[go: up one dir, main page]

DE102023203000A1 - Decentralized Energy System - Google Patents

Decentralized Energy System Download PDF

Info

Publication number
DE102023203000A1
DE102023203000A1 DE102023203000.4A DE102023203000A DE102023203000A1 DE 102023203000 A1 DE102023203000 A1 DE 102023203000A1 DE 102023203000 A DE102023203000 A DE 102023203000A DE 102023203000 A1 DE102023203000 A1 DE 102023203000A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy
operator
oem
assets
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102023203000.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Arvid Amthor
Michael Metzger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to DE102023203000.4A priority Critical patent/DE102023203000A1/en
Priority to PCT/EP2024/056757 priority patent/WO2024200016A1/en
Publication of DE102023203000A1 publication Critical patent/DE102023203000A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0637—Strategic management or analysis, e.g. setting a goal or target of an organisation; Planning actions based on goals; Analysis or evaluation of effectiveness of goals
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • H02J13/1331—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Energiesystems, in dem zumindest ein Betriebsmittel (WP) vorhanden ist, welches Nutzenergie zur Verfügung stellt, verbraucht oder speichert. Ein föderiertes Informationssystem (FED SYSTEM) stellt Metadaten zur Verfügung, wobei die Metadaten Inhalte mehrerer Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) beschreiben, wobei die Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) voneinander verschiedene Informationen betreffend das zumindest eine Betriebsmittel (WP) enthalten. Das föderierte Informationssystem (FED SYSTEM) empfängt von einem Nutzer eine unter Verwendung der Metadaten erstellte Anfrage nach Daten von zumindest einer der Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER), fordert die angefragten Daten von der zumindest einen Datenbank (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) an, empfängt diese und leitet sie an den Nutzer weiter.

Figure DE102023203000A1_0000
The invention relates to a method for operating an energy system in which at least one operating resource (WP) is present which provides, consumes or stores useful energy. A federated information system (FED SYSTEM) provides metadata, wherein the metadata describes contents of several databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER), wherein the databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) contain different information relating to the at least one operating resource (WP). The federated information system (FED SYSTEM) receives a request from a user for data from at least one of the databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) created using the metadata, requests the requested data from the at least one database (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER), receives it and forwards it to the user.
Figure DE102023203000A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft das Betreiben eines Energiesystems, insbesondere geeignet für ein dezentrales Energiesystem.The invention relates to the operation of an energy system, particularly suitable for a decentralized energy system.

Die Energiewende bedingt, dass eine immer größere Anzahl an dezentralen, meist erneuerbaren Energieerzeugern und Speichersystemen in die elektrischen Stromnetze eingebunden werden müssen. Aufgrund der volatilen Natur der erneuerbaren Energiequellen muss der Strom zum Zeitpunkt seiner Erzeugung vorzugsweise gleich verbraucht, oder alternativ transportiert oder gespeichert werden. Um die Gesamtkosten eines derartigen Energiesystems zu minimieren, werden zwei wesentliche Strategien verfolgt. Zum ersten wird versucht, mittels Sektorenkopplung die Domänen der Stromversorgung mit anderen Sektoren wie Wärmeversorgung oder Verkehr zu verbinden. Durch die Kopplung dieser Sektoren kann die Energieeffizienz erhöht und somit der Bedarf an fossilen Brennstoffen verringert werden. Infolgedessen ist eine stark zunehmende Elektrifizierung einerseits des Verkehrs, z.B. mit batterieelektrischen Fahrzeugen, und andererseits auch der Wärmeerzeugung mittels Wärmepumpen oder elektrischen Heizstäben zu beobachten. Zum zweiten wird eine möglichst endverbrauchernahe Balancierung von Erzeugung und Verbrauch angestrebt, am besten schon auf Haushaltsebene, damit die Stromnetze möglichst wenig Leistung über weite Strecken transportieren müssen. Dieser Einsatz von dezentralen Energiesystemen wird auch als zellulärer Ansatz bezeichnet.The energy transition means that an ever-increasing number of decentralized, mostly renewable energy generators and storage systems must be integrated into the electrical power grids. Due to the volatile nature of renewable energy sources, electricity must preferably be consumed immediately at the time of generation, or alternatively transported or stored. Two main strategies are being pursued to minimize the overall costs of such an energy system. Firstly, attempts are being made to use sector coupling to connect the domains of electricity supply with other sectors such as heat supply or transport. By coupling these sectors, energy efficiency can be increased and thus the need for fossil fuels reduced. As a result, there is a sharp increase in the electrification of transport on the one hand, e.g. with battery-electric vehicles, and on the other hand of heat generation using heat pumps or electric heating elements. Secondly, the aim is to balance production and consumption as close to the end user as possible, ideally at household level, so that the electricity grids have to transport as little power as possible over long distances. This use of decentralized energy systems is also referred to as the cellular approach.

Um ein solches sektorübergreifendes und damit komplexes Energiesystem optimal zu betreiben, können die darin enthaltenen Komponenten von einem übergeordneten Energiemanagementsystem (EMS) gesteuert werden und über entsprechende Sensorik und Konnektivität verfügen. Ein Energiemanagementsystem ist ein System, das den Endenergieverbrauch in verschiedenen Bereichen überwacht, analysiert und optimiert. Es kann eingesetzt werden, um Energiekosten zu senken, negative Umweltauswirkungen zu reduzieren und die Energieeffizienz zu verbessern. Diese Energiemanagementsysteme stellen die Prozessleitebene dar, also die Ebene, auf der die Steuerung und Überwachung der Prozesse, die Endenergie verbrauchen, speichern oder erzeugen, stattfindet. Ein Energiemanagementsystem sorgt z.B. dafür, dass elektrische und thermische Speicher im in seine Zuständigkeit fallenden Teil des dezentralen Energiesystems optimal koordiniert betrieben werden; es kann die Steuerung von Nutzenergie bereitstellenden Anlagen, Maschinen oder Geräten verantworten, sowie die Überwachung von Prozessen wie Produktion, Beleuchtung, Klimatisierung.In order to operate such a cross-sectoral and therefore complex energy system optimally, the components it contains can be controlled by a higher-level energy management system (EMS) and have appropriate sensors and connectivity. An energy management system is a system that monitors, analyzes and optimizes final energy consumption in various areas. It can be used to reduce energy costs, reduce negative environmental impacts and improve energy efficiency. These energy management systems represent the process control level, i.e. the level at which the control and monitoring of the processes that consume, store or generate final energy takes place. An energy management system ensures, for example, that electrical and thermal storage systems are operated in an optimally coordinated manner in the part of the decentralized energy system that falls under its responsibility; it can be responsible for controlling systems, machines or devices that provide useful energy, as well as monitoring processes such as production, lighting and air conditioning.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Energiesystems aufzuzeigen, welche sich insbesondere für dezentrale Energiesysteme eignet.The invention is based on the object of demonstrating a method for operating an energy system, which is particularly suitable for decentralized energy systems.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ferner sind Gegenstand der Erfindung ein föderiertes Informationssystem für ein Energiesystem, eine entsprechende Vorrichtung oder ein System zur Datenverarbeitung, ein entsprechendes Computerprogramm, ein entsprechendes computerlesbares, vorzugsweise nichtflüchtiges, Informationsspeichermedium, und ein entsprechendes Übertragungssignal. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a method having the features of claim 1. The invention further relates to a federated information system for an energy system, a corresponding device or a system for data processing, a corresponding computer program, a corresponding computer-readable, preferably non-volatile, information storage medium, and a corresponding transmission signal. Advantageous embodiments and further developments are the subject of subclaims.

Bei dem Verfahren zum Betreiben eines Energiesystems ist in dem Energiesystem zumindest ein Betriebsmittel vorhanden, welches Nutzenergie zur Verfügung stellt, verbraucht oder speichert. Ein föderiertes Informationssystem stellt Metadaten zur Verfügung, wobei die Metadaten Inhalte mehrerer Datenbanken beschreiben. Diese Datenbanken enthalten voneinander verschiedene Informationen betreffend das zumindest eine Betriebsmittel. Das föderierte Informationssystem empfängt von einem Nutzer eine unter Verwendung der Metadaten erstellte Anfrage, welche gerichtet ist auf Daten von zumindest einer der Datenbanken. Daraufhin fordert das föderierte Informationssystem die angefragten Daten von der zumindest einen Datenbank an, empfängt diese und leitet sie an den Nutzer weiter.In the method for operating an energy system, at least one operating resource is present in the energy system, which provides, consumes or stores useful energy. A federated information system provides metadata, wherein the metadata describes the contents of several databases. These databases contain different information relating to the at least one operating resource. The federated information system receives a request from a user, which is created using the metadata and is directed at data from at least one of the databases. The federated information system then requests the requested data from the at least one database, receives it and forwards it to the user.

