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Zweites Konsortialtreffen – Nachhaltigkeit als Ziel, nicht zuletzt auch durch die Nutzung von Standards und quelloffenen Lösungen

Im September 2021 fanden sich Vertreter aller Projektbeteiligten für das zweite Konsortialtreffen zum Vorhaben Delfine online zusammen, um gemeinsam auf den Fortschritt zu blicken und diesen zu diskutieren. Eröffnet wurde die Veranstaltung durch Raphael Stott, Mitarbeiter der konsortialführenden Stadtwerken Trier, mit einem Rückblick auf vergangene Projektmonate. Dieser hob hervor, dass, trotz der Notwendigkeit Treffen ausschließlich online abzuhalten, den Erfolg gemeinsamer Anstrengungen nicht schmälerte.

Den Bericht zum Arbeitspaket zur Anforderungsanalyse begann Hendro Wicaksono, Professor der Jacobs University. Dieser verbildlichte u.a. die Lücke, welche das Delfine-System in der Landschaft existierender Lösungen für, im weiteren Sinne, Demand-Response-basiertes Energiemanagement schließt. Vor allem der Fokus auf den Umgang mit Erzeugung aus erneuerbaren Energien und der verstärkte Einsatz von Ontologien für die Datenmodellierung, sowie von Deep Learning und statistische Methoden für Erzeugungsprognosen grenzen das Vorhaben vom Stand der Technik ab. Nach Abschluss von einführenden Recherchen und der Erhebung von Anforderungen steht nun ein geschärftes Architekturkonzept des Delfine-Systems inklusive erforderlicher Schnittstellen. Zudem wurden bereits erste Testszenarien zur Erprobung dieses Systems definiert, wobei spezifisch darauf geachtet wurde, den Nutzen dessen mithilfe von Performanzindikatoren messbar zu machen.

Im Rahmen des Arbeitspakets, welches sich auf die Ausgestaltung des Delfine-Systems in Form einer semantischen Middleware fokussiert, wurden nun praktische Anwendungsfälle konkretisiert. Diese sollen vor allem das Zusammenspiel von Energieversorgern und ‑abnehmern, sowie die Form und Konsumierbarkeit dafür erforderlicher Datenquellen bzw. ‑schnittstellen aufzeigen. Dass etablierte Standards als tragende Säulen in die Ausgestaltung des Systems eingehen, verdeutlichte Tina Boroukhian, PhD-Studentin der Jacobs University, mit ihren Erläuterungen zum domänenübergreifenden Verknüpfen unterschiedlicher Ontologiestandards. Diese Vorgehensweise wird im Projekt verfolgt, um u.a. Sensorik, Energieerzeugungsanlagen und das Demand-Response-Konzept funktional zu harmonisieren und dabei Interoperabilität zwischen zugehörigen Standards herzustellen.

Die Arbeiten zur dreidimensionalen immersiven Darstellung des Delfine-Systems ließen die Phase der Recherche hinter sich und schreiten zur Prototypisierung und Evaluierung voran. Als Voraussetzung dessen zeigte Atit Bashyal, ebenso PhD-Student der Jacobs University, seine vergleichende Einschätzung von Deep-Learning-basierten und rein statistischen Ansätzen zur kurz- und mittelfristigen Erzeugungsprognose von Wind- und Solaranlagen. Er verwies auf vielversprechende Beobachtungen zu den Deep-Learning-basierten Ansätzen und erklärte seine Absicht, Reinforcement-Learning-basierte Ansätze und gegebenenfalls die Zusammenfassung unterschiedlicher Modelle zu Ensembles in weiteren Experimenten zu untersuchen. Zur Vorbereitung geplanter Aktivitäten zur Systemvisualisierung, gab Dr. Victor Häfner Einblicke in zurückliegende Arbeiten des Instituts für Informationsmanagement im Ingenieurwesen des Karlsruher Instituts für Technologie zur immersiven Datenvisualisierung.

Mit voranschreitender Ausstattung der Anwendungspartner mit Energiemessgeräten und deren sichere Anbindung an eine zentrale Instanz über Smart Meter Gateways zeigen ebenso datengetriebene Simulationsansätze für die Produktionsoptimierung Fortschritte. Dr. Christoph July, Mitarbeiter von Devolo, erklärte Details zum verfolgten Messkonzept und verwies auf Erweiterungen der quelloffenen Energiemanagement-Software OpenEMS, welche für die Integration der unterschiedlichen eingesetzten Messgeräte erforderlich wurden. Die so gesammelten Daten sollen im Delfine-System zur simulationsbasierten Produktionsoptimierung bei den industriellen Energieabnehmern eingesetzt werden. Hierfür zeigte Martin Trat, wissenschaftlicher Mitarbeiter am FZI Forschungszentrum Informatik, erste Ansätze, implementiert auf Basis quelloffener Simulationssoftware, und mögliche Konzepte für deren Integration in das Delfine-System.

Ausgehend von aktuellen Problemen des Energiemarktes zeigte Thorsten Zörner, Geschäftsführer der STROMDAO, ein Geschäftsmodell, basierend auf dem Konzept eines Hybridstrommarktes, als Rahmen auf, in welchem das Delfine-System Anwendung finden soll. Als Basis für die Preisgestaltung dient hierbei der Delfine-Strom-Index, welcher rechnerisch den Anteil des erneuerbaren Energiebezugs am Gesamtbezug angibt. Zudem soll damit die Minimierung der Menge fremdbezogener Energie incentiviert werden.

Das Konsortium beschloss das Treffen mit einem Ausblick auf die anstehenden Ziele der kommenden Projektmonate. Das nächste Konsortialtreffen ist, mit zeitlicher Nähe zur Halbzeit des Projektes, für Februar 2022 angesetzt.

Teilnehmer des zweiten Konsortialtreffens (Quelle: Delfine-Konsortium)
Teilnehmer des zweiten Konsortialtreffens (Quelle: Delfine-Konsortium)

Projektinteressierte konnten bereits am 24.09.2021, im Rahmen eines Vortrags des regelmäßig stattfindenden OpenEMS Networking Friday, Details zum Konzept der semantischen Middleware erfahren [Aufzeichnung auf YouTube]. Der nächste Impulsvortrag in diesem Format ist am 19.11.2021 geplant [weiterführende Informationen]. Ebenso konnte die Lehre am Karlsruher Institut für Technologie mit Forschungsfragen bedient werden.

Ansprechpartner Projektkoordination: Raphael Stott, Stadtwerke Trier, raphael.stott@swt.de