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  2. Anwendungen
  3. Energie
  4. Entwurf und Bewertung standardisierter Systeme

Entwurf und Bewertung standardisierter Systeme Die Gruppe Entwurf und Bewertung standardisierter Systeme erarbeitet in Forschungs- und Technologietransferprojekten unter anderem Lösungen, die Unternehmen dabei unterstützen, ihre strategischen und geschäftlichen Ziele zu erreichen.

Die heute unausweichlichen Rahmenbedingungen dabei sind sich rasch verändernde Anforderungen, historisch gewachsene, heterogene IT-Anwendungslandschaften und kurze technologische Innovationszyklen. Damit betriebliche Informationssysteme in diesem Spannungsfeld ihre Aufgabe erfüllen können, bedarf es flexibler und agiler Konzepte sowohl bei der Entwicklung von Einzelanwendungen als auch bei der Evolution von IT-Anwendungslandschaften.

Entwurf standardisierter Systeme

Ein spannendes Anwendungsfeld ist das zukünftige Energieversorgungssystem, das zunehmend auf IT aufbaut – das sogenannte „Smart Grid“: Durch zunehmend dezentrales Management der Energieflüsse und die Verbreitung dezentraler, regenerativer Erzeuger ändert sich die bisherige Kommunikations- und Energieverteilungsstruktur. Dies kann mit existierenden IT-Systemen meist nicht abgebildet werden, so dass eine entsprechende Weiterentwicklung der Architektur sowohl einzelner IT-Systeme, aber auch miteinander interagierender Systeme erforderlich wird. Damit hier eine Interoperabilität zwischen den Systemen gewährleistet wird, spielt das Thema Standardisierung eine große Rolle.

Das breite methodische Wissen im Bereich des Entwurfs standardisierter Systeme für komplexe IT-Strukturen wendet die Gruppe unter anderem auch für die Beratung im Bereich der Unternehmensarchitektur und Softwareentwicklung an.

Unternehmensarchitektur

Unternehmensarchitektur

Unternehmensarchitekturen (Enterprise Architectures, EA) dokumentieren relevante Informationen auf verschiedenen Unternehmensebenen wie beispielsweise Strategien, Geschäftsprozesse, die IT-Anwendungslandschaft und die IT-Infrastruktur.

Die ebenenübergreifende Verknüpfung dieser Informationen hilft zum einen dabei einen besseren Überblick über die Zusammenhänge zwischen diesen Ebenen zu gewinnen. So erschließt sich beispielsweise, welche Geschäftsprozesse durch welche Anwendungen unterstützt werden. Werkzeuge zur Analyse und Visualisierung dieser Zusammenhänge unterstützen Entscheider und Gestalter in Business und IT auf vielfältige Weise.

Neben der Darstellung von Unternehmensarchitekturen befasst sich EAI auch mit der langfristigen Planung der IT, ausgerichtet an den Geschäftszielen des Unternehmens. So können IT-Projekte gezielt so gestaltet werden, dass sie schrittweise eine Evolution hin auf eine ideale IT-Unterstützung bewirken.

Softwarearchitektur

Softwarearchitektur

Flexibilität ist eine der wichtigsten Anforderungen an moderne betriebliche Informationssysteme - sie müssen schnell und kostengünstig an neue oder sich ändernde Geschäftsprozesse anpassbar sein. Die modellgetriebene Softwareentwicklung (model-driven software development, MDSD) versucht, der Forderung nach erhöhter Flexibilität durch den Einsatz von Generatortechnologie Rechnung zu tragen. Allerdings können sich modellgetriebene Ansätze nur langsam durchsetzen. Hierfür existieren verschiedene Gründe:

