Ein eigenes Ökosystem für das Energiemanagement

Forschungsfeld 2 (FF2)

Sichere Gateways und Router als Grundlage für Mehrwertdienste (SiGRun)

Ziele und Einordnung

Bei der im Forschungsprojekt WärmewendeNordwest anvisierten transparenten Erhebung und Optimierung des Wärmebedarfs in Gebäuden, Quartieren und Campusarealen sowie Gewerbe und Industrie spielt insbesondere das Smart Meter Gateway (SMGW) eine entscheidende Rolle. Es soll als Grundlage einer intelligenten Infrastruktur dienen, um eine sichere und verlässliche IT-Vernetzung aller dezentralen Komponenten, wie Fernwärmespeicher, Blockheizungen oder Wärmepumpen, und die Vernetzung des Strom- und Wärmesektors (Sektorenkopplung) zu garantieren. Daher zählt das Forschungsfeld „Sichere Gateways und Router auf der Grundlage von Mehrwertdiensten“ (SiGRun) zu einem Kernthema im Gesamtvorhaben. Der Fokus wird zu Beginn auf die digitalen Mehrwertdienste für die kommunale Wohnungswirtschaft auf Basis des SMGWs gesetzt.

Das Ziel in diesem Forschungsfeld ist die Datenübertragung aus den diversen intelligenten Geräten eines Gebäudes über ein Gateway auf eine gemeinsame Plattform zu überführen. Dabei handelt es sich primär um Daten aus den Bereichen Gebäudesicherheit, Wohnungswirtschaft, Energietechnik und Assistant Ambient Living (AAL). Der Betreiber der Plattform leitet die Daten über offene und genormte Schnittstellen an die entsprechenden Stellen weiter. Zu den Empfangsstellen zählen z.B. Abrechnungsdienste, Servicedienste, Wachdienste und der Smart-Meter-Gateway-Admin. Durch diese parallele Übertragung der Daten können somit Mehrwertdienste, wie eine Drittanbieter App oder Drittanbieter Service- Tools, entstehen. Eigentümer oder Nutzer von Gebäuden haben dadurch die Möglichkeit ihre gesamten Daten über eine App einzusehen und zu verwalten. Bei der Umsetzung des Teilprojekts muss man jedoch die möglichen Cyber-Angriffe auf Gebäude beachten. Dazu könnten folgende Angriffe zählen:

  • Illegaler Zugang zu gespeicherten Daten (DSGVO Verstoß)
  • Mitschneiden von Meldungen (Angriffsvorbereitung)
  • Physische Zerstörung von Übertragungsgeräten
  • Unzulässige Schaltbefehle

Um solche Angriffe zu vermeiden und einen sicheren Übertragungsweg (mit einer Notstromversorgung 24/7) zu gewährleisten ist die Prüfung von Anforderungen an einen Sicherheitsrouter oder alternative Möglichkeiten zur Abwehr möglicher Cyber-Angriffe ein Kernelement in diesem Projekt.

Lösungsansatz

Für die Umsetzung werden zunächst verschiedene Anwendungsfälle für die für FF2 relevanten Themenfelder (Gebäudesicherheit, Wohnungswirtschaft, Energietechnik und Assistant Ambient Living (AAL)) identifiziert und ausgearbeitet. Daraus wird dann die Systemarchitektur für Hardware und Software konzipiert und entwickelt, so dass daraus ein technischer Durchstich als prototypische Implementierung erfolgen kann. In allen Schritten soll auf Basis des Prinzips Security-by-Design Informationssicherheit und Datenschutz von Beginn an berücksichtigt werden. Des Weiteren sollen Herausforderungen in den Themenfeldern Standardisierung und Normung adressiert und berücksichtigt werden, da in den angesprochenen Bereichen verschiedenen Normen und Richtlinien vorliegen und zusammengeführt werden müssen. Während der Laufzeit des Projekts und des FF sollen zusätzlich Geschäftsmodelle für die Entwicklung verschiedener Mehrwertdienste entwickelt werden.

Verknüpfung mit anderen FF/QA

Besonders zwischen dem Forschungsfeld 2 und der Querschnittsaktivität 1 (QA1) sind Synergieeffekte vorhanden, da QA1 das Ziel verfolgt, eine zum Gesetz der Digitalisierung der Energiewende konforme Plattform aufzubauen, die unter anderem Daten aus den Gebäuden und Liegenschaften aufnehmen kann. Diese soll dann voraussichtlich auch für Anwendungsfälle in FF2 verwendet werden. Darüber hinaus umfasst dieses FF ebenfalls ein Thema, das in den meisten FF/QA behandelt werden muss: die informationssichere und datenschutzkonforme Erfassung und Speicherung von Daten u.a. nach der Datenschutzgrundverordnung (DSGVO).

Projektbeteiligte in Forschungsfeld 2

FF2-Leiter

Stipe Mandic

DKE

Projektleitung FF2

Aktuelles

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