Einhard-Gymnasium (Physik LK) Aachen

Wattly

Name des Unternehmens

Maxwell Engineering

Projektidee & -vision

Was macht Euer Unternehmen?
Welches Problem bzw. welche Marktlücke wollt Ihr mit Eurem Unternehmen schließen?
Welches Produkt bzw. welche Dienstleistung bietet Euer Unternehmen an? Gibt es unterschiedliche Produkte/Dienstleistungen für unterschiedliche Zielgruppen- /Kundensegmente?
Weshalb Euer Unternehmen?
Was unterscheidet Euer Unternehmen von anderen in diesem Bereich? Was macht Euer Unternehmen so besonders?

Unser Unternehmen bietet eine App und die zugehörige Hardware an. Die App besteht aus mehreren Teilen. Die Nutzerinnen und Nutzer können den aktuellen Strompreis sowie den der letzten Stunden und Tage ansehen und erhalten sogar eine Prognose auf Basis eines Algorithmus, der Daten wie Standort, Tageszeit, schon bekannte Daten, aber auch Wetterdaten – besonders in einem System mit hohem Anteil erneuerbarer Energien ist dies ein relevanter Einflussfaktor – oder gesellschaftlich relevante Daten wie Sportereignisse oder Feiertage, die Einfluss nehmen, mit einbezieht. Mithilfe dieser Daten können sie dann aktiv planen, zu welchem Zeitpunkt oder zu welchem Preis sie Strom für spezifische Zwecke verbrauchen möchten. Wählen sie diese Zeitpunkte aus, können sie durch Hardware-Ergänzungen entweder Strom an- und ausschalten – etwa um ein E-Auto laden zu können – oder spezifische Geräte wie eine Waschmaschine zu nutzen, wofür ein spezifisches Interface notwendig ist. Eine solche Hardware könnte im Optimalfall etwa eine kleine Box sein, die zwischen die Anwendungen geschaltet wird und mit einem einfachen Relay die Stromzufuhr steuern kann. Bei spezifischen Geräten wäre dann womöglich eine kleine Modifikation notwendig, die ,wenn das Unternehmen wächst, von Fachpersonal eingebaut werden könnte und ähnliches wie die Box bewirkt. Hier bietet es sich auch an, eine offene Schnittstelle zu schaffen: Unternehmen und Amateure könnten ihre eigenen Produkte und Ansätze in das von uns bereitgestellte System einbinden, sodass mehr Menschen erreicht werden können. In der App können die analogen Geräte dann also digital und unter Nutzung der Prognose vorrausschauend bedient werden.
Da es eine direkte Kausalität zwischen Vorhandensein von Strom und dem Preis gibt, wird so auch das Stromnetz intelligent entlastet und die Energiewende erleichtert. Kurzfristige Schwankungen können vorhergesagt werden und einfach und unbürokratisch abgeschwächt werden. Aufgrund des konkreten Geldes, das Nutzer/innen durch die Verwendung der Anwendung sparen und das so auch in der App angegeben wird, entsteht ein klares finanzielles Motiv, die App weiterhin zu verwenden und den eigenen Verbrauch der Netzauslastung anzupassen. Die Einfachheit und damit einhergehende Benutzerfreundlichkeit der einen Anwendung für sämtliche Geräte ist einzigartig und grenzt uns von Konkurrenten ab. Zudem schließt ein solches System nicht nur sowieso schon digitale Geräte ein, sondern kann durch entsprechende Hardware auch schon bestehende Geräte verwenden, was auch den Nachhaltigkeitsaspekt einschließt.

Kunden und Zielgruppe

Wen wollt Ihr mit Eurem Projekt erreichen (Probleme und Bedürfnisse derZielgruppe)?
Was sind Eure wichtigsten Kunden? Was ist Eure wichtigste Zielgruppe?
Welchen Nutzen und welchen Mehrwert haben Kunden durch Euer Angebot und Euer Produkt bzw. Eure Dienstleistung?
Wie könntet Ihr Eure Kunden erreichen? (Gibt es unterschiedliche Kanäle für unterschiedliche Zielgruppen? Welche Kanäle sind am wichtigsten/erfolgreichsten)?
Wie überzeugt Ihr Kunden, Euer Angebot und Euer Produkt bzw. Eure Dienstleistung zu wählen und eventuell auch zu halten? (besondere Angebote, Vorteile etc.)?

Die angesprochene Zielgruppe sind tendenziell eher junge, in durchschnittlichem Maße technikaffine Erwachsene, die entsprechenden digitalen Ansätzen zugeneigt sind und im Gegensatz zur jüngsten Zielgruppe schon eigenständig leben und in ihrem Haushalt sowohl Strom verbrauchen, als auch monatlich zahlen. Da die Anwendung den Kund/innen aktiv Geld spart, aber zeitgleich auch bei der Energiewende hilft und somit umweltverträglich ist, kommen auch etwa Studierende – besonders aus dem finanziellen Aspekt – und generell umweltbewusste Menschen aus allen gesellschaftlichen Schichten als Zielgruppe infrage.

Durch unser Angebot können die Kund/innen bei geringem Zeitaufwand aktiv Geld sparen, sodass die Verwendung der App einen aktiven Mehrwert für ihr Leben hat, was Kunden auch als solche hält. Transparenz in der Entlohnung unserer Dienste und womöglich auch Angebote beim Erwerb der Hardware (mehr zu beidem unter dem Finanzplan) sollen die Zielgruppe zusätzlich ansprechen.

Da eine tendenziell junge, technikaffine Zielgruppe, auf die das Angebot attraktiv wirken kann, angesprochen wird, ist Werbung über das Internet der wahrscheinlich einfachste und effektivste Weg, um die Zielgruppe zu erreichen. Dies könnte über die sozialen Netzwerke, etwa auch durch Zusenden des Produkts an Influenzer, die dieses selbst testen, oder durch Online-Magazine beziehungsweise Zeitschriften im Technik-Bereich erfolgen, die ebenfalls zu Reviews des Produkts bewegt werden könnten. Wenn das Unternehmen wächst, könnte die Internetpräsenz ausgeweitet werden. Zudem wäre es vermutlich sinnvoll, bei Werbung über soziale Netzwerke die Funktionen der Anbieter, zielgruppenspezifische Werbung zu zeigen, zu nutzen. Dann könnten etwa Studierende anders als Menschen, die sich bereits im Berufsleben etabliert haben und vermutlich über mehr Geld verfügen angesprochen werden, um die App und je nach Zielgruppe auch ihren nicht zu vernachlässigenden Umweltaspekt bewerben zu können.

Projektumsetzung

Wie und mit welchen Schritten wollt Ihr Euer Projekt umsetzen?
Welche Strategie habt Ihr?
Welche Ressourcen braucht Ihr dafür und welche sind besonders wichtig (Abhängigkeit von Lieferketten, Marktpreise etc.)?
Kooperation mit weiteren Partner*innen? Was müssen Partner*innen, Zulieferer*innen etc. übernehmen?
Notwendige Mitarbeiter*innen?
Rechtsform?
Standortwahl (Produktion, Verwaltung, Verkauf gegebenenfalls unterschiedlich)?

Die Umsetzung umfasst diverse Aspekte, aber der wohl grundlegendste Schritt, um mit der Umsetzung beginnen zu können, ist der, die Rahmenbedingungen für den zur Prognose der Strompreise verwendeten Algorithmus aufzustellen. Das besondere an unserem Produkt ist schließlich nicht der Aspekt, etwa eine Waschmaschine „smart“ von anderswo aus steuern zu können, sondern die Idee, dies mit den Schwankungen in der Netzauslastung und den damit einhergehenden, teils stündlich aktualisierten Strompreisen zu verbinden, um die Netzschwankungen abzufedern und dabei aktiv Geld zu sparen. Daher ist der erste Schritt zur Umsetzung die Entwicklung eines zuerst eher groben Algorithmus‘, der den Strompreis auf Basis vorhandener Daten vorhersagen kann (verschiedene Einflussfaktoren sind oben schon benannt). Dieser könnte entweder manuell prorammiert oder sogar auf Basis eines neuronalen Netzwerks als künstliche Intelligenz trainiert werden, wobei sich zuerst Gedanken zu der Konzeption des Netzwerks mit Inputs, Hidden Layers und Outputs gemacht und dies schließlich gründlich erprobt werden müsste.

Sobald dieser Algorithmus als Herzstück der Anwendung in erster grober Form stehen würde, müsste die App zur Kommunikation mit der Hardware geschrieben und auch diese Hardware entwickelt werden. Durch 3D-Druck und bestellbare Platinen ist der Bau von Prototypen heutzutage glücklicherweise recht einfach und günstig im Vergleich zur Vergangenheit.