  • Bestehende modellgetriebene Ansätze konzentrieren sich meist auf die Neuentwicklung und vernachlässigen die in der Praxis ausgesprochen wichtige Problematik der Integration und Evolution bestehender Softwaresysteme.
  • Zusätzlich kapseln heutige modellgetriebene Verfahren zwar technische Plattformspezifika, benötigen aber dennoch Eingabemodelle, die konzeptionell häufig kaum abstrakter sind als Programm-Code. Die Kosten für die Erstellung und Wartung können damit nicht gesenkt werden.
  • Ein dritter Grund ist die noch unzulängliche Werkzeugunterstützung in der modellgetriebenen Entwicklung. Am Markt angebotene Werkzeuge sind häufig auf einzelne Entwicklungsschritte spezialisiert, jedoch schlecht mit anderen Werkzeugen kombinierbar, so dass die durchgängige Unterstützung modellgetriebener Projekte zum unüberwindlichen Hindernis wird.

Bewertung standardisierter Systeme

Durch die zunehmende Dezentralisierung des Energiemanagements durch die Verbreitung dezentraler, regenerativer Erzeuger kommt es zu Änderungen in der Kommunikations- und Energieverteilungsstruktur. Diese können mit existierenden IT-Systemen meist nicht abgebildet werden, da eine Integration gemäß der Plug-and-Play Idee nicht möglich ist. Um eine Interoperabilität zwischen den Ebenen der Feldgeräte und der Leittechnik zu erreichen, werden zunehmend neue Standards und Normen entwickelt. OFFIS arbeitet dabei aktiv in der internationalen und nationalen Standardisierung mit, etwa bei der IEC oder der deutschen VDE/DKE und hat mit dem CISE (Center for IT-Standards in the Energy Sector) auch ein Kompetenzzentrum zur Automatisierungs- und Netzleittechnik aufgebaut, welches Schulungen zu Standards, Beratung bei der Umsetzung in Projekten und Auswahlentscheidungen bei Herstellern, Energieversorgern und Beratern unterstützt.

Unsere Themen:

  • Sicherheitsbetrachtungen
  • Standards
  • Informationsmodelle im Energiebereich

Was sind eigentlich Smart Grids?

Wie sieht die Energieversorgung der Zukunft aus? Die Energiewende ist beschlossen. Doch was passiert wenn beispielweise kein Wind weht? Und was sind eigentlich Smart Grids?
Der Film unseres Projektpartners acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (realisiert von der Agentur dasprogramm) gibt auf diese und weitere Fragen anschauliche Antworten.

Energie
  • Co-Simulation multimodaler Energiesysteme
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  • Datenintegration und Verarbeitung
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  • Resiliente Überwachung und Steuerung
  • Entwurf und Bewertung standardisierter Systeme
  • Smart Grid Testing

Gruppenleitung

Dr. Ing. Mathias Uslar
Dr. Ing.
Mathias Uslar

Personen

A

Mana Azamat

E-Mail: mana.azamat(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-716, Raum: I6-U02

H

Theresa Hilger

E-Mail: theresa.hilger(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-463, Raum: I6-U01

J

Dennis Jürgensen

E-Mail: dennis.juergensen(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-717, Raum: I6-U01

K

Julia Köhlke

E-Mail: Julia.Koehlke(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-456, Raum: I6-U02

Rene Kuchenbuch

E-Mail: rene.kuchenbuch(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-218, Raum: I6-U05

N

Laura Niemann

E-Mail: laura.niemann(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-244

R

Erika Root

E-Mail: erika.root(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-161, Raum: I6-U04

Christine Rosinger

E-Mail: christine.rosinger(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-175, Raum: I6-U04

S

Johann Schütz

E-Mail: johann.schuetz(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-464, Raum: I6-U03

U

Dr. Ing. Mathias Uslar

E-Mail: mathias.uslar(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-128, Raum: I6-U03

W

Arlena Wellßow

E-Mail: arlena.wellssow(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-426, Raum: I6-U05

Alle Personen aus dem Bereich Entwurf und Bewertung standardisierter Systeme

Projekte

I

IDiNA

Intelligente Digitalisierung der Energieversorgung zur Optimierung des Netzbetriebs und zur Erhöhung der Akzeptanz