Es existiert in dem Energiesystem eines oder mehrere Betriebsmittel. Ein solches Betriebsmittel kann End- bzw. Nutzenergie zur Verfügung stellen, beispielsweise stellt eine Wärmepumpe Wärmeenergie zur Verfügung, oder eine Solaranlage stellt elektrische Energie zur Verfügung. Ein Betriebsmittel kann auch End- bzw. Nutzenergie verbrauchen, beispielsweise benötigt eine Wärmepumpe zum Betrieb elektrische Energie, ebenso eine Aufladeeinrichtung für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, und ein Gasverbraucher verbrennt Gas, um Wärmeenergie oder elektrische Energie zur Verfügung zu stellen. Ferner gibt es Betriebsmittel, die der Speicherung von Nutzenergie dienen, beispielsweise wiederaufladbare Speicher für elektrische Energie oder Wärmeenergie.There is one or more operating resources in the energy system. Such an operating resource can provide final or useful energy, for example a heat pump provides thermal energy, or a solar system provides electrical energy. An operating resource can also consume final or useful energy, for example a heat pump needs electrical energy to operate, as does a charging device for electrically powered vehicles, and a gas consumer burns gas to provide thermal energy or electrical energy. There are also operating resources that are used to store useful energy, for example rechargeable storage devices for electrical energy or thermal energy.

Verschiedene Informationen über dieses zumindest eine Betriebsmittel sind in verschiedenen Datenbanken abgelegt. Hierbei betreffen die verschiedenen Informationen verschiedene Aspekte des Betriebsmittels, wie z.B. seinen Input und Output, seinen Gesundheitszustand, seine Einbettung in ein größeres System. Dementsprechend können die verschiedenen Datenbanken von Entitäten besessen werden, welche unterschiedliche Interessen an dem Betriebsmittel haben. Beispiele hierfür sind der Hersteller des Betriebsmittels, der dauerhaft für die Wartung zuständig ist, oder eine Abrechnungsstelle, welche für die Verrechnung von von dem Betriebsmittel verbrauchter Energie zuständig ist, oder ein Managementsystem, welches das Betriebsmittel zusammen mit anderen Betriebsmitteln überwacht und steuert.Different information about this at least one resource is stored in different databases. The different information relates to different aspects of the resource, such as its input and output, its health status, its embedding in a larger system. Accordingly, the different databases can be owned by entities that have different interests. have a direct influence on the equipment. Examples of this are the manufacturer of the equipment, who is responsible for its ongoing maintenance, or an accounting office, which is responsible for billing for the energy consumed by the equipment, or a management system, which monitors and controls the equipment together with other equipment.

Es kommt ein föderiertes Informationssystem zum Einsatz. Ein solches Informationssystem bietet einen Zugriff auf mehrere voneinander und von dem föderierten Informationssystem unabhängige Informationsquellen. Hierzu müssen nicht die Daten dieser Informationsquellen in das föderierte Informationssystem kopiert werden. Durch das föderierte Informationssystem kann ein Nutzer zwar Informationen aus den verschiedenen Datenbanken erhalten, jedoch behalten diese ihre Selbstständigkeit und auch die Datenhoheit. Um dies zu erreichen, stellt das föderierte Informationssystem Metadaten zur Verfügung, welche die Inhalte der verschiedenen Datenbanken beschreiben. Durch Auswerten der Metadaten können also Kenntnisse über die Inhalte der verschiedenen Datenbanken gewonnen, jedoch nicht diese Inhalte an sich angesehen werden.A federated information system is used. Such an information system offers access to several information sources that are independent of each other and of the federated information system. The data from these information sources does not have to be copied into the federated information system. The federated information system allows a user to obtain information from the various databases, but these retain their independence and data sovereignty. To achieve this, the federated information system provides metadata that describes the contents of the various databases. By evaluating the metadata, knowledge about the contents of the various databases can be gained, but this content itself cannot be viewed.

Ein Nutzer des föderierten Informationssystems kann diesem eine Anfrage senden, mit welcher der Empfang von Daten aus einer oder mehreren der Datenbanken begehrt wird. Zum Erstellen dieser Anfrage kann der Nutzer die vom föderierten Informationssystem bereitgestellten Metadaten auswerten, um zu entscheiden, welche Daten aus welcher der Datenbanken er zu empfangen wünscht. Diese bestimmten Daten werden in der Anfrage spezifiziert, so dass das föderierte Informationssystem die betreffende Datenbank bzw. Datenbanken kontaktieren kann, um hiermit die angefragten Daten anzufordern. Diese werden dann, vorzugsweise unter Verwendung geeigneter Verschlüsselungs- und Sicherheitstechniken, an das föderierte Informationssystem übertragen und können von diesem an den Nutzer weitergeleitet werden.A user of the federated information system can send a request to the federated information system requesting the receipt of data from one or more of the databases. To create this request, the user can evaluate the metadata provided by the federated information system to decide which data from which of the databases he or she wishes to receive. This specific data is specified in the request so that the federated information system can contact the relevant database or databases to request the requested data. This is then transmitted to the federated information system, preferably using suitable encryption and security techniques, and can be forwarded by the federated information system to the user.

Das zumindest eine Betriebsmittel ist vorzugsweise Bestandteil eines dezentralen Energiesystems. Es kann sich z.B. um eine Wärmepumpe oder eine Elektroautoladevorrichtung oder eine Solaranlage oder einen elektrischen Energiespeicher oder eine Klimaanlage handeln. Ein dezentrales Energiesystem führt - im Gegensatz zu einer vollständig zentralen Energieversorgung - zumindest einen Teil der Energiebereitstellung durch kleinere Anlagen in Verbrauchernähe durch. Dies erlaubt die Bereitstellung von Nutzenergie dort, wo sie benötigt wird, außerdem erfolgt die Energiebereitstellung durch mehrere, dafür aber wesentlich kleinere Anlagen im Vergleich zentralen Energieversorgung. Das zumindest eine Betriebsmittel dient vorzugsweise der Bereitstellung von Nutzenergie, es kann jedoch zusätzlich oder alternativ Nutzenergie speichern und/oder umwandeln und/oder verbrauchen.The at least one piece of equipment is preferably part of a decentralized energy system. It can be, for example, a heat pump or an electric car charger or a solar system or an electrical energy storage system or an air conditioning system. In contrast to a completely centralized energy supply, a decentralized energy system provides at least part of the energy through smaller systems close to the consumer. This allows useful energy to be provided where it is needed, and the energy is also provided by several, but much smaller, systems compared to a centralized energy supply. The at least one piece of equipment is preferably used to provide useful energy, but it can additionally or alternatively store and/or convert and/or consume useful energy.

Die mehreren Datenbanken speichern verschiedene Informationen über das mindestens eine Betriebsmittel. Dies kann z.B. sein:

  • - Informationen über von dem Betriebsmittel zur Verfügung gestellte Nutzenergie, und/oder
  • - für eine Fernwartung des Betriebsmittels verwendbare Informationen, und/oder
  • - Informationen über von dem Betriebsmittel für das Zur-Verfügung-Stellen von Nutzenergie verbrauchter Energie, und/oder
  • - Informationen über ein von dem Betriebsmittel mit Nutzenergie versorgtes Gebäude.
The multiple databases store various information about the at least one resource. This can be, for example:
  • - Information on useful energy provided by the equipment, and/or
  • - information that can be used for remote maintenance of the equipment, and/or
  • - Information on energy consumed by the equipment for the provision of useful energy, and/or
  • - Information about a building supplied with useful energy by the equipment.

Der Nutzer kann ein Stromnetzbetreiber sein, in welchem Fall das zumindest eine Betriebsmittel elektrische Energie als Nutzenergie zur Verfügung stellt, beispielsweise durch Übertragung oder Verteilung, verbraucht oder speichert. Der Nutzer kann auch ein Wärmenetzbetreiber sein, in welchem Fall das zumindest eine Betriebsmittel Wärmeenergie als Nutzenergie zur Verfügung stellt, beispielsweise durch Verteilung, verbraucht oder speichert. Der Nutzer kann auch ein Gasnetzbetreiber sein, in welchem Fall das zumindest eine Betriebsmittel Gas transportiert, verbraucht oder speichert. Diese genannten Nutzer können die über das föderierte Informationssystem gewonnen Informationen nutzen, um ihr jeweiliges Netz effizienter zu betreiben. Abweichend von den genannten Nutzern können auch andere Entitäten Informationen bei dem föderierten Informationssystem anfragen.The user can be an electricity network operator, in which case the at least one resource provides, consumes or stores electrical energy as useful energy, for example through transmission or distribution. The user can also be a heat network operator, in which case the at least one resource provides, consumes or stores heat energy as useful energy, for example through distribution. The user can also be a gas network operator, in which case the at least one resource transports, consumes or stores gas. These users can use the information obtained via the federated information system to operate their respective network more efficiently. In addition to the users mentioned, other entities can also request information from the federated information system.

Zur Speicherung der Metadaten eignet sich eine Datenbank, welche mittels einer speziell für das Fachgebiet der Energiesysteme entwickelten Energie-Ontologie erstellt wurde, wie beispielsweise der OEO (Open Energy Ontology).A database created using an energy ontology specifically developed for the field of energy systems, such as the OEO (Open Energy Ontology), is suitable for storing the metadata.

Die Kommunikation zwischen dem föderierten Informationssystem und den Datenbanken erfolgt vorzugsweise unter Verwendung einer Blockchain oder Distributed Ledger Technologie. Diese Technologien können für das Identitätsmanagement und die Nachvollziehbarkeit eingesetzt werden. Hiermit können die Eigentumsbeziehungen - auch ohne zentrale Stelle, der alle Akteure vertrauen - zwischen den Betreibern der Datenbanken und ihren Daten kenntlich gemacht und bewahrt werden.Communication between the federated information system and the databases preferably takes place using blockchain or distributed ledger technology. These technologies can be used for identity management and traceability. This makes it possible to identify and preserve the ownership relationships between the operators of the databases and their data - even without a central authority that all actors trust.

