eSafeNet
Energieeffizientes und sicheres Kommunikationsnetz für das Internet der Energie
Ziel des Forschungsvorhabens eSafeNet ist die Erforschung, Konzeption und Demonstration eines sicheren, stabilen, und wirtschaftlichen Kommunikationsansatzes für das Internet der Energie. Grundlegend sollen die Potenziale einer dedizierten Kommunikationsnetzinfrastruktur mittels Mobilfunk als Primärtechnologie und unterstützenden kabelgebundenen Übertragungstechnologien, wie z. B. Powerline, untersucht werden, um den Anforderungen sicherheitskritischer Strukturen an Stabilität, Zuverlässigkeit und Sicherheit gerecht zu werden. Zur Sicherstellung der Wirtschaftlichkeit wird eine Dienstleistungsplattform entworfen, die sicherheitsrelevante und zusätzliche Smart Services durch Serviceprovider bereitstellt.
Insgesamt umfasst das Vorhaben drei Ziele:
- Forschungsziel 1: Szenarienbasierte Auswahl und Testaufbau eines dedizierten sicheren Kommunikationsnetzes
- Forschungsziel 2: Aufbau einer Smart-Service-Plattform und Gestaltung von Geschäftsmodellen zur Etablierung der Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz
- Forschungsziel 3: Definition von Anforderungen und Spezifikationen für ein ganzheitliches Daten- und Kommunikationskonzept
Das Projekt zielt auf die Entwicklung des Prototyps einer marktorientierten Serviceplattform für die Energiewirtschaft und andere Closed User-Groups ab. Zudem kommt auch die Entwicklung eines Konzeptes für ein sowohl physisch als auch digital gesichertes Kommunikationsnetz mit hoher Resistenz gegen Stromausfälle.
Drei Feldversuche zur Validierung des Forschungsvorhabens werden durchgeführt:
- Im ersten Feldversuch wird ein LTE-basiertes 5G-Testnetz errichtet und mit anderen Kommunikationsnetzen (CDMA, DSL, BPL) verbunden. Gleichzeitig wird das Sicherheitskonzept sowohl hardware- als auch softwareseitig implementiert.
- Im zweiten Feldversuch bei den Stadtwerken Mainz wird die bestehende Kommunikationsinfrastruktur auf Basis von Kupferleitungen und einzelnen Glasfaserabschnitten mit neuen Technologien (z.B. BPL, LTE 450 MHz) verbunden. Ziel ist es, neue Konzessionsgebiete günstig an die Kommunikationsinfrastruktur des Unternehmens anzuschließen. Dabei soll auch die tatsächliche Reichweite/Eindringtiefe des LTE-Funks, NGMN-Funks sowie die Erreichbarkeiten der BPL-Technologie unter realen Bedingungen erprobt werden. Des Weiteren stehen die Schwarzfallresistenz sowie die Priorisierung im Katastrophenfall im Fokus.
- Im dritten Feldversuch werden im Simulationslabor des ACS ausgewählte Szenarien simuliert und, in einem zweiten Schritt, werden dezentrale Energieerzeugungsanlagen an das eSafeNet und anschließend an die virtuelle Simulationsumgebung angeschlossen.
Das Institut ACS verfolgt das Ziel der Entwicklung einer Methode zum Schwarzstart von elektrischen Netzen. Diese Methode soll einen Bottom-up-Ansatz nutzen, d. h., die Verteilnetze werden als Microgrids betrachtet und autark sowie parallel hochgefahren. Diese Verteilnetze werden danach als virtuelle Kraftwerke genutzt, um das Hochspannungsnetz hochzufahren. Ferner verfolgt das ACS einen Beitrag zur Entwicklung einer Plattform, welche im Projekt entwickelte Szenarien und Services unterstützt.
