtschaftlichen Unternehmensabläufe hast, kannst Du außerdem im Bereich Handel und Vertrieb arbeiten, beispielsweise als IT-Projektmanager:in.

In jedem Fall erwarten Dich spannende Aufgaben – in einer energiegeladenen Branche.

Du kannst zum einen direkt bei den Trägern der Energiewirtschaft arbeiten. Unter den Stromversorgungsunternehmen gibt es deutschlandweit lokale und auch überregionale Betriebsgesellschaften. Sie befinden sich oft in öffentlicher Hand. Um in die Energiebranche einzusteigen, kannst Du Dich aber auch bei einem der externen Dienstleistungsunternehmen und Softwarefirmen bewerben. Sie leisten die eigentliche Entwicklungsarbeit und sitzen beispielsweise in Köln, Aachen und Osnabrück. Spannende IT-Jobs für alle, die ins Berufsleben starten, werden von beiden Seiten angeboten. Also, leg den Schalter um und sorg für positive Energie!