Das beanspruchte föderierte Informationssystem verfügt über Mittel, das oben erläuterte Verfahren auszuführen. Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder eine oder mehrere Funktionen, Merkmale und/oder Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder einer seiner Ausgestaltungen können computergestützt ablaufen. Es kann beispielsweise mittels eines oder mehrerer Computer, Prozessoren, anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (ASIC), digitaler Signalprozessoren (DSP) und/oder sogenannter „Field Programmable Gate Arrays“ (FPGA) ausgeführt bzw. implementiert werden. Es kann auch zumindest teilweise in einer Cloud und/oder in einer Edge-Computing-Umgebung ausgeführt werden. Für den computergestützten Ablauf kommt eines oder mehrere miteinander zusammenwirkende Computerprogramme zum Einsatz. Werden mehrere Programme verwendet, so können diese gemeinsam auf einem Computer gespeichert und von diesem ausgeführt werden, oder auch auf verschiedenen Computern an verschiedenen Orten. Da dies funktional gleichbedeutend ist, wird vorliegend im Singular „das Computergrogramm“ und „der Computer“ formuliert.The claimed federated information system has means for carrying out the method explained above. The method according to the invention and/or one or more functions, features and/or steps of the inventive The method and/or one of its embodiments can be computer-aided. It can be carried out or implemented, for example, using one or more computers, processors, application-specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs) and/or so-called “field programmable gate arrays” (FPGAs). It can also be carried out at least partially in a cloud and/or in an edge computing environment. One or more interacting computer programs are used for the computer-aided process. If several programs are used, they can be stored together on one computer and executed by it, or on different computers in different locations. Since these are functionally equivalent, “the computer program” and “the computer” are formulated in the singular here.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1: einen Ausschnitt aus einem Energiesystem,
  • 2: ein föderiertes Informationssystem für ein Energiesystem,
  • 3: ein Ablaufdiagramm.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the following:
  • 1 : a section of an energy system,
  • 2 : a federated information system for an energy system,
  • 3 : a flow chart.

Es wird eine Energieversorgungsinfrastruktur, die dezentrale Energiesysteme (abgekürzt: DES) integriert, betrachtet. In einem solchen dezentralen Energiesystem wird die Energiebereitstellung und -verteilung nicht von einer zentralen Stelle ausgeführt wird, sondern sie ist auf verschiedene Orte verteilt. Dies geht beispielsweise üblicherweise mit der Nutzung von erneuerbaren Energien wie Solarenergie oder Windenergie einher. Ein dezentrales Energiesystem bietet viele Vorteile, z.B. eine höhere Sicherheit und Robustheit des Energiesystems, eine reduzierte Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen im Falle der Nutzung erneuerbarer Energieträger und eine zunehmende Unabhängigkeit von zentralen Energieversorgern.An energy supply infrastructure that integrates decentralized energy systems (abbreviated: DES) is considered. In such a decentralized energy system, energy supply and distribution is not carried out from a central location, but is distributed across different locations. This is usually associated with the use of renewable energies such as solar energy or wind energy. A decentralized energy system offers many advantages, e.g. greater security and robustness of the energy system, reduced dependence on fossil fuels when using renewable energy sources, and increasing independence from central energy suppliers.

Viele DES haben eine vom jeweiligen Hersteller integrierte Konnektivität, die es ermöglicht, Messwerte aus diesen Anlagen von extern auszulesen oder sogar Sollwerte zur Ausführung zu bringen. Hierbei handelt es sich größtenteils um herstellerspezifische proprietäre Digitalisierungsplattformen unter Einbeziehung einer Cloudumgebung. Diese Systeme dienen hauptsächlich zur Datenerhebung für spezifische Anwendungsfälle wie zum Beispiel der Fernüberwachung der Anlagen und ermöglichen so dem Hersteller ein zusätzliches Servicegeschäft. Derartige Systeme sind beispielsweise bei Wärmepumpen, Solarwechselrichtern oder bei Ladeinfrastrukturen für Elektroautos zu finden.Many DES have a connectivity integrated by the respective manufacturer, which makes it possible to read measured values from these systems externally or even to implement setpoints. These are mostly manufacturer-specific proprietary digitization platforms that include a cloud environment. These systems are mainly used to collect data for specific applications such as remote monitoring of the systems, thus enabling the manufacturer to gain additional service business. Such systems can be found, for example, in heat pumps, solar inverters or charging infrastructure for electric cars.

1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Energiesystem, dessen Bestandteil ein dezentrales Energiesystem DES ist. Dieses umfasst die Wärmepumpe WP als Erzeuger von Wärmeenergie für die Gebäude B, welche jeweils thermische Energie speichern können, z.B. da sie eine ihnen eigene thermische Trägheit aufweisen. Weitere an anderen Orten befindliche Komponenten des dezentralen Energiesystems DES sind nicht in der Figur dargestellt, zur Vereinfachung ist als Betriebsmittel des dezentralen Energiesystems DES nur die Wärmepumpe WP gezeigt. 1 shows a section of an energy system, the component of which is a decentralized energy system DES. This includes the heat pump WP as a generator of thermal energy for the buildings B, each of which can store thermal energy, e.g. because it has its own thermal inertia. Other components of the decentralized energy system DES located at other locations are not shown in the figure; for simplicity, only the heat pump WP is shown as an operating device of the decentralized energy system DES.

Der Hersteller OEM der Wärmepumpe WP verfügt über ein Fernwartungssystem MAINTENANCE. Bei Inbetriebnahme der Wärmepumpe WP wird diese mit dem Fernwartungssystem MAINTENANCE verbunden. Die Wärmepumpe WP schickt Statusdaten WP STATUS DATA an das Fernwartungssystem MAINTENANCE, welche in der Datenbank DB OEM des Herstellers OEM der Wärmepumpe WP gespeichert werden. Für den Hersteller OEM dienen die Statusdaten WP STATUS DATA der Wartungsplanung. Sie zeigen den Gesundheitszustand der Wärmepumpe WP an, üblicherweise bezeichnet als SoH, State of Health, sowie elektrische Leistungsdaten, also die aktuell und in der Vergangenheit angefallene elektrische Leistungsaufnahme und Wärmeabgabe, sowie die Vor- und Rücklauftemperatur. Aus diesen Informationen ließe sich beispielsweise - für den Hersteller OEM der Wärmepumpe WP wenig relevant - prognostizieren, welchen zur Deckung ihres Wärmebedarfs benötigten Strombedarf die Gebäude B in einem bestimmten in der Zukunft liegenden Zeitraum haben werden.The manufacturer OEM of the heat pump WP has a remote maintenance system MAINTENANCE. When the heat pump WP is put into operation, it is connected to the remote maintenance system MAINTENANCE. The heat pump WP sends status data WP STATUS DATA to the remote maintenance system MAINTENANCE, which is saved in the database DB OEM of the manufacturer OEM of the heat pump WP. For the manufacturer OEM, the status data WP STATUS DATA is used for maintenance planning. It shows the health status of the heat pump WP, usually referred to as SoH, State of Health, as well as electrical performance data, i.e. the current and past electrical power consumption and heat output, as well as the flow and return temperatures. This information could, for example, be used to forecast - although this is of little relevance to the manufacturer OEM of the heat pump WP - what electricity demand buildings B will have in order to cover their heat requirements in a certain period in the future.

Der Stromverbrauch der Gebäude B wird mit Stromzählern E-METER erfasst, die als intelligente Messsysteme ausgeführt sind. Der für die Datenerhebung mittels der Zähler E-METER zuständige Messstellenbetreiber M-OPERATOR betreibt das Zählerdatenmanagement MDMS. Dieses in sich abgeschlossene Digitalisierungs-Ökosystem dient der Abrechnung von Energielieferungen, der Erfassung von nicht-technischen Verlusten im Energiesystem und der Bereitstellung von Energieeffizienz-Dienstleistungen. Die Messwerte METER DATA der Stromzähler E-METER werden an den Messstellenbetreiber M-OPERATOR gesendet und in der Datenbank DB M-OPERATOR abgelegt. Sie umfassen Stromverbräuche, welche z.B. alle 15 Minuten erfasst werden, in der Form von (phasenspezifischen) Wirk- und Blindleistungsmesswerten. Unter Umständen können auch die (phasenspezifischen) Spannungen am Zählpunkt erfasst und übermittelt werden. In der Datenbank DB M-OPERATOR sind die Messwerte METER DATA zusammen mit einer Identifikationsinformation des jeweiligen Stromzählers E-METER enthalten. Über diese Identifikationsinformation kann auch die Adresse des Gebäudes B ermittelt werden, dessen Stromverbrauch ein Stromzähler E-METER erfasst.The electricity consumption of building B is recorded using E-METER electricity meters, which are designed as intelligent measuring systems. The metering point operator M-OPERATOR, which is responsible for collecting data using the E-METER meters, operates the meter data management MDMS. This self-contained digitization ecosystem is used to bill energy deliveries, record non-technical losses in the energy system and provide energy efficiency services. The METER DATA measured values of the E-METER electricity meters are sent to the metering point operator M-OPERATOR and stored in the DB M-OPERATOR database. They include electricity consumption, which is recorded every 15 minutes, for example, in the form of (phase-specific) active and reactive power measured values. Under certain circumstances, the (phase-specific) voltages at the metering point can also be recorded and transmitted. The DB M-OPERATOR database contains the METER DATA measured values together with identification information for the respective E-METER electricity meter. This identification information can also be used to determine the address of building B. whose electricity consumption is recorded by an E-METER electricity meter.

