Die Energiewende erhöht sowohl den dezentralen, fluktuierenden Erzeugungsanteil als auch den elektrischen Bedarf in den Niederspannungsnetzen. Damit wird eine verlässliche, multidirektionale Kommunikationsinfrastruktur – insbesondere über Smart-Meter-Gateways im intelligenten Messsystem – unerlässlich, um Flexibilitäten zu steuern und das Systemgleichgewicht zu wahren.

Störungen oder Ausfälle dieser Kommunikation können sich unmittelbar auf Steuerungsprozesse und die Stabilität des Verteilnetzes auswirken. Eine durchgängige, vertrauensbasierte Einordnung solcher Störungen entlang der SMGW-basierten Kommunikationskette – von der Identifikation über die Bewertung bis zur experimentellen Überprüfung ihrer betrieblichen Auswirkungen – fehlt bislang.

Genau hier setzt IKTres an: Bestehende Ansätze zur Anomalieerkennung und zu Trust-Modellen in cyber-physischen Energiesystemen werden zusammengeführt und auf die spezifischen Anforderungen der SMGW-basierten Kommunikation sowie des operativen Verteilnetzbetriebs ausgerichtet.

OFFIS verfolgt in IKTres das Ziel, die Resilienz und Vertrauenswürdigkeit der IKT-basierten Systembetriebsführung in Stromverteilnetzen zu stärken. Mit geeigneten Methoden, Modellen und Analysewerkzeugen soll die Abhängigkeit des Netzbetriebs von einer störungsfreien Kommunikation über Smart-Meter-Gateways bewertbar und quantifizierbar gemacht werden.

Dazu entwickelt OFFIS ein Systemstatus- und Vertrauenswürdigkeitsmodell für Kommunikationspfade, SMGW, Netzwerkmanagementsysteme und netzrelevante Steuerinformationen, mit dem sich IKT-Störungen nicht nur detektieren, sondern auch hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf Netzbetrieb, Steuerungsprozesse und Systemstabilität bewerten lassen.

Darüber hinaus macht OFFIS diese IKT-Diagnoseinformationen als zusätzliche Quelle für digitale Zwillinge von Verteilnetzen nutzbar und trägt so zu einer neuen Qualität der netzbetrieblichen Entscheidungsfindung bei. Die entwickelten Konzepte werden simulativ und im Labor validiert; Forschungsdaten, Modelle und Software werden gemäß den FAIR-Prinzipien bereitgestellt und für Transfer und Nachnutzung aufbereitet.

OFFIS bringt seine Vorarbeiten aus CybResLab, ReMoDigital und TRACEY zur Identifikation, Analyse und Bewertung von IKT-Störungen sowie zu Trust-Modellen in cyber-physischen Energiesystemen ein.

Für die simulations- und laborgestützte Validierung nutzt OFFIS Kopplungsmethoden aus Redispatch 3.0, ReCoDE und VITAL sowie die im Projekt Open Energy Twin entwickelte, echtzeitfähige Digital-Twin-Plattform, die um Schnittstellen zu IKT-Diagnoseinformationen und eine vertrauensbasierte, resiliente Steuerung erweitert wird.

Zum Einsatz kommen zudem etablierte Kommunikationssimulatoren (u. a. OMNeT++), Hardware-in-the-Loop-Verfahren im laborübergreifend mit dem DLR gekoppelten Testaufbau sowie ein Forschungsdatenmanagement gemäß den FAIR-Prinzipien, orientiert an Ansätzen wie NFDI4Energy