Ansgar Hinz, VDE-CEO und Brigitte Zypries, Bundeswirtschaftsministerin

Der VDE unterstützt das BMWi bei zahlreichen Schlüsselprojekten mit seiner internationalen Experten-Plattform in der Elektro- und Informationstechnik für Wissenschaft, Normung und Produktprüfung.

| Annette Hornischer
03.07.2017 919 0

Gemeinsam für eine lebenswerte Zukunft

Seit Jahren arbeiten der VDE und das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gemeinsam an zahlreichen Schlüsselprojekten in den Zukunftsfeldern Elektromobilität, Industrie 4.0, IT-Sicherheit, Energie und Smart Living. Der VDE unterstützt das BMWi dabei mit seinen Kernkompetenzen: einer starken internationalen Experten-Plattform in der Elektro- und Informationstechnik für Wissenschaft, Normung und Produktprüfung. So konnte beim Thema Elektromobilität erreicht werden, dass die verschiedenen Wirtschaftszweige besser zusammenarbeiten. Im Bereich Smart Energy hat der VDE dazu beigetragen, dass vor allem die mittelständischen Unternehmen der Energiebranche fit für die Energiewende in einem europäischen Strommarkt werden.

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Ein Schwerpunkt der Zusammenarbeit bildet das Thema Elektromobilität, etwa das Technologieprogramm „IKT für Elektromobilität III: Einbindung von gewerblichen Elektrofahrzeugen in Logistik-, Energie- und Mobilitätsinfrastrukturen“. Im Rahmen der Begleitforschung unterstützen der VDE die Technologieprojekte dabei, ihre Ziele zu erreichen. Dazu werden nationale und internationale Technologieentwicklungen abgeglichen und der Markt beobachtet. Die Begleitforschung fördert zudem übergeordnete innovationspolitische Ziele.

Ein weiteres Ziel ist es, Akteure aus den Förderprojekten aus unterschiedlichen Branchen und Technologien zu gemeinsamen Lösungen bei Querschnittsthemen zu führen. Dies umfasst die rechtliche Regulierung, den Umgang mit personenbezogenen Daten, die Etablierung von Standards und Normen sowie die Vorbereitung der Entwicklung neuer Geschäftsfelder. Die Chancen und Potenziale des Standorts Deutschland im Bereich Elektromobilität – sowohl bei Technologien als auch bei der Wirtschaftlichkeit aufgrund erfolgreicher Geschäftsmodelle – sollen einer breiten Öffentlichkeit vermittelt werden.

So konnte beim Thema Elektromobilität durch die Zusammenarbeit von BMWi und VDE bei der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE) – gefördert durch EmoNorm und EmoStark – erreicht werden, dass die verschiedenen Wirtschaftszweige besser zusammenarbeiten. International in der Normung aber auch in Ländern wie China vertritt der Wirtschaftsstandort Deutschland durch die Zusammenarbeit nun gemeinsam und aufeinander abgestimmt seine Interessen.

Elektromobilität: Ohne Voranmeldung laden

Elektroauto tankt an Ladestation

Bei der Elektromobilität arbeiten VDE und BMWi bei den Themen Ad-hoc-Laden, Interoperabilität des Ladens sowie Datensicherheit und Datenschutz zusammen.

| Petair / Fotolia

Ein konkretes Projekt im Programm „IKT für Elektromobilität III“ befasst sich mit der Ladeinfrastruktur: Ladesäulen im öffentlichen Raum sind für Nutzer von Elektroautos heute meist nur mit vertraglicher Bindung an einen Ladesäulenbetreiber oder Stromanbieter zugänglich. Wie sich die von der Europäischen Union vorgeschriebene Option Ad-hoc-Laden und Bezahlen umsetzen lässt, untersucht deshalb das Projekt „OVAL: Ohne Voranmeldung laden“. Im Fokus stehen technische, wirtschaftliche und rechtliche Aspekte des Ad-Hoc-Ladens. Bei den Bezahlmethoden wird auch die Technologie Blockchain als mögliche Lösung untersucht. Die Ergebnisse und Empfehlungen werden im Lauf des Jahres 2017 in einer Studie veröffentlicht und dann in Pilotanlagen an Standorten in Hilden und Langenfeld in einem Feldversuch getestet.