Eine weitere, oft nur bei größeren Liegenschaften, kommerziell genutzten Gebäuden oder Industriebetrieben vorhandene isolierte Digitalisierungslösung ist das Gebäude-Management-System BUILDING MANAGEMENT. Derartige Systeme wurden mit dem Ziel aufgebaut, als Leitsystem dem Besitzer eines Gebäudes ein Visualisierungswerkzeug an die Hand zu geben. Diese sollen den Betrieb des Gebäudes B unter Einsatz der eingesetzten Assets, in der 1 also der Wärmepumpe WP, sicherstellen. Oft sind Gebäude-Management-Systeme an ein unternehmensweites ERP-System (ERP: Enterprise Resource Planning) angebunden, welches dazu verwendet wird, Geschäftsprozesse eines Unternehmens zu unterstützen und zu automatisieren. Mit der zunehmenden Komplexität der eingesetzten Assets, beispielsweise durch eine Vielzahl elektronischer Komponenten, erhöht sich die Notwendigkeit der Datenerfassung, -integration, - visualisierung und -analyse, um die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der physischen Anlagen zu verbessern.Another isolated digitization solution, often only available in larger properties, commercial buildings or industrial plants, is the BUILDING MANAGEMENT building management system. Such systems were developed with the aim of providing the owner of a building with a visualization tool as a control system. These are intended to monitor the operation of building B using the assets used, in the 1 i.e. the heat pump WP. Building management systems are often connected to a company-wide ERP system (ERP: Enterprise Resource Planning), which is used to support and automate a company's business processes. With the increasing complexity of the assets used, for example due to a large number of electronic components, the need for data collection, integration, visualization and analysis increases in order to improve the reliability and availability of the physical systems.

Ein Beispiel für eine Plattform für Gebäudemanagement ist Desigo CC von Siemens. Diese kann verwendet werden für HLK (Heizung, Lüftung, Klimatechnik), symbolisiert bei ASSET 1, den Brandschutz, symbolisiert bei ASSET 2, Gebäudesicherheit und -überwachung, symbolisiert bei ASSET 3, die Energieversorgung, symbolisiert bei ASSET 4, die Beleuchtung, symbolisiert bei ASSET 5, und auch für Assets von Drittanbietern, symbolisiert bei ASSET 6.An example of a building management platform is Desigo CC from Siemens. This can be used for HVAC (heating, ventilation, air conditioning), symbolized by ASSET 1, fire protection, symbolized by ASSET 2, building security and monitoring, symbolized by ASSET 3, energy supply, symbolized by ASSET 4, lighting, symbolized by ASSET 5, and also for third-party assets, symbolized by ASSET 6.

In der Datenbank DB ASSETS sind, abhängig von der Art der gemanagten Assets, verschiedenartige Informationen abgelegt. Im Beispiel der 1, wo als einziges Asset die Wärmepumpe WP vorhanden ist, kann das Gebäude-Management-System BUILDING MANAGEMENT für die Temperaturregelung der Gebäude B zuständig sein. Es sind daher Informationen über die thermische Trägheit der Gebäude B vorhanden, und somit auch darüber, welche Temperaturauswirkungen in den Gebäuden B ein zeitlich verzögertes Starten der Wärmepumpe WP hat.The DB ASSETS database contains various types of information, depending on the type of assets managed. In the example of 1 , where the heat pump WP is the only asset, the building management system BUILDING MANAGEMENT can be responsible for temperature control of building B. Information is therefore available about the thermal inertia of building B, and thus also about the temperature effects in building B if the heat pump WP is started at a later time.

Der Stromnetzbetreiber EL-COMPANY verfügt über eine große verteilte Infrastruktur an Stromleitungen und Masten POWER GRID. Ferner sind Umspannanlagen und Trafostationen SWITCH vorhanden, welche über Automatisierungstechnik und Messvorrichtungen verfügen. In der Datenbank DB POWER sind Messwerte von Strom, Spannung und Schaltstellungen abgelegt. Auf der Seite des Stromnetzbetreibers EL-COMPANY existiert ferner ein Leitsystem SCADA, das die Überwachung und Steuerung der oft räumlich weit ausgedehnten Infrastrukturen ermöglicht. Das Energieleitsystem des Stromnetzbetreibers EL-COMPANY verwendet hierzu die aus dem Feld mittels eigens hierfür verbauter Messgeräte erhobenen, übermittelten und in der Datenbank DB POWER gespeicherten Daten, wertet diese aus, und kann gegebenenfalls mittels ins Feld ausgebrachter Aktuatoren eine Fernsteuerung von technischen Systemen ermöglichen.The power grid operator EL-COMPANY has a large, distributed infrastructure of power lines and masts (POWER GRID). There are also substations and transformer stations (SWITCH) that have automation technology and measuring devices. The DB POWER database stores measured values for current, voltage and switch positions. The power grid operator EL-COMPANY also has a SCADA control system that enables the monitoring and control of infrastructures that are often spread over large areas. The energy control system of the power grid operator EL-COMPANY uses the data collected from the field using specially installed measuring devices, transmitted and stored in the DB POWER database, evaluates this data and can, if necessary, enable remote control of technical systems using actuators deployed in the field.

Wie bereits erläutert, ist in 1 zur Vereinfachung als Betriebsmittel des dezentralen Energiesystems DES nur die Wärmepumpe WP gezeigt. Weitere Beispiele für vielfach anzutreffende Betriebsmittel eines dezentralen Energiesystems sind eine Elektroautoladeinfrastruktur, eine Solaranlage, elektrische Energiespeicher, Klimaanlagen. Außerdem kommen neben den Stromzählern üblicherweise auch Zähler für Gas und Wärme zum Einsatz, welche in 1 zur Vereinfachung nicht gezeigt sind. Ferner kann außer dem Stromnetzbetreiber EL-COMPANY auch ein Betreiber von Wärmenetz und Gasnetz vorhanden sein. Während die Beschreibung das Zur-Verfügung-Stellen von Strom für das Betreiben einer Wärmepumpe betrifft, ist das beschriebene Vorgehen auch auf Wärme und Gas anwendbar.As already explained, in 1 For the sake of simplicity, only the heat pump WP is shown as an operating device of the decentralized energy system DES. Other examples of frequently encountered operating devices of a decentralized energy system are an electric car charging infrastructure, a solar system, electrical energy storage, air conditioning systems. In addition to the electricity meters, meters for gas and heat are also usually used, which are in 1 are not shown for the sake of simplicity. Furthermore, in addition to the electricity network operator EL-COMPANY, there may also be an operator of the heating network and gas network. While the description concerns the provision of electricity for operating a heat pump, the procedure described is also applicable to heat and gas.

Anhand der Erläuterungen zu 1 ist ersichtlich, dass es auf der Seite der Betriebsmittel eines DES eine Vielzahl an isolierten proprietären Digitalisierungslösungen gibt. Im Allgemeinen sind die Betriebsmittel eines Energiesystems die physischen Anlagen und Geräte, die für die Erzeugung, Übertragung, Speicherung und Verteilung von Energieformen verwendet werden, wie insbesondere Kraftwerke, Energiespeicher und Wärmepumpen. Jede der proprietären Digitalisierungslösungen verfügt über eine eigene „Datentonne“ in Form der erläuterten Datenbanken. Für das einzige in 1 dargestellte Betriebsmittel, die Wärmepumpe WP, existiert das Fernwartungssystem MAINTENANCE des Wärmepumpenhersteller OEM mit der Datenbank DB OEM, sowie das Zählerdatenmanagement MDMS des Messstellenbetreiber M-OPERATOR mit der Datenbank DB M-OPERATOR, sowie das Gebäude-Management-System BUILDING MANAGEMENT mit der Datenbank DB ASSETS. Nicht nur auf der Seite der Betriebsmittel gibt es diese isolierten proprietären Digitalisierungslösungen, auch auf der Seite der Infrastruktur, insbesondere die Leitsysteme SCADA. Diese verschiedenen proprietären Digitalisierungslösungen realisieren lediglich eine Datenerhebung für spezifische Anwendungsfälle und nutzen daher anwendungsspezifische Datenmodelle. Weiterhin handelt es sich um isolierte Systeme, die nicht offen für andere Unternehmen und damit andere Anwendungsfälle sind. Hierdurch geht ein großes Synergiepotenzial verloren, welches wie im Folgenden beschrieben genutzt werden kann.Based on the explanations to 1 It is clear that there are a large number of isolated proprietary digitization solutions on the equipment side of a DES. In general, the equipment of an energy system is the physical facilities and devices used for the generation, transmission, storage and distribution of forms of energy, such as power plants, energy storage systems and heat pumps. Each of the proprietary digitization solutions has its own “data bin” in the form of the databases explained. For the only one in 1 For the equipment shown, the heat pump WP, there is the remote maintenance system MAINTENANCE of the heat pump manufacturer OEM with the database DB OEM, as well as the meter data management MDMS of the metering point operator M-OPERATOR with the database DB M-OPERATOR, as well as the building management system BUILDING MANAGEMENT with the database DB ASSETS. These isolated proprietary digitization solutions are not only found on the equipment side, but also on the infrastructure side, in particular the SCADA control systems. These various proprietary digitization solutions only collect data for specific use cases and therefore use application-specific data models. Furthermore, they are isolated systems that are not open to other companies and therefore other use cases. This means that a great deal of synergy potential is lost, which can be used as described below.