Laufzeit: 2021 - 2024

IDUNN

A Cognitive Detection System For Cybersecure Operational Technologies

Laufzeit: 2021 - 2024

InEExS

Innovative Energy (Efficiency) Service Models for Sector Integration via Blockchain

Laufzeit: 2022 - 2025

int:net

Interoperability Network for the Energy Transition

Laufzeit: 2022 - 2025

R

RESili8

Resilience for Cyber-Physical Energy Systems

Laufzeit: 2022 - 2025

S

SENSEI

Smart Energy Services Integrating the Multiple Benefits from Improving the Energy Efficiency of the European Building Stock

Laufzeit: 2019 - 2023

U

URANOS-X

Untersuchung von Anforderungen, Lösungsmustern und Methoden zur Befähigung produzierender Unternehmen für GAIA-X

Laufzeit: 2022 - 2024

W

WWNW

WärmewendeNordwest – Digitalisierung zur Umsetzung von Wärmewende- und Mehrwertanwendungen für Gebäude, Campus, Quartiere und Kommunen im Nordwesten

Laufzeit: 2021 - 2025

Publikationen

2022

Digitalisierung. Synthesebericht 3 des SINTEG Förderprogramms, Studie im Auftrag des BMWK, Berlin

Schütz, Johann und Uslar, Mathias und Clausen, Marie; 05 / 2022

URL BIB
A Brief Introduction into (De-)Coupling Lifecycles in Net-Centric Systems-of-Systems

Johann Schütz, Jorge Marx Gómez; Advances, Trends and Applications in Embedded and Mobile Systems; 11 / 2022

BIB
Identifying Security Requirements for Smart Grid Components: A Smart Grid Security Metric

M. Clausen; J. Schütz; 2022 IEEE 20th International Conference on Industrial Informatics (INDIN); July / 2022

DOI BIB
Interoperable und sichere Datenübertragung für Gebäude und Liegenschaften

Stipe Mandic, Erika Root, Markus Reinke, Dieter Fischer; DIN Mitteilungen +elektronorm; Dezember / 2022

BIB
SINTEG-Förderprogramm: Fortschritte im intelligenten Energiesystem

M. Clausen; J. Schütz; M. Uslar; atp Magazin Ausgabe 03 2022 - Network Automation - Blaupause für ein neues Smart Grid; Mai / 2022

BIB
The (still unexplored) Social Side of Smart Grid Development

Sabrina Paustian, Julia Köhlke, Jannika Mattes, Sebastian Lehnhoff; ACM e-energy; June / 2022

BIB

2021

A case study research on interoperability improvement in Smart Grids: state-of-the-art and further opportunities

Johann Schütz, Mathias Uslar und Jürgen Meister; Open Research Europe; 2021

DOI BIB
Adressing Quality Properties in Use Case Descriptions - Adding Assurance to a Use Case Process

Denis Uecker, Dr. Reinhard Schwarz, Dr. Ioannis Sorokos, Hanna AlZughbi, Dr.-Ing. Mathias Uslar, Sebastian Hanna, Christine Rosinger; 2021

URL BIB
Cross-Domain Stakeholder-Alignment in Collaborative SoS - Lego® Serious Play® as a Boundary Object

Julia Köhlke, Sebastian Hanna, Johann Schütz; System of Systems Engineering Conference 2021; June / 2021

DOI BIB
Digitalisierung in der Energiewirtschaft: Digitalisierung, Daten und Sicherheit: Herausforderungen für Unternehmen in der Energiewirtschaft

Andreas Corusa, Georg Erdmann, Elena Timofeeva, Johannes Norbert Predel, Falk Ritschel, Christian Sprengel, Anne Walther, AND Daniel Kaufmann, Stefan Brühl, Victor Stocker, Christine Rosinger, Mathias Uslar, Simon Schäfer-Stradowski; Mai / 2021

PDF URL DOI BIB
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