Die Interoperabilität des Ladens ist auch einer der Schwerpunkte im Projekt „EmoStar2K“. Hier unterstützt der VDE mit seiner Expertise im Feld elektrotechnische Normung und Standardisierung im Förderprogramm „Elektro Power II“. Ein weiteres Ziel ist, die Standardisierung im Bereich Energiespeicher zu unterstützen. Mit der Projektlaufzeit bis 31. Dezember 2019 begleitet das Projekt die Phase des Markthochlaufs bis zum Massenmarkt. Dieser beginnt entsprechend des nationalen Entwicklungsplanes im Jahr 2020. Der VDE (DKE) begleitet im Förderprojekt alle Themen im Bereich elektrotechnische Infrastruktur und stimmt sich mit den Konsortialpartnern DIN und VDA ab.

Datensicherheit und Datenschutz in der Elektromobilität gewährleisten

Sowohl während der Fahrt, als auch beim Ladevorgang tauschen Elektroautos Daten aus. Hierbei müssen die Datensicherheit und der Datenschutz lückenlos gewährleistet sein. Dies gilt für das Laden ebenso wie für die Abrechnung. Im Projekt „Delta - Datensicherheit und -Integrität in der Elektromobilität beim Laden und eichrechtkonformen Abrechnen“ geht es deshalb darum, den Lade- und Bezahlvorgang IT-sicher zu gestalten. Während für die Kommunikation zwischen Elektrofahrzeug und Ladeinfrastruktur Standards definiert sind, sieht es bei Ladevorgängen und Mehrwertdiensten anders aus: Hier kommen Drittanbieter, Energieversorger, Netzbetreiber, Flottenmanager oder auch Fahrzeughersteller mit Serviceleistungen wie zum Beispiel Kartendiensten ins Spiel. Diese Kommunikation ist heute noch nicht standardisiert. Das Projekt Delta schließt genau diese Lücke.

Ganzheitliche und kundengerechte Produktentwicklung

Elektromobilität und Active Assisted Living (AAL) sind zwei Bereiche, die sich rasant entwickeln. Derzeit entstehen neue nutzerzentrierte Produkte und Dienstleistungen – häufig jedoch als Insellösungen. Die Beschreibung konkreter Anwendungsfälle (Use Cases) und Lebenssituationen kann dabei helfen, die Produktentwicklung ganzheitlicher und kundengerechter zu gestalten. Genau hier setzt das Projekt LifeCase an. Ziel ist, schneller und günstiger Systeme in den Bereichen Elektromobilität und AAL zu entwickeln und an den Bedarf anzupassen. Die Ergebnisse von LifeCase sollen vor allem kleinen und mittelständischen Unternehmen helfen, ihre Marktposition auszubauen.

Im Teilvorhaben des VDE werden die im Gesamtvorhaben gefundenen Ergebnisse so aufbereitet, dass sie in die Normung und Standardisierung überführt werden können. Dabei sollen die Erfahrungen im Bereich Definitionen und Terminologie eingebracht werden. Die Arbeiten zur Normung und Standardisierung werden begleitet, um einerseits den Projektpartner zu beraten und zu unterstützen und andererseits, um die Kohärenz im Normenwerk sicherzustellen. Ziel ist, harmonisierte und standardisierte Definitionen für grundlegende Konzepte und sich bisher überschneidende oder teilweise widersprechende Verwendung und Definition der Begriffe einzuführen und zu standardisieren.

Unternehmen und Prozesse für Industrie 4.0 fit machen

Maschinenüberwachung

Im Projekt „Industrie 4.0 - Testbeds" machen VDE und BMWi Unternehmen – allen voran KMU – fit für Industrie 4.0.