Es wird, wie in 2 dargestellt, das föderierte Informationssystem FED SYSTEM mit der Datenbank DB META DATA eingeführt. Dieses hat Zugriff auf die Datenbänke DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM und DB POWER, in der 2 durch gestrichelte Linien zwischen den Datenbänken symbolisiert. Das Grundprinzip eines föderierten Informationssystems ist es, mehrere voneinander unabhängige Datenquellen zusammenzuführen und hierdurch eine einheitliche Sicht auf diese Daten bereitzustellen. Hierzu müssen die Daten nicht zentralisiert im föderierten Informationssystem gespeichert werden. Es ermöglicht den Nutzern des föderierten Informationssystems, auf die Daten von verschiedenen Orten aus zuzugreifen. Föderierte Informationssysteme sind derzeit in einigen Anwendungsfeldern im Einsatz; im Umfeld der Systemintegration von dezentralen Energieanlagen spielen sie noch keine Rolle, was insbesondere an dem stark regulierten Umfeld mit vielen Akteuren, z.B. Energieversorgungsnetze als natürliches Monopol, Entflechtung von Energiemarkt und Netz, und den hohen Sicherheitsanforderungen bzgl. kritischer Infrastruktur liegt.It will, as in 2 The federated information system FED SYSTEM with the database DB META DATA has been introduced. This has access to the databases DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM and DB POWER, in which 2 symbolized by dashed lines between the databases. The basic principle of a federated information system is to bring together several independent data sources and thereby provide a uniform view of this data. For this to happen, the data does not have to be stored centrally in the federated information system. It enables users of the federated information system to access the data from different locations. Federated information systems are currently in use in some application areas; they do not yet play a role in the system integration of decentralized energy systems, which is particularly due to the heavily regulated environment with many players, e.g. energy supply networks as a natural monopoly, unbundling of the energy market and the grid, and the high security requirements regarding critical infrastructure.

In der Datenbank DB META DATA findet sich die Information, welche Daten der anderen Datenbänke über das föderierte Informationssystem FED SYSTEM zur Verfügung gestellt werden können. Sie enthält Metadaten, also Informationen über die verschiedenen Datenquellen und ihren Kontext. Das föderierte Informationssystem FED SYSTEM übt somit die Funktion eines Daten Brokers aus. In Bezug auf die Datenbank DB M-OPERATOR des Messstellenbetreibers M-OPERATOR beispielsweise enthält die Datenbank DB META DATA die Informationen, für welches Gebäude mit welcher realen Adresse Stromzählerdaten zur Verfügung stehen.The DB META DATA database contains information about which data from the other databases can be made available via the federated information system FED SYSTEM. It contains metadata, i.e. information about the various data sources and their context. The federated information system FED SYSTEM thus performs the function of a data broker. In relation to the DB M-OPERATOR database of the meter operator M-OPERATOR, for example, the DB META DATA database contains information about which building with which real address electricity meter data is available for.

Viele Datenbanken basieren auf der Datenbanksprache SQL (Structured Query Language, auf Deutsch: Strukturierte Abfrage-Sprache). Dies ermöglicht dem föderierten Informationssystem FED SYSTEM auf einfache Weise zum einen den Aufbau und laufende Aktualisierung der Datenbank DB META DATA, und andererseits auch die Abfrage von Inhalten aus den jeweiligen Datenbanken. Aber auch bei Verwendung verschiedener Datenbanksprachen durch die Inhaber der verschiedenen Datenbanken ist die Erstellung des föderierten Informationssystems FED SYSTEM möglich, wie im Folgenden erläutert.Many databases are based on the database language SQL (Structured Query Language). This enables the federated information system FED SYSTEM to easily set up and continually update the database DB META DATA, and also to query content from the respective databases. However, even if the owners of the various databases use different database languages, the federated information system FED SYSTEM can be created, as explained below.

Die Datenaufbereitung, also der Aufbau der Datenbank DB META DATA aus den anderen Datenbanken, kann mittels einer Wissensrepräsentation für Energiesysteme stark automatisiert stattfinden. Eine Wissensrepräsentation ist hierbei eine Methode, Wissen in einer formalen und systematischen Weise darzustellen. Hierdurch kann kostenintensives manuelles Datenengineering zur Transformation und Vernetzung von Daten größtenteils entfallen. Die Wissensrepräsentation abstrahiert von den konkreten Abfragesprachen und Datenbank-Schemata der anderen Datenbanken DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM und DB POWER zum Zwecke der Erstellung der Metadaten für die Datenbank DB META DATA. Beim Aufbau des föderierten Informationssystems FED SYSTEM werden somit die unterschiedlichen Schemata der verschiedenen Datenquellen über ein globales Schema referenzbierbar. In der Energiedomäne sind die Schemata aufgrund der Vielzahl beteiligter Akteure durch hohe Heterogenität gekennzeichnet. Der Anwender des föderierten Informationssystems FED SYSTEM kann dann über ein globales Schema, resultierend aus einer Schematransformation bzw. -integration der Einzelschemata, auf die Daten so zugreifen, als habe er es mit einem einzigen System zu tun. Hierbei ist wesentlich, dass allen Datenbanken eines Energiesystems allgemeingültige Regeln der Physik zugrunde liegen. D.h. die Zusammenhänge zwischen verschiedenen gespeicherten Informationen müssen den physikalischen Zusammenhängen zwischen elektrischem Strom, elektrischer Spannung, elektrischer Leistung, Wärmestrom, Energieerhaltung, usw. entsprechen. Als verwendbare Wissensrepräsentation kommt z.B. eine logische Repräsentation, eine ontologische Repräsentation, oder eine graphbasierte Repräsentation in Betracht. Für Energiesysteme eignet sich insbesondere die Ontologie OEO (Open Energy Ontology) als Basis.Data preparation, i.e. the creation of the DB META DATA database from the other databases, can be highly automated using a knowledge representation for energy systems. A knowledge representation is a method of presenting knowledge in a formal and systematic way. This means that costly manual data engineering for the transformation and networking of data can largely be eliminated. The knowledge representation abstracts from the specific query languages and database schemas of the other databases DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM and DB POWER for the purpose of creating the metadata for the DB META DATA database. When setting up the federated information system FED SYSTEM, the different schemas of the various data sources can thus be referenced via a global schema. In the energy domain, the schemas are characterized by high heterogeneity due to the large number of actors involved. The user of the federated information system FED SYSTEM can then access the data via a global schema resulting from a schema transformation or integration of the individual schemas, as if they were dealing with a single system. It is essential that all databases of an energy system are based on generally valid rules of physics. This means that the relationships between different stored information must correspond to the physical relationships between electrical current, electrical voltage, electrical power, heat flow, energy conservation, etc. A logical representation, an ontological representation, or a graph-based representation can be considered as a usable knowledge representation. The OEO (Open Energy Ontology) ontology is particularly suitable as a basis for energy systems.

Weiterhin erlaubt das föderierte Informationssystem FED SYSTEM, dass die Originaldaten bei ihrem jeweiligen Besitzer, also dem Inhaber der anderen Datenbanken DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM und DB POWER, verbleiben und dessen Datenhoheit somit gewahrt bleibt. Vom föderierten Informationssystem FED SYSTEM werden zentral nur die für die Vernetzung, Auswahl und den Zugriff notwendigen Metadaten erzeugt und gespeichert. Das Gewähren eines konkreten Datenaustausches verbleibt beim Eigentümer der Daten und kann über das Verfolgen und fälschungssichere Dokumentieren der Transaktionen abgesichert werden. Im einfachsten Fall werden die Transaktionen, also die mit dem Datentransfer aus den Datenbanken DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM und DB POWER verbundenen Aktionen, vom föderierten Informationssystem FED SYSTEM als zentrale Einheit verwaltet und dokumentiert. Dies setzt eine Vertrauensbasis der Inhaber der verschiedenen Datenbanken gegenüber der zentralen Einheit voraus. Falls letzteres nicht gegeben ist, kann eine Kombination von traditionellen Datenbanken mit Blockchain bzw. Distributed Ledger Technologien zum Einsatz kommen, um die Unveränderlichkeit der Daten und deren Integrität sicher zu stellen.Furthermore, the federated information system FED SYSTEM allows the original data to remain with its respective owner, i.e. the owner of the other databases DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM and DB POWER, and thus their data sovereignty is maintained. The federated information system FED SYSTEM only generates and stores the metadata necessary for networking, selection and access. The granting of a specific data exchange remains with the owner of the data and can be secured by tracking and tamper-proof documentation of the transactions. In the simplest case, the transactions, i.e. the actions associated with the data transfer from the databases DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM and DB POWER, are managed and documented by the federated information system FED SYSTEM as a central unit. This requires a basis of trust between the owners of the various databases and the central unit. If the latter is not the case, a combination of traditional databases with blockchain or distributed ledger technologies can be used. to ensure the immutability of the data and its integrity.