Konsortialpartner
FIR, QSC, Ericsson, Software AG, KaCon, PPC, RWTH Aachen: ACS, Solit Systems, Stadtwerke Mainz
Kontakt
Sponsor
Dieses Projekt wird gefördert durch: BMWi (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie), Förderkennzeichen 03ET7549A und läuft von April 2016 bis Ende September 2018.
Newsmeldungen
eSafeNet hat untersucht, wie man eine sichere Kommunikationsarchitektur für verteilte Energienetze errichten kann. Im finalen Konsortialtreffen wurde die Arbeit von ACS bei der Entwicklung einer Methode zur Nutzung lokal verfügbarer dezentraler Energieerzeugungs- und -speicherressourcen zur autonomen und automatischen Wiederherstellung nach Stromausfällen demonstriert. Eine zweite Demo betraf die gemeinsame Arbeit von ACS und Ericsson bei der Entwicklung eines Verfahrens, mit dem sichergestellt werden soll, dass die lokal verfügbaren dezentralen Energieerzeugungs- und -speicherressourcen während des Blackouts mit LTE kommunizieren können (in der Situation, in der der Mobilfunknetzbetreiber aufgrund des Blackout-Notfalls den Zugang der Teilnehmer zum Netz reduziert, um den weiteren Zugang der Notfalldienste zu gewährleisten).
Das siebte eSafeNet Konsortialtreffen fand bei KaCon in Frankfurt statt.
Die Rolle des ETIP Smart Networks for Energy Transition (SNET) besteht darin, Forschung, Entwicklung und Innovation (RD&I) zu leiten, um den europäischen Energiewandel zu unterstützen. eSafeNet wurde der Arbeitsgruppe 4 (Digitalisierung des Stromsystems und Kundenbeteiligung) in Brüssel vorgestellt.
Die Laufzeit des Projektes wurde kostenneutral um sechs Monate bis zum 31.03.2019 verlängert.
Publikationen im Projekt eSafeNet:
-P. McKeever, E. De Din, A. Sadu and A. Monti, "MAS for automated black start of multi-microgrids," 2017 IEEE International Conference on Smart Grid Communications (SmartGridComm), Dresden, 2017, pp. 32-37.
-De Din, Edoardo; Lipari, Gianluca; Angioni, Andrea; Ponci, Ferdinanda; Monti, Antonello; "Effect of the reporting rate of synchrophasor measurements for distributed secondary control of AC microgrid"; [2017 IEEE International Workshop on Measurements & Networking, M&N, 2017-09-27 - 2017-09-29, Naples, Italy]
-Edoardo De Din, Charukeshi Joglekar, Gianluca Lipari, Ferdinanda Ponci, Antonello Monti; “An Emergency Energy Management System for Microgrid Restoration after Blackout” eingereicht bei IEEE Smart Energy Systems and Technology
Das siebste eSafeNet Konsortialtreffen hat am 03.07.2018 in Mainz stattgefunden.
Das 6te eSafeNet Konsortialtreffen fand in den Räumlichkeiten von QSC in Köln statt.
Das fünfte eSafeNet Konsortialtreffen hat am 17. Oktober beim ACS stattgefunden. eSafeNet untersucht dedizierte Kommunikation für Intelligente Stromnetze. ACS demonstierte den derzeitigen Stand der Arbeit durch Anwendung zur Erholung von einem Blackout unter der Verwendung von neuartiger Wechselrichtersteuerung und einem Multi-Agent-System, um Intelligenz hinzuzufügen.
Das eSafeNet Konsortialtreffen findet am 23. Januar in den Räumlichkeiten der Ericsson GmbH in Herzogenrath statt. Padraic McKeever nimmt für ACS teil.
Start des BMWi-geförderten Projektes eSafeNet (Energieeffizientes und sicheres Kommunikationsnetz für das Internet der Energie) als Teil der Forschungsinitiative STROMNETZE der Bundesregierung. Bettina Schäfer und Padraic McKeever nehmen am Kick-Off Treffen teil.