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Das Zukunftsthema Industrie 4.0 ist gerade für den Industriestandort Deutschland besonders wichtig. Industrie 4.0 steht für die durchgängige Vernetzung einer Vielzahl von Technologien und Fachdisziplinen, die im Produktlebenszyklus zum Einsatz kommen. Die konsequente Umsetzung jener Ideen, die hinter Industrie 4.0 stehen, führt zu einer grundlegenden Neuausrichtung der Produktion und der Organisation der gesamten Lieferketten. Die in Deutschland im weitesten Sinne an der Wertschöpfungskette beteiligten Unternehmen sind vor allem kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Gerade für solche Unternehmen wird Industrie 4.0 mittel- bis langfristig zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor.

In der Realität sind viele Anwendungen derzeit jedoch noch nicht Industrie-4.0-fähig. Um im Wettbewerb bestehen zu können, müssen Unternehmen – allen voran KMU – ihre Produktion digitalisieren und fit für Industrie 4.0 machen. Der VDE entwickelt dazu im Projekt „Industrie 4.0 – Testbeds“ anhand von Use Cases, also konkreten Anwendungsfällen, Demonstratoren (Testbeds). Ziel des Projekts ist es, funktionierende Use Cases und Demonstratoren zu entwickeln und diese in die Normung einfließen zu lassen. Durch die Verbindung gremienunterstützender Normungsarbeit und praktischer Umsetzung wird eine gemeinsame Grundlage für Industrie 4.0 geschaffen.

Auf dem Weg zum Internet der Energie

An manchen Tagen deckt die aus Wind und Sonne gewonnene Energie bereits den gesamten Stromverbrauch Deutschlands. Allerdings lässt sich diese Form der Energieerzeugung nur schlecht planen. Auch setzen viele Energiekunden mittlerweile auf eigene Erzeugung oder Speicher. Der Erfolg der Energiewende hängt deshalb davon ab, dass Erzeugung und Verbrauch permanent optimal aufeinander abgestimmt werden. Das geht nur durch eine intelligente Vernetzung, bei der alle Systemteilnehmer über ein „Internet der Energie“ annähernd in Echtzeit miteinander kommunizieren. Genau darum geht es im Projekt „WindNode“, das Teil des Förderprogramms „Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende (SINTEG) ist.

Im Bereich Smart Energy hat der VDE dazu beigetragen, dass die teils mittelständisch und lokal arbeitenden Unternehmen der Energiebranche fit für die Energiewende in einem europäischen Strommarkt werden. So ist der VDE innerhalb des Projekts WindNode für Normungs- und Standardisierungsaktivitäten im Bereich der Elektrotechnik zuständig. In neun Arbeitspaketen (Demonstratoren) werden innovative Anwendungen auf allen Ebenen des vernetzten Energiesystems erprobt und miteinander zu einem Gesamtmodell verbunden. Im Mittelpunkt des Geschehens stehen Stromkunden und Kleinerzeuger. Ihnen werden Instrumente und Informationen an die Hand gegeben, mit denen sie aktiv an der Stabilisierung des Systems mitwirken und somit die Energiewende mitgestalten können.

Das Stromnetz wird zum Smart Grid

Smart Grid

Im Projekt „Smart Area Aachen" betreiben und erforschen VDE und BMWi ein Smart Grid – ein intelligentes Stromnetz – im Stadtgebiet Aachen. Im Mittelpunkt stehen mögliche Technologien und Geschäftsmodelle.

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Auch das Forschungsprojekt „Smart Area Aachen“ befasst sich mit den Folgen der Energiewende und für die Stromnetze. Im Mittelpunkt stehen mögliche Technologien und Geschäftsmodelle, mit denen die Energiebranche diesen Strukturwandel bewältigen kann. Konkretes Ziel ist der Aufbau, der Betrieb und die Erforschung eines Smart Grids, also eines intelligenten Stromnetzes im Stadtgebiet Aachen. Dies umfasst Komponenten der Energietechnik und der Informations- und Kommunikationstechnik.

