Intelligente Energieversorgungssysteme (engl. Smart Grid)  haben ein enormes Potential, die Effizienz der Energieversorgung zu optimieren. Damit einher geht der Wunsch nach einer umweltverträglichen und nachhaltigen Energieversorgung, bei der erneuerbare Energiequellen wie Photovoltaikanlagen, Windkraftanlagen und Biogasanlagen Strom in das Netz einspeisen. Die Verfügbarkeit dieser erneuerbaren Energien (Sonne, Wind etc.) schwankt jedoch stark. Um eine kosteneffiziente und sichere Energieversorgung zu gewährleisten, sind daher Verfahren zur Energiespeicherung (z.B. in Form von Elektroautos) und eine an die Energieverfügbarkeit angepasste Steuerung der Verbraucher unerlässlich. Ein intelligentes Energieversorgungssystem umfasst daher die kommunikative Vernetzung und Steuerung  von Stromerzeugern, Speichern, elektrischen Verbrauchern und Netzbetriebsmitteln in Energieübertragungs- und –verteilungsnetzen. Das Positionspapier eines der Projektpartner (EWE AG) gibt eine übersichtliche Zusammenfassung über die Anforderungen an solch intelligente Energieversorgungssysteme.

Dies hat zur Folge, dass in einem zukünftigen Haushalt Energieerzeuger (z.B. Photovoltaikanlage), Verbraucher (z.B. Herd, Gefrierschrank) und Speicher (z.B. Gefrierschrank, Elektrofahrzeug) erfasst, überwacht und gesteuert werden müssen. Ein erster Schritt in diese Richtung ist die Einführung intelligenter Energiezähler, sog. Smart Meter.

Mit dieser Entwicklung einher geht die zunehmende Vernetzung der Systeme und Geräte innerhalb eines Haushalts mit dem Ziel einer komfortableren und automatisierten Nutzung (z.B. Rolladensteuerung). Dies wird auf lange Sicht zu einem intelligenten Haus, dem sog. Smart Home führen.

Darüber hinaus werden aktuell IP-basierte öffentliche und private Kommunikationsnetze geplant und eingeführt, die es ermöglichen werden, multimedial zu kommunizieren. Stichworte hierfür sind Voice over IP/Internet und Next Generation Networks.

Diese drei Entwicklungen laufen derzeit wenig verknüpft nebeneinander her, die Synergien werden bisher wenig erkannt und noch weniger genutzt. Zudem bestehen große Unsicherheiten, was die Endverbraucher bzw. Kunden wirklich wollen, wofür sie bereit sind zu zahlen, welche Ersparnisse und Vorteile mit den neuen Netzen und Techniken einhergehen.

Diese beiden Problemfelder greift das geplante Forschungsvorhaben „Easy - Service Creation for Home and Energy Management (Einfache Diensteerzeugung für das Heim- und Energiemanagement)“, kurz „e-SCHEMA“, auf. Ziel ist es, die drei Welten Smart Grid, Smart Home und IP-basierte Multimediakommunikation zu verknüpfen und dabei dem Endverbraucher die Möglichkeit einer für ihn maßgeschneiderten, d.h. personalisierten Nutzung zu geben.

Dies soll durch einen neuen, anhand der nachfolgend genannten Ziele skizzierten vierfachen Ansatz erreicht werden:

1. Verknüpfung von Smart Grid, Smart Home und Multimediakommunikation mittels Diensteplattform (engl. Service Delivery Platform) (SDP).
2. Einfache Erstellung maßgeschneiderter integrierter Heim- und Energiemanagementdienste mittels komponentenbasiertem Service Creation Environment (SCE).
3. Einfache Überprüfung der Dienstfunktionalität durch automatisierte Erstellung von zugehörigen Tests in einem Test Framework (TFR).
4. Einfaches Einbinden und Entfernen von Geräten, wie Energieverbrauchern, Energieerzeugern, Sensoren und Aktoren, durch automatisierte Mechanismen für das Erkennen, Bekanntmachen und Einbinden in die SDP, SCE und TFR.

In diesem Vorhaben soll somit erstmals untersucht werden, wie auf Basis IP-basierter Protokolle Smart Grid-, Smart Home- und Multimedia over IP-Dienste vom Kunden selbst für ihn maßgeschneidert entwickelt, getestet und auf einer Diensteplattform bereitgestellt werden können. Die Ergebnisse sollen mit Hilfe eines Prototyps verifiziert werden. Die geplante e-SCHEMA-Lösung würde die Einführung von Smart Grid und Smart Home fördern, ohne dass die konkreten Wünsche der Kunden bekannt sein müssen, da diese ihre Anforderungen selbst durch ihre eigene Diensteentwicklung abbilden können.

Förderlinie:

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Förderlinie "FHprofUnt"

Gesamtprojektkosten:

873.500 EUR

Förderung:

520.000 EUR (ca. 60%)