Ein Nutzer des föderierten Informationssystems FED SYSTEM kann in der Datenbank DB META DATA anhand der dort befindlichen Metadaten suchen, welche Daten aus anderen Datenbänken DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM und DB POWER ihm zur Verfügung gestellt werden können. Er stellt dann eine Anfrage an das föderierte Informationssystem FED SYSTEM nach den konkreten von ihm benötigten Daten und erhält diese daraufhin. Diese Anbindung eines Nutzers kann über einen vom föderierten Informationssystem FED SYSTEM zur Verfügung gestellten Mediator stattfinden. Ein solches Entwurfmuster wird in der Softwareentwicklungbekannter verwendet, um die Interaktion zwischen Objekten zu steuern und zu koordinieren. Er stellt eine zentrale Anlaufstelle dar, über die die Kommunikation zwischen Objekten gesteuert wird, ohne dass die Objekte direkt miteinander kommunizieren müssen. Der Mediator nimmt die Anfragen des Nutzers an das föderierte Informationssystems FED SYSTEM entgegen und beantwortet diese, indem er mit den jeweiligen Datenbanken kommuniziert.A user of the federated information system FED SYSTEM can search the DB META DATA database using the metadata there to find out which data from other databases DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM and DB POWER can be made available to him. He then sends a request to the federated information system FED SYSTEM for the specific data he needs and receives it. This connection of a user can take place via a mediator provided by the federated information system FED SYSTEM. Such a design pattern is used in software development to control and coordinate the interaction between objects. It represents a central point of contact through which communication between objects is controlled without the objects having to communicate directly with each other. The mediator receives the user's requests to the federated information system FED SYSTEM and answers them by communicating with the respective databases.

Im Beispiel der 2 ist der Nutzer der Stromnetzbetreiber EL-COMPANY. Zunehmend erfahren Betreiber von Verteilernetzen derzeit Schwierigkeiten mit Netzengpässen. Dies ist insbesondere dadurch bedingt, dass es aufgrund der zunehmend dezentralen Stromerzeugung viele neue Einspeiser in das Netz gibt. Die bisherige Lösung für derartige Schwierigkeiten bestand darin, die Netzkapazität durch Zubau neuer Leitungen oder Transformtoren zu erhöhen. Dies soll mittels des föderierten Informationssystems FED SYSTEM vermieden werden. Es soll unter Verwendung von von dem föderierten Informationssystem FED SYSTEM zur Verfügung gestellten Informationen eine Flexibilität hinsichtlich des Zeitpunktes des Bedarfs von elektrischer Energie geschaffen und genutzt werden. Z.B. können Ladezeitpunkte für E-Autos verschoben werden, ebenso Zeitintervalle des Betriebs von Wärmepumpen.In the example of 2 is the user of the electricity network operator EL-COMPANY. Operators of distribution networks are increasingly experiencing difficulties with network bottlenecks. This is due in particular to the fact that there are many new feeders into the network due to the increasing decentralized generation of electricity. The previous solution to such difficulties was to increase the network capacity by adding new lines or transformers. This is to be avoided using the federated information system FED SYSTEM. Using information provided by the federated information system FED SYSTEM, flexibility with regard to the time when electrical energy is needed is to be created and used. For example, charging times for electric cars can be postponed, as can time intervals for the operation of heat pumps.

Der Stromnetzbetreiber EL-COMPANY - symbolisiert durch den Doppelpfeil - stellt eine Anfrage an das föderierte Informationssystems FED SYSTEM und speichert die erhaltenen Daten in der Datenbank DB FLEX. Dies dient der Flexibilität für das Engpassmanagement. Wenn Engpässe hinsichtlich der nutzbaren Netzkapazitäten bestehen, d.h. die nachgefragte elektrische Energie am Netzanschluss temporär nicht ausreichend zur Verfügung steht, kann der Stromnetzbetreiber EL-COMPANY das oder die für den Engpass ursächlichen Netzbetriebsmittel über eine Netzzustandsschätzung im Leitsystem SCADA identifizieren, d.h. verorten. Mit der Kenntnis der Engpassstelle kann automatisch, beispielsweise über eine Distributed Energy Ressource Management System (DERMS), welches Bestandteil des Leitsystems SCADA sein kann, ermittelt werden, welche Flexibilität das dezentrale Energie-system DES bietet, womit durch eine Lastreduktion der Engpass aufgehoben werden könnte. Diese Information über die Flexibilität von Betriebsmitteln, in der hier beschriebenen Ausführung also die flexible Wärmepumpe WP, wird vom föderierten Informationssystem FED SYSTEM abgefragt und dem Stromnetzbetreiber EL-COMPANY zur Verfügung gestellt.The electricity network operator EL-COMPANY - symbolized by the double arrow - sends a request to the federated information system FED SYSTEM and saves the data received in the DB FLEX database. This provides flexibility for bottleneck management. If there are bottlenecks in terms of usable network capacities, i.e. the electrical energy required is temporarily not available in sufficient quantities at the network connection, the electricity network operator EL-COMPANY can identify, i.e. locate, the network resource(s) causing the bottleneck using a network status estimate in the SCADA control system. With knowledge of the bottleneck location, it is possible to automatically determine, for example via a Distributed Energy Resource Management System (DERMS), which can be part of the SCADA control system, what flexibility the decentralized energy system DES offers, which could then be eliminated by reducing the load. This information on the flexibility of operating resources, in the version described here the flexible heat pump WP, is queried by the federated information system FED SYSTEM and made available to the electricity network operator EL-COMPANY.

Dem dezentralen Energiesystem DES kann dann Strom zum Betreiben der Wärmepumpe WP zu einem Zeitintervall zur Verfügung gestellt werden, welches nicht in den Zeitraum des Engpasses fällt. Dieser Vorgang kann sowohl vorausschauend, beispielsweise für den Folgetag, sowie reaktiv, d.h. echtzeitnah, durchgeführt werden. Die eingesparten Engpasskosten beim Stromnetzbetreiber EL-COMPANY kann dieser anteilig an die Flexibilitätsbereitsteller, also die Betreiber der Wärmepumpe WP, durch einen günstigeren Stromtarif oder Zahlungen pro Flexibilitätsabruf weitergeben. Bei steigenden bzw. hohen Strompreisen und signifikanter Einsparung von Netzausbaukosten entsteht ein beiderseitiger wirtschaftlicher Vorteil.The decentralized energy system DES can then be provided with electricity to operate the heat pump WP at a time interval that does not fall within the bottleneck period. This process can be carried out both proactively, for example for the following day, and reactively, i.e. in real time. The electricity network operator EL-COMPANY can pass on the bottleneck costs saved to the flexibility providers, i.e. the operators of the heat pump WP, in proportion to a cheaper electricity tariff or payments per flexibility call. When electricity prices rise or are high and there are significant savings in network expansion costs, this creates a mutual economic advantage.

Der Vorteil des erläuterten Vorgehens besteht darin, dass vorhandene heterogene Datenquellen, beispielsweise für Wartung und Instandhaltung erhobene Daten zu Parametern und Zuständen einer Flotte von Geräten eines oder mehrerer Hersteller - unter Umständen über viele Gebäude hinweg - für Anwendungsfälle in differierenden Domänen, z.B. dem Stromnetzbetrieb, nutzbar gemacht werden. Dies wird über eine geeignete Wissensrepräsentation, z.B. über Ontologien oder Wissensgraphen, ermöglicht, indem domänenspezifische Datenmodelle größtenteils automatisiert für energetische Entitäten miteinander in Beziehung gesetzt werden. Bislang existieren große Hindernisse für die Nutzung derartiger Daten, nämlich einerseits der hohe Engineering-Aufwand für die Transformation und Vernetzung von Daten aus verschiedenen Domänenkontexten und andererseits die Frage nach der Datenhoheit bzw. dem Datenschutz. Mit dem oben erläuterten Ansatz werden beide Herausforderungen adressiert und gelöst. Das beschriebene föderierte Informationssystem ermöglicht somit datenbasierten Mehrwertdiensten, domänenfremde Daten zu nutzen, ohne Abstriche bzgl. der Datenhoheit bzw. beim Datenschutz zu machen.The advantage of the approach described is that existing heterogeneous data sources, for example data collected for maintenance and repair on parameters and states of a fleet of devices from one or more manufacturers - possibly across many buildings - can be made usable for use cases in different domains, e.g. power grid operation. This is made possible by a suitable knowledge representation, e.g. via ontologies or knowledge graphs, by relating domain-specific data models to one another for energy entities in a largely automated manner. To date, there have been major obstacles to the use of such data, namely on the one hand the high engineering effort for the transformation and networking of data from different domain contexts and on the other hand the question of data sovereignty or data protection. Both challenges are addressed and solved with the approach explained above. The federated information system described thus enables data-based value-added services to use data from outside the domain without compromising on data sovereignty or data protection.