Bei „Smart Area Aachen“ arbeitet der VDE in der wissenschaftlichen Begleitforschung mit. Der VDE ist innerhalb des Projekts unter anderem für Normungs- und Standardisierungsaktivitäten im Bereich der Elektrotechnik zuständig. Hierzu gehört eine Übersicht zu bestehenden und für das Verbundvorhaben relevanten Normen und Spezifikationen und laufender Normungsprojekte auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene.

Basis für sichere digitale Identitäten schaffen

Digitalisierung ist das Schlagwort, das derzeit in aller Munde ist und damit bereits Wirtschaft und Gesellschaft erreicht hat. Hauptmerkmal ist eine durchgängige digitale Prozesskette unter Nutzung der Informations- und Kommunikationstechnik (IKT). Darin sind alle beteiligten Objekte hochvernetzt. Doch gerade in dieser vernetzten Welt stellt sich die Frage: Wer kommuniziert mit wem? Die verlässliche und sichere Identifikation der Objekte ist daher wichtiger denn je. Die Basisfunktion „Geräteidentität und -integrität“ soll im Internet der Dinge sicher und dabei auch noch für Anwender attraktiv sein. Deshalb ist es notwendig, eine übergreifende technologische Basis für Geräteidentitäten zu schaffen.

Ziel des Vorhabens „Sichere digitale Identitäten“ ist eine Roadmap, die die normungsrelevanten Aspekte des Themas umfasst. Ausgangspunkt ist eine Übersicht aktueller Aktivitäten über verschiedene Bereiche und Branchen hinweg – einschließlich der entsprechenden Stakeholder. Die Roadmap dient dann als Grundlage für weitere Aktivitäten auf dem Gebiet „Sichere Digitale Identitäten“. Entsprechende Handlungsempfehlungen begleiten diese.

Smart Home: Erweiterbarkeit und Sicherheit gewährleisten

Tablet zur Haussteuerung von unterwegs

Im Bereich Smart Home kooperieren VDE und BMWi bei den Themen Erweiterbarkeit und einfache Bedienbarkeit der Systeme sowie geschützte Privatsphäre – kaufentscheidende Kriterien für Endkunden.

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Smart-Home-Produkte befinden sich auf dem Weg zum Massenmarkt. Erste Systemlösungen auch deutscher Unternehmen haben Marktreife erlangt. Dennoch zögern Endkunden oft, sich ein Smart-Home-System anzuschaffen, da sie sich von der Vielfalt unterschiedlicher Smart-Home-Lösungen und -Technologien überfordert fühlen. Erweiterbarkeit und einfache Bedienbarkeit des Systems sowie geschützte Privatsphäre sind für den Endkunden kaufentscheidende Kriterien.

Im Rahmen des vom BMWi geförderten Projekts „Zertifizierungsprogramm Smart Home + Building“, das im September 2015 abgeschlossen wurde, ging es um einen neuen Ansatz zur Konformitätsbewertung von Smart-Home-Produkten. Dabei lag der Fokus auf den Themen Interoperabilität, Informationssicherheit und Datenschutz. Herstellern sollte die Prüfung entsprechender Produkte und ein neutrales Siegel angeboten werden, das das Vertrauen des Markts in die angebotene Technik stärkt. Darüber hinaus eine branchenübergreifende Smart-Home-Community aufgebaut.

Nach dem Erfolg dieses Projekts bewilligte das BMWi das „Kick-off-Projekt zur Smart-Home-2-Market-Initiative“, das im Juli 2016 zur Gründung der „Wirtschaftsinitiative Smart Living“ führender Smart Home-Unternehmen, Verbände und Organisationen führte. Die neue Initiative soll während der Internationalen Sanitär- und Heizungsmesse (ISH) im März der Öffentlichkeit vorgestellt werden. In diesem Zusammenhang ist das VDE-Positionspapier Smart Living entstanden. Im Fokus der Studie liegt auf intelligenten Anwendungen und Diensten in den Bereichen Sicherheit der Wohnumgebung, Energieeffizienz und Energiemanagement, Assistenzsysteme sowie Unterhaltung und Bürokommunikation, die durch die Vernetzung möglich werden.

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