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Gefördert im Rahmen der E-Energy Initiative durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie.

     

           

Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren (Prof. Dr. Hartmut Schmeck)

Zentrales Thema der Forschungsgruppe Effiziente Algorithmen von Prof. Schmeck am Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren (AIFB) ist die Entwicklung von Methoden für den wirtschaftlichen Einsatz moderner Rechnerinfrastrukturen zur Planung, Verbesserung und Ausführung von Informationsverarbeitungs-, Geschäfts- und Fertigungs-prozessen. Von besonderem Interesse sind dabei vielfältig vernetzte, adaptive Systeme mit der Fähigkeit zur Selbstorganisation, deren Beherrschbarkeit und effiziente Nutzung ein wesentliches Ziel des Organic Computing ist.

 

Beitrag in MeRegio

Im Rahmen von MeRegio werden schwerpunktmäßig Regelungsstrategien entwickelt und evaluiert, welche einen kurzfristigen Ausgleich der Abweichung von Erzeugung und Verbrauch sowie die Integration dezentraler und regenerativer Anlagen in das Stromnetz ermöglichen. Hierbei ist sowohl eine Regelung der Last als auch der Erzeugung möglich. Beim Lastmanagement werden insbesondere kooperierende Strategien betrachtet, bei denen sich Teilnehmer unter-einander absprechen und damit nicht mehr einzeln, sondern im Verbund Lastmanagement betreiben. Im Bereich Erzeugungsmanagement werden Regelungsstrategien für Pools dezentraler Erzeuger (virtuelle Kraftwerke) untersucht.

Damit die Regelungsstrategien mit den unvermeidlichen Unsicherheiten bei der Prognose und Messung von Netz-, Preis- und Lastdaten umgehen können, müssen Modelle und Algorithmen entwickelt werden, die trotz dieser Einschränkungen gute und robuste Lösungen liefern. Darüber hinaus soll untersucht werden, wie Fehler, die durch das Zusammenspiel vieler Komponenten zustande kommen, automatisch erkannt und behoben werden können. Diese als Emergenz bekannten Phänomene treten auf, da das zugrunde liegende System zu komplex ist, um es noch vollständig in seinem Zusammenspiel verifi zieren zu können.

Des Weiteren ist das AIFB an der Konzeption der MeRegio-Zertifi zierung sowie an den Online-Simulationen beteiligt.

 

Mitarbeiter:

Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (Prof. Dr. Wolf Fichtner)

Die übergeordnete Zielsetzung des Lehrstuhls für Energiewirtschaft am Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP), welcher durch Prof. Fichtner geleitet wird, ist die "techno-ökonomische" Analyse von Energiesystemen bzw. Stoffströmen zur Beurteilung von strategischen und/oder umweltrelevanten Fragestellungen. Dabei werden sowohl Energiesysteme von Nationen oder Regionen als auch von Unternehmen und Haushalten betrachtet. Traditionell bearbeitete strategische Fragestellungen betreffen u.a. Kapazitätsausbau und -einsatzplanung, Technologie- und Instrumentenbewertung sowie die Entwicklung von Emissionsminderungsstrategien. 

 

Beitrag in MeRegio

Zu den Schwerpunkten in MeRegio gehört zum einen die Entwicklung der Zertifizierung für die CO2- und Energieeffizienz von Regionen. Dabei werden im ersten Schritt die Beurteilungskriterien und Kenngrößen sowie die Effizienzklassen definiert, um im nächsten Schritt die entwickelte Zertifizierung an der Modellregion zu erproben. Zum anderen werden Simulationen zu verschiedenen Fragestellungen durchgeführt. Diese umfassen u. a. modellgestützte Analysen zu den Auswirkungen von Preis- und Regelsignalen auf die Nachfrage sowie zur Integration dezentraler Erzeugungsanlagen, Speicher und schaltbarer Lasten auf das Netz. Darauf aufbauend soll ein Modell zur Untersuchung der Übertragbarkeit und der langfristigen Auswirkungen der entwickelten Konzepte, wie des MeRegio-Marktplatzes oder der Zertifizierung, auf das Energiesystem aufgebaut werden. Damit einher gehen sozioökonomische Analysen, wobei insbesondere die Akzeptanz bei den Teilnehmern eine wesentliche Rolle spielen wird.