Sobald das System also theoretisch nutzbar wäre, müssten Zulieferer größerer Mengen an Platinen, Mikrochips, Relays und sonstiger elektronischer Komponenten sowie der Gehäuse der Boxen angefragt werden. Nach der Anmietung erster Räume könnte die Fabrikation mit geschultem Fachpersonal starten. Einfacher hingegen wäre es, besonders für die erste Zeit einen Zulieferer zu finden, der die gesamten Boxen nach Plan anfertigen könnte, was viel Arbeit und Organisation sparen würde.

Später, wenn das Unternehmen größer wäre, könnten dann auch Kooperationen, etwa mit Energieversorgern, eingegangen werden, um die Prognosen der Strompreise und der Netzauslastung, auch auf Basis von Smartmetern, zu verbessern.

Zur Entwicklung der App müssten entsprechend Mitarbeiter/innen angestellt werden, die Erfahrung mit Informatik und Elektronik haben. Zudem wäre selbstverständlich auch eine juristische Beratung vonnöten, was ebenfalls in die aktive Finanzplanung einfließen müsste. Wenn die Boxen selbst produziert würden, wären auch hierfür zusätzliches Personal und angemietete Räume notwendig. Könnte allerdings ein Produzent als Partnerunternehmen gewonnen werden, das die Boxen für uns fertigen würde, wären keine zusätzlichen Fachkräfte und Räume anzumieten. In einem solchen Fall könnte vermutlich sogar ganz auf Büroräume verzichtet werden, da durch die vergangenen Pandemiejahre auch das digitale Arbeiten gut erprobt ist. Dies würde zusätzlich Geld sparen und den Start als Unternehmen ermöglichen. Nur Server müssten zusätzlich angemietet werden, was allerdings ebenfalls bei Dienstleistern möglich wäre.

Schätzungsweise würden wir vermutlich etwa 20 Mitarbeitende im IT-Bereich, 5 zusätzliche Elektroingenieure in der Entwicklung der Hardware und 5 weitere Menschen im Marketing und der Organisation benötigen, womit vorläufig etwa 30 Mitarbeitende eingeplant wären. Solche Aussagen sind allerdings natürlich hoch spekulativ, da zum jetzigen Zeitpunkt erst wenig über die Komplexität einzelner Teilaufgaben bekannt ist.

Der Einfachheit halber ist die GmbH vermutlich die sinnvollste rechtliche Unternehmensstuktur, allerdings sind wir keine Juristen, sondern müssten uns vor einer solchen Entscheidung im Optimalfall von solchen beraten lassen.

Finanzplan

Wie verdient Euer Unternehmen Geld, was sind potenziell stetige Einnahmequellen?
Was sind die größten Kostenpositionen Eures Unternehmens (Gehalt für Mitarbeiter*innen, Ressourcen, Miete etc.)?
Woher bekommt Ihr Startkapital, eine Anschubfinanzierung, eine Förderung (privat/ staatlich, Zurückzahlung)?

Wenn unser Unternehmen in der unter der Sparte „Projektidee“ beschriebenen Struktur einmal aufgebaut wäre, wären mögliche Einnahmequellen eine Abgabe der Kund/innen von ihrem gesparten Gewinn. [So wäre es etwa möglich, 5-10 % des Geldes, das die Nutzer/innen der App durch die Verwendung der Software sparen, an uns als Unternehmen abgeben müssten:

[Gewinn]=( [Durchschnittlicher Strompreis]-[Gezahlter Strompreis] ) x 0,05

Später könnten womöglich etwa Abonnements hinzukommen, die den Kund/innen bei einem bestimmten monatlichen Festbetrag Teile oder die ganzen Gebühren erlassen oder Ähnliches.

Da unsere Mitarbeiter online arbeiten könnten und die Boxen als einziges physisches Produkt im Optimalfall zumindest in der Anfangsphase je nach Bedarf anderswo ordern könnten, beständen unsere einzigen Kosten in den Lohn- und Serverkosten, die mit der einzigen Einnahme, der Abgaben der Kunden, gedeckt werden müssten. Die Boxen, die die Kunden kaufen müssten, um ihre Geräte an das System anschließen zu können, würden ihre Produktionskosten im einfachsten Fall durch die Zahlung der Kunden fast exakt decken. Die Boxen müssten möglichst günstig sein, damit das Angebot interessierten Kund/innen rentabel erschiene und die Barriere, das System nutzen zu wollen, möglichst gering wäre. Dazu könnten auch besondere Aktionen durchgeführt werden, wo Kund/innen die Boxen zunächst kostenlos bekommen würden und sich im Gegenzug dazu verpflichten würden, diese eine gewisse Zeit lang – so lange, bis die Kosten des Unternehmens gedeckt sind – mit geringerem Ersparnis gegenüber der sonstigen Stromkosten zu verwenden.

Als Startkapital müssten private Investoren gesucht und sich unter dem Aspekt der Netzstabilität und der Umweltverträglichkeit um Zuschüsse des Staates bemüht werden. Auch wäre es natürlich eine Möglichkeit, Kredite aufzunehmen und diese dann, wenn das Unternehmen profitabel ist, zurückzuzahlen. Dies ginge allerdings natürlich auch mit einem gewissen Risiko einher. Der einfachste Ansatz, um mit dem Projekt zu beginnen, ist vermutlich das Starten einer Crowdfunding-Kampagne, bei der an der Idee interessierte Menschen einen kleinen Beitrag zur Realisierung des Projekts leisten können – im Gegenzug für das Versprechen, schnellstmöglich tatsächliche Nutzer/innen zu werden.

Risiken/Hürden und Gegenmaßnahmen

Woran könnte eine Umsetzung scheitern?
Was sind die größten Risikofaktoren Eurer Projektumsetzung?
Wie könnte man diese in der Planung beachten und ihnen begegnen?

Die größten Risiken des Geschäftsmodells sind vermutlich die Entwicklung und die Erschließung des Absatzmarktes. Konkret könnte die Umsetzung also daran scheitern, dass die Entwicklung der Software, besonders zur Prognose der Energiepreise, lange fehlschlägt und die Dauer und Kosten der Entwicklung zu stark ansteigen. Um dem entgegenwirken zu können, könnte das Projekt zuerst ohne weitere Mitarbeiter angegagen werden, bis ein erster Prototyp stände, der die Funktionalität der Idee zeigt.

Das zweite große Risiko, an dem die Idee scheitern kann, ist, erste Kunden zu gewinnen und die Idee als Marke zu etablieren. Hier könnten nur geschicktes Marketing und Werbung helfen, die wie schon unter „Kunden und Zielgruppe“ beschrieben über das Internet geschaltet werden würde.

Zudem könnten noch Probleme auftreten, wenn die Anwendungsfelder der App zu begrenzt sind, um mehr Kund/innen gewinnen zu können. Um hier gegenzusteuern könnte etwa die Möglichkeit, E-Autos günstiger laden zu können, stärker beworben werden oder eine Erweiterung des Angebots auf spezifische Geräte, möglicherweise mit dazu notwendiger Installation in einer Waschmaschine oder ähnlichem, helfen.

Konkrete Umsetzung?

Könntet Ihr Euch vorstellen, die Idee nach Ende des Projektes weiterzuverfolgen?
Was könnten erste ganz konkrete Schritte sein?

Wir als Gruppe könnten uns gut vorstellen, in einigen Jahren, nachdem wir in Schule und womöglich auch im Studium etwas mehr Wissen erworben haben, auf die hier erarbeitete Idee zurückzukommen. Tatsächlich ist wohl etwas mehr Hintergrundwissen erforderlich, um das für die Idee essentielle Werkzeug zur Prognose der Strompreise entwickeln zu können. Trotzdem stellt die Tatsache, dass wir noch nicht alles für das Projekt Benötigte wissen und gelernt haben, auch eine interessante Herausforderung dar.

Um nun konkret anfangen zu können, müssten wir starten, uns genauer in die täglichen Schwankungen der Strompreise bei verschiedenen Stromanbietern einzulesen und genauere Rahmenbedingungen für die Erstellung von Prognosen aufzustellen. Dann müssten wir diese Einflussfaktoren in eine intelligente Struktur bringen und mit der Entwicklung von App und Hardware beginnen. Wenn das Gesamtsystem als erster grober Prototyp erstmals funktioniert, könnten wir weitere Schritte einleiten und uns etwa um Finanzierung und Verbesserung bis zu einem tatsächlich nutzbaren System bemühen.

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ERGÄNZENDE ERLÄUTERUNGEN ZUM LOGO UND DEN SKIZZEN:

Dieses ergibt sich aus dem gelben Buchstaben W für den Namen Wattly mit einem Pfeil am Ende auf blauem Grund.
Dabei steht die gelbe Farbe für Elektrizität und stellt mit dem blauen Ton allgemein den farblichen Rahmen des Projekts dar. Auch zeigt der Pfeil am Ende der Linie, dass das Projekt mit Elektrizität zu tun hat. Ein gelber, gezackter Pfeil wird oftmals mit Blitzen und Strom assoziiert, sodass unser Logo gut erkennbar und der Projektidee zuzuordnen ist. Zudem ähnelt die schwankende Linie Aktienkursen oder – in unserem Fall – den schwankenden Preisen auf dem Strommarkt. Dies wird auch dadurch verdeutlicht, dass die beiden Tiefpunkte nicht gleich hoch sind. So umfasst unser Logo sowohl den finanziellen, als auch den praktischen Teil der Projektidee, was der Marke mit den wiederkehrenden Farben einen möglichst hohen Wiedererkennungswert bringen soll.
→ App:
Auch haben wir einen ersten Entwurf der App angefertigt. Dieser ist natürlich nicht funktional, aber soll helfen, unsere Idee besser veranschaulichen zu können. Im Folgenden finden Sie Screenshots der ersten Version der App mit dazugehörigen Erklärungen.

Der Homescreen der App bietet einen Überblick über die Strompreise und die bisherige Nutzung der App. Somit haben die Nutzenden alle wesentlichen allgemeinen Informationen auf einen Blick verfügbar.
Die Seite bietet Informationen über den Strompreis im An- und Verkauf mit einer Übersicht über die letzten 12 Stunden und die Prognose für die nächsten 12 Stunden. Die Übersichten können angetippt werden, um mehr Informationen mit konkreten Zahlenwerten für bestimmte Uhrzeiten zu erhalten.
Zudem sind vier Übersichtsgrafiken sichtbar. Diese beinhalten Informationen über die finanziellen Ersparnisse durch die Nutzung der App, den täglichen gesamten Stromverbrauch – hier auch mit negativen Bilanzen, da im Beispielhaushalt eine Solaranlage vorhanden ist –, den bezogenen Energiemix sowie die durch die App gesparte Menge CO2. Es bestehen die Optionen, das System zur Optimierung der Stromkosten oder zur Optimierung des Strommixes zur optimalen Nutzung der vorhandenen erneuerbaren Energien zu nutzen. Welche Option als wie wichtig bewertet wird, entscheiden die Nutzenden selbst.

Auf der Übersichts-Seite können alle verbundenen Geräte sowie die aktuelle Nutzung dieser eingesehen werden. Die gestrichelten Linien „fließen“ zur besseren Übersicht in die Richtung, in die der Strom „verbraucht“ wird. So kann beispielsweise erkannt werden, ob die Solaranlage nur zusätzlichen Strom liefert, oder ob Strom ins Netz eingespeist wird.
Gelb eingefärbt sind hier die aktuell genutzten Verbraucher oder Energiequellen. Die Icons können dem individuellen Zweck nach angepasst werden.
Über die „+“-Symbole oben können die Geräte auf beiden Seiten verwaltet und neue Geräte und Boxen hinzugefügt und konfiguriert werden.
Beim Tippen auf die verschiedenen Geräte können für diese Operationen ausgewählt werden. Etwa der Zeitpunkt, wann diese anfangen zu laden oder entladen werden sollen.
Hier wird demonstrativ das Tippen auf das Auto-Symbol gezeigt. Dort kann der aktuelle Ladestand des Elektroautos eingesehen und die zukünftigen Aufladungen geplant werden. Dies kann entweder über die Uhrzeit, zu der das Auto zu laden beginnen soll – das kann wie im Bild gezeigt entweder über die Angabe der Uhrzeit oder über die Grafik erfolgen –, oder über einen Endzeitpunkt erfolgen. Wird das „Ladezeitpunkt wählen“-Feld angetippt, kann gewählt werden, ob dies den Start- oder Endzeitpunkt des Ladeprozesses darstellen soll. So kann beispielsweise ausgewählt werden, dass das Auto bis zum nächsten Morgen auf 90 % geladen werden soll. Basierend auf der Prognose wird dann von der App selbst entschieden, wann der günstigste Zeitraum dafür ist.

Zudem könnte das Elektroauto auch als Energiespeicher für das gesamte System verwendet werden, wenn es links als Energiequelle hinzugefügt würde. Durch diese Option könnte die Speicherkapazität des Autos in praktikablem Maß im System genutzt werden, sodass die Energieversorgung des Hauses unabhängiger von hohen Preisen ist – stattdessen könnte mehr Energie zu günstigen Preisen gekauft oder selbst produzierte Energie gespeichert werden, um mehr Geld und CO2 zu sparen.