Über die reine Verlinkung existierender Datenquellen hinaus besteht die Möglichkeit, die Rohdaten der angeschlossenen Datenquellen sowohl zu aggregieren als auch statistisch auszuwerten und so Mehrwertdaten zu erzeugen und in der Datenbank DB META DATA zu speichern. Derartige Mehrwertdaten können z.B. durch Aufsummieren von Verbräuchen einzelner Haushalte geschaffen werden. Mit diesem Vorgehen ist auch eine partielle Anonymisierung der Daten verbunden, die eine Verwertung außerhalb des primären Anwendungsfalles, für den die Daten ursprüngliche erhoben wurden, ermöglicht. Die Nutzung von beschreibenden Metadaten und Mehrwertdaten wie z.B. statistisch aggregierten Daten hat des Weiteren den Vorteil, Unsicherheiten und unvermeidbare Inkonsistenzen transparent zu machen und damit die Resilienz des Gesamtsystems zu erhöhen.In addition to simply linking existing data sources, it is possible to aggregate and statistically evaluate the raw data from the connected data sources, thus generating value-added data and storing it in the DB META DATA database. Such added-value data can be created, for example, by adding up the consumption of individual households. This procedure also involves partial anonymization of the data, which enables it to be used outside of the primary application for which the data was originally collected. The use of descriptive metadata and added-value data, such as statistically aggregated data, also has the advantage of making uncertainties and unavoidable inconsistencies transparent and thus increasing the resilience of the overall system.

Der Lösungsansatz ist hinsichtlich der Datenhaltung hybrid - hierarchisch und verteilt: es werden existierende Datenbanken bzw. -quellen genutzt, die oft domänenspezifisch die notwendigen Kommunikationsprotokolle und Schnittstellen zu den datenliefernden Geräten abstrahieren, sowie in der Regel eine Standartvorverarbeitung der Daten durchführen. Ergänzend zu der Anbindung eines Ensembles existierender Datenbanken, und somit einer verteilten Datenhaltung, gibt es zentral gehaltene Daten, nämlich zumindest die aus den verteilten Daten abgeleiteten Metadaten und gegebenenfalls durch Datenverarbeitung aus den verteilten Daten hervorgegangene Mehrwertdaten wie z.B. statistisch aggregierte Daten. Diese zentrale Datenhaltung ist von interessierten Anwendern direkt nutzbar. Die Anwender können selber Inhaber einer der verteilten Datenbanken sein, wie in 2 gezeigt, sie können jedoch auch auf das föderierte Informationssystem zugreifen, ohne diesem selber Daten einer eigenen Datenbank zur Verfügung zu stellen.The solution approach is hybrid - hierarchical and distributed in terms of data storage: existing databases or sources are used, which often abstract the necessary communication protocols and interfaces to the data-supplying devices in a domain-specific manner, and usually carry out standard preprocessing of the data. In addition to the connection of an ensemble of existing databases, and thus a distributed data storage, there is centrally held data, namely at least the metadata derived from the distributed data and, if necessary, value-added data resulting from data processing from the distributed data, such as statistically aggregated data. This central data storage can be used directly by interested users. The users can themselves be the owners of one of the distributed databases, as in 2 shown, but they can also access the federated information system without providing it with data from their own database.

Der Erfolg eines derartigen föderierten Informationssystems lebt von der Bereitschaft verschiedener Akteure, relevante Daten zu teilen. Eine integrierte Transaktionsplattform mit elektronischem Marktplatz ermöglicht den nötigen wirtschaftlichen Anreiz zum Teilen von Daten und schafft die hierfür erforderliche Vertrauensbasis. Als Betreiber des föderierten Informationssystems kommt ein Akteur in Frage, welcher mit keinem der anhand von 1 erläuterten Beteiligten identisch ist, d.h. weder der Hersteller OEM der Wärmepumpe WP, noch der Betreiber des Gebäude-Management-Systems BUILDING MANAGEMENT, noch der Messstellenbetreiber M-OPERATOR, noch der Stromnetzbetreiber EL-COMPANY. Dieser Akteur handelt als Datenbroker, wobei dieses Geschäftsmodell außerhalb der Reichweite der vorgestellten Erfindung ist. Alternativ kann einer der genannte bereits existierenden Standard Player des Energiesystems zusätzlich zu seiner sonstigen Tätigkeit den Betrieb des föderierten Informationssystems übernehmen.The success of such a federated information system depends on the willingness of different actors to share relevant data. An integrated transaction platform with an electronic marketplace provides the necessary economic incentive to share data and creates the necessary basis of trust. The operator of the federated information system can be an actor who is not affiliated with any of the 1 explained participants is identical, ie neither the manufacturer OEM of the heat pump WP, nor the operator of the building management system BUILDING MANAGEMENT, nor the metering point operator M-OPERATOR, nor the electricity network operator EL-COMPANY. This actor acts as a data broker, although this business model is outside the scope of the invention presented. Alternatively, one of the already existing standard players in the energy system can take over the operation of the federated information system in addition to its other activities.

Mit dem seit einiger Zeit vermehrt zu beobachtenden Trend zu dezentralen Energiesystemen wird zukünftig auch verstärkt die Integration der Energiesektoren Strom, Wärme, Kälte und Verkehr einhergehen, da diese unter anderem physikalisch über die Elektrifizierung zunehmend wechselwirken. Bei beschränkter Netzkapazität wird dann ein Datenaustausch immer wichtiger - aus wirtschaftlichen Gründen, aber auch aus Gründen der Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit. Auch hilft das vorgeschlagene technische System bereits existierende Konnektivität von dezentralen Energieanlagen für vielfältige Anwendungszenarien zu nutzen. Dies ist besonders mit Blick auf die technologische Nachhaltigkeit des Energiesystems sinnvoll, denn es wird die Installation zusätzlicher IKT vermieden, was neben Kosten auch Rohstoffe und Energie für Herstellung und Betrieb der nicht benötigten Kommunikationsinfrastruktur einspart.The trend towards decentralized energy systems that has been increasingly observed for some time will also be accompanied by an increased integration of the energy sectors of electricity, heat, cold and transport in the future, as these are increasingly interacting physically through electrification, among other things. With limited network capacity, data exchange becomes increasingly important - for economic reasons, but also for reasons of security of supply and sustainability. The proposed technical system also helps to use existing connectivity of decentralized energy systems for a variety of application scenarios. This is particularly useful with regard to the technological sustainability of the energy system, as it avoids the installation of additional ICT, which not only saves costs but also raw materials and energy for the production and operation of the unnecessary communication infrastructure.