 

Mitarbeiter:

Institut für Informationsrecht (Prof. Dr. Thomas Dreier)

Die Gruppe von Prof. Dreier am Institut für Informationsrecht (IIWR) befasst sich schwerpunktmäßig mit den Rechtsfragen, welche die Digitalisierung und die weltweite Vernetzung in der internationalen Informationsgesellschaft aufwerfen. Die Institutsleitung und Mitarbeiter sind durch zahlreiche Veröffentlichungen und Vorträge auf diesem Gebiet national und international ausgewiesen. Im Besonderen befasst sich das Institut gegenwärtig mit Fragen der Regelung des E-Commerce, der rechtlichen Ermöglichung und Absicherung informationeller Mehrwertdienste und des Datenschutzes unter dem Blickwinkel, welche rechtlichen Regelungen Informationstechnik und Informationsdienste ermöglichen und welche der Entwicklung sinnvoller und wünschenswerter Informationstechniken und Informationsdienste hinderlich sind.

 

Beitrag in MeRegio

Im Rahmen des MeRegio-Projektes werden schichtenspezifisch alle rechtlichen Anforderungen von der Basiskommunikation über die Middleware/Plattform bis zu den Geschäftsmodellen anhand der bestehenden Rechtslage analysiert und die Ergebnisse an die Projektpartner zurückgespiegelt. Gleichzeitig wird im Rahmen der rechtlichen Begleituntersuchungen mit Stellungnahmen und Begleitgutachten beispielsweise bei der Bundesnetzagentur auf eine frühzeitige Öffnung der bestehenden Rahmenregelungen des Energiewirtschaftsrechts hingewirkt.

Wesentliche Fragestellungen entspringen dabei der Regulierung von Nachrichtenformaten und Prozessfestlegungen (Interoperabilität), aber auch generischen Bestimmungen zum Beweisrecht und dem Datenschutz. Daneben werden eigene technische Konzepte zur Umsetzung von Rechtskonformität im technischen Datenschutz und der Datensicherheit für das Smart Grid erarbeitet.

Schließlich wird in der Projektlaufzeit der legislative Anpassungsbedarf mit Schwerpunkt im IKT-bezogenen Energiewirtschaftsrecht, Beweisrecht, Datenschutzrecht und Eichrecht in formeller und materieller Hinsicht identifiziert und mit eigenen bereichsspezifischen Normierungsvorschlägen politikberatend umgesetzt.

 

Mitarbeiter:

Institut für Informationswirtschaft und -management (Prof. Dr. Christof Weinhardt)

Die Forschungsgruppe von Prof. Weinhardt am Institut für Informationswirtschaft und -management (IISM) analysiert und gestaltet elektronische Märkte insbesondere in den Branchen Finanzen, Energie, Emissionszertifikate und Logistik. Elektronische Handelsplattformen und Marktmechanismen werden nicht nur gestaltet, sondern vor allem auch auf ihre Eignung und Qualität hin analysiert. Dazu werden prototypische Systeme entworfen und implementiert, auf deren Basis Planspiele oder Simulationen und wirtschaftswissenschaftliche Experimente im Labor durchgeführt werden. Die Gesamtvorgehensweise wird als „Market Engineering“ bezeichnet, dessen fundierte Weiterentwicklung auf Basis geeigneter Modelle und Methoden im Zentrum der Forschungsarbeit steht.

 

Beitrag in MeRegio

In diesem Kontext unterstützt das IISM insbesondere die Entwicklung, Implementierung und Evaluation der Marktplattform und deren Mechanismen. Unter anderem werden hierzu die Modellregion und ihre Akteure in Simulationsszenarien nachgebildet und das Zusammenspiel auf einem regionalen Energiemarkt untersucht. In den Simulationen werden Software-Agenten als Repräsentanten für die beteiligten Akteure auf der Verbraucher- (z. B. Haushalte, Gewerbe) sowie auf der Erzeugerseite (z. B. Windkraft, Speicher) eingesetzt.

Im Rahmen der Untersuchungen sollen mögliche Ansätze für die Implementierung des regionalen Marktplatzes, unter Berücksichtigung operativer Nebenbedingungen wie der verfügbaren Übertragungskapazität, analysiert werden. So können für die Realisierung der regionalen Energiemarktplattform die richtigen Weichen gestellt werden, um das Ziel einer effizienteren und intelligenteren Nutzung der knappen Ressource Energie zu erreichen.

Darüber hinaus ist das IISM auch an weitergehenden sozioökonomischen Untersuchungen sowie an der Konzeptionierung der MeRegio-Zertifizierung beteiligt. Die MeRegioZertifizierung soll die Transparenz der Energieverwendung in einer Region erhöhen und einen besonders effizienten und emissionsarmen Umgang mit Energie in einer Region kennzeichnen. Durch die regionale Vergleichbarkeit können in Zukunft weitere Anreize für eine emissionsarme und nachhaltige kommunale Entwicklung gesetzt und gefördert werden.

 

Mitarbeiter:

Institut für Telematik (Prof. Dr. Martina Zitterbart)

Die Forschungsgruppe von Prof. Zitterbart am Institut für Telematik (ITM) bearbeitet Fragestellungen, die sich mit der Weiterentwicklung der aktuellen Kommunikationsinfrastruktur des Internets und den dadurch möglich werdenden neuartigen Diensten und Anwendungen beschäftigen. Schwerpunktthemen sind dabei Signalisierung und Management in zukünftigen Netzen, die Realisierung von verteilten Anwendungen und Diensten durch Overlay- und Peer-to-Peer-Ansätze sowie Kommunikationsprotokolle und Anwendungen für drahtlose Sensornetze. In allen Themenbereichen spielen Netzsicherheit sowie Modellierung und Simulation eine wichtige Rolle. Darüber hinaus leitet Dr. Oliver Waldhorst die aus Mitteln der Exzellenzinitiative finanzierte Nachwuchsgruppe CoMoGrip am Institut für Telematik, die sich mit dem Einsatz von Gridund P2P-Techniken in heterogenen Netzen beschäftigt.

 

Beitrag in MeRegio

Mit Fokus auf Aspekte der Skalierbarkeit und der Sicherheit widmet sich das Team um Prof. Zitterbart innerhalb von MeRegio der Entwicklung und der simulativen Evaluation sowohl zentraler als auch dezentraler IKT-Konzepte. Durch den Einsatz spezialisierter Kommunikationsformen wie Concast und Multicast werden dabei Lösungen erarbeitet, um beispielsweise das bei der Stromverbrauchsdatenerfassung einer Großzahl von Haushalten anfallende Datenverkehrs-aufkommen effizient bewältigen zu können.

Um hierbei den Ursprung der Daten mitführen und so Abschätzungen über den regionalen Strombedarf vornehmen zu können, sind insbesondere beim Einsatz dezentraler IKT-Konzepte auf Peer-to-Peer-Basis neuartige Verfahren notwendig, etwa zur geeigneten Adressierung der Kommunikationsteilnehmer oder deren Organisation untereinander. In diesem Zusammenhang spielen Sicherheitsmechanismen eine fundamentale Rolle. Diese sind etwa zur Wahrung der Anonymität von Kommunikationsteilnehmern oder zum Schutz der Integrität der übertragenen und ausgetauschten Daten zwingend erforderlich.

Um Aussagen über die letztendlich tatsächlich erreichbare Skalierbarkeit zu ermöglichen, werden die konzipierten Mechanismen simulativ evaluiert, wobei hierfür zunächst eine geeignete Simulationsumgebung defi niert und umgesetzt wird.

 

Mitarbeiter: