Oleniczak, Annelie

Oleniczak, Annelie

Lektorat und Online-Redaktion

Die Zukunft unserer Energie: Eine datentechnische Sektorenkopplung

Um das Ziel hin zu Klimaneutralität in Gesellschaft und Wirtschaft zu erreichen und dabei Herausforderungen wie den Klimawandel und die Souveränität der Energieversorgung zu meistern, braucht es eine Strategie, die Perspektiven bietet, Bedürfnissen gerecht wird und Ressourcen für kommende Generationen schont.

Die Sektorenkopplung nimmt bei der Energiewende sowie der Wärme- und Mobilitätswende eine bedeutende Rolle ein. Sie basiert auf der Elektrifizierung, Digitalisierung und Automatisierung aller Bereiche unserer Wirtschaft und Gesellschaft (Industrie, Energie, Mobilität, Infrastruktur, Gebäude). Die Kopplung der vorhandenen Sektoren ermöglicht enorme Effizienzoptimierungen und Energieeinsparungen durch die optimale Kopplung aller an der Energieversorgungskette beteiligten Akteure – von Energieerzeugern, -speichern und -verteilern bis hin zu -verbrauchern – und stellt so ein Gleichgewicht her.

Fragen, die es hierbei zu beantworten gilt, beziehen sich auf die Art und Weise, wie eine Kommunikation zwischen technischen Systemen automatisiert und autonom realisiert werden kann und welche Rahmenbedingungen für Harmonisierungsprozesse notwendig sind. Normen und Standards sowie Technologien, wie die Automatisierungs-, Kommunikations- und Steuerungstechnik und der „Digitale Zwilling“, spielen bei der technischen Umsetzung eine Schlüsselrolle.

Der Digitale Zwilling ist besonders hervorzuheben, da er die Lösung für Daten- und Informationsmodelle, Semantiken und Mechanismen bietet, die für die notwendige automatisierte und autonome Kommunikation bei der sektorübergreifenden Vernetzung nötig sind. Die Deutsche Initiative Plattform Industrie 4.0 hat mit der Verwaltungsschale, der sogenannten „Asset Administration Shell“ (AAS), bereits ein strukturiertes Metamodel des Digitalen Zwillings erarbeitet. Die Verwaltungsschale beschreibt neben Struktur und Semantik auch Kommunikationsprotokolle und adressiert auch umfassend das Thema der Cybersecurity. Aufgrund ihrer hohen Bedeutung wird die Verwaltungsschale aktuell durch IEC/TC 65/WG 24 als IEC 63278 international genormt.

Es existiert somit eine Basis für eine umfassende und durchgängige datentechnische Vernetzung all unserer Bereiche. Noch muss aber der dafür notwendige Datenraum in enger Kooperation mit allen Akteuren beschrieben werden. Der Datenraum dient als Ort für multilaterale Zusammenarbeit und Datenaustausch in interoperablen und souveränen datenorientierten Ökosystemen auf Basis geschäftlicher, rechtlicher und technischer Grundlagen (z. B. AAS). Der Datenraum Industrie 4.0 basiert bspw. auf der Cloud- beziehungsweise Edgecloud-Infrastruktur mit der Gaia-X-Cloud-Infrastruktur und Datenräumen in verschiedenen Sektoren als Grundlage.

Eine solche Architektur gilt es festzusetzen und in internationalen Normen und Standards zu beschreiben, um den Weg hin zur All Electric Society zu ebnen.

Normungsgremien nehmen mit ihrer Normungsarbeit an relevanten Schnittstellen im Kontext der Sektorenkopplung eine wichtige Rolle ein.

Nationale Gremien und deren internationale Spiegelgremien

Energieerzeugung und Energiespeicherung

  • DKE/K 261 (IEC/TC 8) – Systemaspekte der elektrischen Energieversorgung
  • DKE/UK 261.1 (IEC/TC 120) – Elektrische Energiespeichersysteme
  • DKE/K 371 (IEC/TC 21) – Akkumulatoren
  • DKE/K 372 (IEC/TC 35) – Primärbatterien
  • DKE/K 373 (IEC/TC 82) – Photovoltaische Solarenergie-Systeme
  • DKE/K 374 (IEC/TC 117) – Solarthermische Anlagen zur Stromerzeugung
  • DKE/K 383 (IEC/TC 88) – Windenergieanlagen
  • DKE/K 384 (IEC/TC 105) – Brennstoffzellen
  • DKE/GK 385 (IEC/TC 114) – Meeresenergie-, Meeresströmungs-, Wellen- und Gezeiten-Kraftwerke

Energietransfer und Energieverteilung

  • DKE/K 221 (IEC/TC 64) – Elektrische Anlagen und Schutz gegen elektrischen Schlag
  • DKE/K 321 (IEC/TC 14) – Transformatoren
  • DKE/K 421 (IEC/TC 7 und IEC/TC 11) – Freileitungen
  • DKE/K 431 (IEC/TC 121) – Niederspannungsschaltgeräte und -kombinationen
  • DKE/K 461 (IEC/TC 13) – Messeinrichtungen und -systeme für Elektrizität
  • DKE/K 544 (IEC/SC 23K) – Elektrische Einrichtungen für energieeffiziente Gebäudetechnik
  • DKE/K 901 (IEC SyC Smart Energy) – System Komitee Smart Energy
  • DKE/K 952 (IEC/TC 57) – Netzleittechnik

Industrie

  • DKE/K 226 (IEC/SC 22G) – Ausrüstung von Starkstromgeräten und -anlagen mit elektronischen Betriebsmitteln
  • DKE/K 311 (IEC/TC 2) – Drehende elektrische Maschinen
  • DKE/K 384 (IEC/TC 105) – Brennstoffzellen
  • DKE/K 431 (IEC/TC 121) – Niederspannungsschaltgeräte und -kombinationen
  • DKE/K 521 (IEC/TC 34) – Leuchten, Lichtquellen und Zubehör
  • DKE/GK 719 (ISO/IEC JTC 1/SC 39) – Rechenzentren

Häuser und Gebäude

  • DKE/K 201 (IEC/SyC Smart Cities) – System Komitee Elektrotechnische Aspekte von Smart Cities
  • DKE/K 384 (IEC/TC 105) – Brennstoffzellen
  • DKE/K 513 (IEC/TC 59) – Hausgeräte, Gebrauchseigenschaften
  • DKE/K 521 (IEC/TC 34) – Leuchten, Lichtquellen und Zubehör
  • DKE/K 716 (IEC/TC 23) – Elektrische Systemtechnik für Heim und Gebäude (ESHG)
  • DKE/K 742 (IEC/TC 100) – Audio-, Video- und Multimediasysteme, -geräte und -komponenten

Elektromobilität

  • DKE/K 351 (IEC/TC 9) – Elektrische Ausrüstungen für Bahnen
  • DKE/K 353 (IEC/TC 69) – Elektrostraßenfahrzeuge

Wir helfen Ihnen gerne weiter

Johannes Stein

Johannes Stein

DKE Experte All Electric Society

E-Mail: dke-community@vde.com

Marcus Krause

Marcus Krause

DKE Community Manager

E-Mail: dke-community@vde.com

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