Zusammenfassend zeigt 3 ein Ablaufdiagramm zu dem geschilderten Vorgehen der Erstellung und Nutzung des föderierten Informationssystems. Zunächst wird im Schritt SET UP die Datenbank DB META DATA angelegt, welche Metainformationen über die verfügbaren Informationen von anderen Datenbanken des Energiesystems enthält. Im Schritt SEARCH durchsucht ein Nutzer des föderierten Informationssystems die Datenbank DB META DATA nach für seinen Anwendungsfall relevanten verfügbaren Informationen der anderen Datenbanken und stellt eine Anfrage QUERY an das föderierte Informationssystem. Das föderierte Informationssystem identifiziert die angefragten Informationen und stellt im Schritt REQUEST eine Anfrage an diejenige Datenbank, die die angeforderten Informationen enthält. Diese werden vom föderierten Informationssystem als Informationen INFO erhalten und im Schritt FORWARD an den Nutzer weitergeleitet. Im Schritt APPLY verwendet der Nutzer diese, um daraufhin eine Maßnahme ADPAT umzusetzen.In summary, 3 a flow chart of the described procedure for creating and using the federated information system. First, in the SET UP step, the database DB META DATA is created, which contains meta information about the available information from other databases in the energy system. In the SEARCH step, a user of the federated information system searches the database DB META DATA for available information from the other databases that is relevant to his application and makes a QUERY request to the federated information system. The federated information system identifies the requested information and, in the REQUEST step, makes a request to the database that contains the requested information. This is received by the federated information system as information INFO and forwarded to the user in the FORWARD step. In the APPLY step, the user uses this to then implement an ADPAT measure.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.The invention has been described above using an exemplary embodiment. It is understood that numerous changes and modifications are possible without departing from the scope of the invention.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Energiesystems, in dem zumindest ein Betriebsmittel (WP) vorhanden ist, welches Nutzenergie zur Verfügung stellt, verbraucht oder speichert, wobei ein föderiertes Informationssystem (FED SYSTEM) Metadaten zur Verfügung stellt, wobei die Metadaten Inhalte mehrerer Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) beschreiben, wobei die Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) voneinander verschiedene Informationen betreffend das zumindest eine Betriebsmittel (WP) enthalten, das föderierte Informationssystem (FED SYSTEM) von einem Nutzer eine unter Verwendung der Metadaten erstellte Anfrage nach Daten von zumindest einer der Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) empfängt, und das föderierte Informationssystem (FED SYSTEM) die angefragten Daten von der zumindest einen Datenbank (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) anfordert, empfängt und an den Nutzer weiterleitet.Method for operating an energy system in which at least one operating resource (WP) is present which provides, consumes or stores useful energy, wherein a federated information system (FED SYSTEM) provides metadata, wherein the metadata describes contents of several databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER), wherein the databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) contain different information relating to the at least one operating resource (WP), the federated information system (FED SYSTEM) receives from a user a request for data from at least one of the databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) created using the metadata, and the federated information system (FED SYSTEM) requests the requested data from the at least one database (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER), receives it and forwards it to the user. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das zumindest eine Betriebsmittel (WP), insbesondere eine Wärmepumpe oder eine Elektroautoladevorrichtung oder eine Solaranlage oder ein elektrischer Energiespeicher oder eine Klimaanlage, Bestandteil eines dezentralen Energiesystems (DES) ist.procedure according to Claim 1 , in which the at least one operating resource (WP), in particular a heat pump or an electric car charging device or a solar system or an electrical energy storage system or an air conditioning system, is part of a decentralized energy system (DES). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine der mehreren Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) Informationen enthält über von dem Betriebsmittel (WP) zur Verfügung gestellte Nutzenergie, und/oder eine der mehreren Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) für eine Fernwartung des Betriebsmittels (WP) verwendbare Informationen enthält, und/oder eine der mehreren Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) Informationen enthält über von dem Betriebsmittel (WP) für das Zur-Verfügung-Stellen von Nutzenergie verbrauchter Energie, und/oder eine der mehreren Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) Informationen enthält über ein von dem Betriebsmittel (WP) mit Nutzenergie versorgtes Gebäude (B) .procedure according to Claim 1 or 2 , in which one of the several databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) contains information about useful energy made available by the operating resource (WP), and/or one of the several databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) contains information that can be used for remote maintenance of the operating resource (WP), and/or one of the several databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) contains information about energy consumed by the operating resource (WP) for making useful energy available, and/or one of the several databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) contains information about a building (B) supplied with useful energy by the operating resource (WP). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem - der Nutzer ein Stromnetzbetreiber (EL-COMPANY) ist, und das zumindest eine Betriebsmittel (WP) elektrische Energie als Nutzenergie zur Verfügung stellt, verbraucht oder speichert, oder - der Nutzer ein Wärmenetzbetreiber ist, und das zumindest eine Betriebsmittel (WP) Wärmeenergie als Nutzenergie zur Verfügung stellt, verbraucht oder speichert, oder - der Nutzer ein Gasnetzbetreiber ist, und das zumindest eine Betriebsmittel (WP) Gas transportiert, verbraucht oder speichert.Method according to one of the Claims 1 until 3 , in which - the user is an electricity network operator (EL-COMPANY), and at least one operating resource (WP) provides, consumes or stores electrical energy as useful energy, or - the user is a heating network operator, and at least one operating resource (WP) provides, consumes or stores thermal energy as useful energy, or - the user is a gas network operator, and at least one operating resource (WP) transports, consumes or stores gas. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Metadaten in einer mit Hilfe einer Energie-Ontologie, beispielsweise der OEO Ontologie, erstellten Datenbank (DB META DATA) gespeichert sind.Method according to one of the Claims 1 until 4 , where the metadata is stored in a database (DB META DATA) created using an energy ontology, for example the OEO ontology. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ein für die Kommunikation zwischen dem föderierten Informationssystem (FED SYSTEM) und den Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) eingesetztes Identitätsmanagement über eine Blockchain oder Distributed Ledger Technologie erfolgt.Method according to one of the Claims 1 until 5 , in which identity management used for communication between the federated information system (FED SYSTEM) and the databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) is carried out via a blockchain or distributed ledger technology. Föderiertes Informationssystem (FED SYSTEM) für ein Energiesystem, wobei in dem Energiesystem zumindest ein Betriebsmittel (WP) vorhanden ist, welches Nutzenergie zur Verfügung stellt, verbraucht oder speichert, welches Metadaten zur Verfügung stellt, wobei die Metadaten Inhalte mehrerer Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) beschreiben, wobei die Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) voneinander verschiedene Informationen betreffend das zumindest eine Betriebsmittel (WP) enthalten, mit Mitteln zum Empfangen und Verarbeiten einer von einem Nutzer unter Verwendung der Metadaten erstellten Anfrage nach Daten von zumindest einer der Datenbanken (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER), und zum Anfordern und Empfangen der angefragten Daten von der zumindest einen Datenbank (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) und zum Weiterleiten an den Nutzer.Federated information system (FED SYSTEM) for an energy system, wherein in the energy system there is at least one resource (WP) which provides, consumes or stores useful energy, which provides metadata, wherein the metadata describes contents of several databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER), wherein the databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) contain different information relating to the at least one resource (WP), with means for receiving and processing a request for data from at least one of the databases (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) created by a user using the metadata, and for requesting and receiving the requested data from the at least one database (DB M-OPERATOR, DB ASSETS, DB OEM, DB POWER) and for forwarding it to the user. Computerprogramm (PROGRAM), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.Computer program (PROGRAM), comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the steps of the method according to one of the Claims 1 until 6 to execute. Computerlesbares Speichermedium (MEM) mit einem Computerprogramm (PROGRAM) nach Anspruch 8.Computer-readable storage medium (MEM) with a computer program (PROGRAM) according to claim 8 . Übertragungssignal, das das Computerprogramm (PROGRAM) nach Anspruch 8 überträgt.Transmission signal that the computer program (PROGRAM) claim 8 transmits.
DE102023203000.4A 2023-03-31 2023-03-31 Decentralized Energy System Withdrawn DE102023203000A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023203000.4A DE102023203000A1 (en) 2023-03-31 2023-03-31 Decentralized Energy System
PCT/EP2024/056757 WO2024200016A1 (en) 2023-03-31 2024-03-14 Decentralised energy system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023203000.4A DE102023203000A1 (en) 2023-03-31 2023-03-31 Decentralized Energy System

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102023203000A1 true DE102023203000A1 (en) 2024-10-02

Family

ID=90544761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102023203000.4A Withdrawn DE102023203000A1 (en) 2023-03-31 2023-03-31 Decentralized Energy System

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102023203000A1 (en)
WO (1) WO2024200016A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2618444A1 (en) 2010-09-14 2013-07-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Smart grid ontology update device
DE112013000473T5 (en) 2012-02-01 2014-09-18 International Business Machines Corporation Method for optimizing the processing of data with restricted access
DE202016000773U1 (en) 2016-02-07 2016-02-24 MioSol GmbH System-inherent data protection system for intelligent communication systems
US20160307286A1 (en) 2015-04-15 2016-10-20 Athoc, Inc. Safety Communication Hub for Organizations
EP3444913A1 (en) 2017-08-18 2019-02-20 Christian Schuch Energy distribution method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2618444A1 (en) 2010-09-14 2013-07-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Smart grid ontology update device
DE112013000473T5 (en) 2012-02-01 2014-09-18 International Business Machines Corporation Method for optimizing the processing of data with restricted access
US20160307286A1 (en) 2015-04-15 2016-10-20 Athoc, Inc. Safety Communication Hub for Organizations
DE202016000773U1 (en) 2016-02-07 2016-02-24 MioSol GmbH System-inherent data protection system for intelligent communication systems
EP3444913A1 (en) 2017-08-18 2019-02-20 Christian Schuch Energy distribution method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024200016A1 (en) 2024-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3707798A1 (en) Method and regulating device for regulating an electrical power transfer, and power supply system
DE102005029818A1 (en) Method and apparatus for providing an economic analysis of power generation and distribution
EP3469680B1 (en) Method, computer program product, device, and energy cluster service system for managing control targets, in particular load balancing processes, when controlling the supply, conversion, storage, feed, distribution, and/or use of energy in an energy network
WO2014079605A1 (en) Multi-modal network and method for distributing resources in a multi-modal network
EP2684335A1 (en) Power automation installation and method for operating a power automation installation
WO2014072054A1 (en) System for the analysis and control of energy flows
DE112014006204T5 (en) Performance Exchange Management System and Performance Exchange Management Procedures
EP3767770A1 (en) Method for controlling an exchange of energy within an energy system and energy system
DE102024106300A1 (en) REAL-TIME CONTROLLER TO REDUCE THE CARBON FOOTPRINT
EP4312096A1 (en) Method for estimating energy consumption in the production of a product, computer program product, computer readable storage medium and electronic computing device
WO2020043522A1 (en) Method for controlling an exchange of energy between energy sub-systems in adjusted harmonised conditions; control centre; energy system; computer program; and storage medium
DE102023203000A1 (en) Decentralized Energy System
DE112021008210T5 (en) Systems and methods for semantic marking
DE102020213114B4 (en) Method for controlling an energy swarm system and computer and database system for carrying out the method
EP3719737A1 (en) Computer-based method for managing energy and energy management system
WO2019110739A1 (en) Identification device, energy production installation, energy system and method
EP3807970B1 (en) Method for controlling an exchange of energy in an energy system; control centre; energy system; computer program; and storage medium
DE102018213705A1 (en) Method for calculating electrical power transfers for a local energy market as well as a local energy market
EP3311460B1 (en) Distributed energy conversion system
WO2012013203A1 (en) System and method for distributing and exchanging elements for planning and/or for operating automation operating equipment
EP4128470A1 (en) Providing local computing capacity for an edge cloud
EP4176504A1 (en) Network for distributing electrical energy
DE102023111389A1 (en) Method for a digital processing device, digital processing device and system comprising a digital processing device
DE102009008033B3 (en) Supply unit for supplying energy e.g. heat, to energy-technical objects in airport infrastructure, has interfaces adapted to individual phases of life cycle, where objects provide information e.g. full load, with interruption objects supply
DE102010062494A1 (en) Method and system for operating installations

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee