Security im Bereich Energiemanagement

Datensicherheit spielt in vielen Feldern eine immer größere Rolle. Auch im globalen Energiemanagement gewinnt Security mehr Beachtung. Die Sicherheitsmechanismen bei Schnittstellen zu Wohngebäuden, Elektrofahrzeugen und den Stromerzeugern müssen an die neuesten Anforderungen angepasst werden.

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Kommunikations- & Softwareplattformen

Das Fraunhofer IIS arbeitet an modularen und skalierbaren Plattformen auf Basis von embedded Systemen, die schnell und individuell angepasst werden können.

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IoT-Bus – Der sichere Weg ins Internet

Im Rahmen des Projekts SEEDs entsteht die Technologie IoT-Bus. Es handelt sich hierbei um einen Kommunikationsbus auf Basis von EIA/RS-485 des IEEE 802.15.4 Standards, der eine sichere und zuverlässige Übertragung von Messwerten und und Steuerbefehlen und die Anbindung das Internet der Dinge ermöglicht.

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Strommessung

Mit Hilfe eines neuartigen Messsystems für das Energiemonitoring kann das magnetische Feld des stromdurchflossenen Leiters gemessen und aufgezeichnet werden. Die Strommessung wird von hochintegrierten Hall-Sensoren kontaktlos durchgeführt.

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Leistungsmonitoring

Condition Monitoring bedeutet die Zustandsüberwachung einer Anlage. Mit Leistungsmonitoring unterstützt das Fraunhofer IIS ein Energiemanagement nach ISO 50001 Vorschriften. Außerdem sind Analysen zur Netzqualität des Stromnetzes sowie der Stromverbrauch von Anlagen möglich.

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PLC - Wake-Up Transceiver

Intelligentes Energiemanagement benötigt den Austausch von Informationen. Die Power Line Kommunikation nutzt die vorhandenen Stromleitungen zur Datenübertragung. Dies vermeidet zusätzlichen Installationsaufwand. Mit Hilfe eines PLC-basierten Wake-Up Transceiver kann der heute hohe Leerlaufverbrauch und damit der Energiebedarf von PLC Kommunikationsknoten reduziert werden.

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Datensicherheit bei Energiemanagementsystemen

Aktuelle Sicherheitslücken und Internet der Dinge fordern sichere Kommunikation bei der Übertragung von sensiblen Daten. Die Sicherheitsmechanismen bei Schnittstellen zu Produktionsanlagen, Gebäudemanagementsystemen, Elektrofahrzeugen und den Stromnetzbetreibern müssen an die neuesten Anforderungen angepasst werden.

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Batteriemanagement

Im Bereich Batteriemanagement beschäftigt sich das Fraunhofer IIS mit mikroelektronischen Schaltungen und Software zum sicheren Betreiben sowie zur Überwachung und Diagnose von Energiespeichern.

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Energy Harvesting

Das Fraunhofer IIS untersucht und entwickelt mikroelektronische Schaltungen, Energiewandler und Systeme zur Nutzung von Energie aus der Umgebung, um kleine elektronische Verbraucher autark zu versorgen.

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Low Power Telemetrie

Funksysteme zur drahtlosen Datenübertragung finden vermehrt Anwendungen im Rahmen von Energiemanagement. Diese meist schmalbandigen Telemetriesysteme werden zur Übertragung von Sensordaten und Steuerinformationen verwendet. Die drahtlosen miniaturisierten Low Power Telemetrielösungen des Fraunhofer IIS sind geeignet, bis zu 10.000 Sensoren in einer Entfernung von mehreren Kilometern anzubinden. Die kleinen Sender sind dabei besonders kostengünstig und energiesparend.

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s-net® – Wireless Metering

Für die drahtlose Verbrauchswerteerfassung bei Zählern hat das Fraunhofer IIS die energieeffinziente s-net®-Technologie entwickelt. Wenn es um die großflächige und drahtlose Vernetzung zur Datenerfassung geht, sind die Selbstorganisation des Sensornetzwerkes und die Multi-Hop-Kommunikation besonders wichtig.

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Smart Metering Gateways

Smart Metering unterstützt eine zeitnahe Abrechnung des Stromverbrauchs durch eine Abfrage der Messwerte über die Kommunikationsschnittstelle im Metering Gateway. Hiermit wird eine verbrauchsnahe monatliche Stromabrechnung mit variablen Tarifen ermöglicht. Außerdem kann der aktuelle Stromverbrauch nutzerfreundlich visualisiert werden.

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E-Car Communication Manager

Die ARM9-basierte Plattform fungiert als Gateway und koordiniert alle wichtigen Kommunikationsschnittstellen in verschiedenen Ladeszenarien, zum Beispiel »Zuordnung zur Ladestation«, »Identifikation des Fahrzeugs« und »Abstimmung des Ladeverlaufs mit Anforderungen des Smart Grid«.

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Technologien

Smart Grids | Globales Energiemanagement

 

Security für globales Energiemanagement

Datensicherheit spielt heute eine immer größere Rolle. Auch im globalen Energiemanagement gewinnt Security mehr Beachtung. Die Sicherheits-mechanismen bei Schnittstellen zu Wohngebäuden, Produktionsanlagen und den Stromerzeugern müssen an die Anforderungen angepasst werden.

 

Communication Manager

Die ARM9-basierte Plattform fungiert als Gateway und koordiniert alle wichtigen Kommunikations-schnittstellen in verschiedenen Ladeszenarien, z. B. »Zuordnung zur Ladestation«, »Identifikation des Fahrzeugs« und »Abstimmung des Ladeverlaufs mit Anforderungen des Smart Grid«.

 

Smart Metering Gateways

Smart Metering unterstützt eine zeitnahe Abrechnung des Stromverbrauchs durch eine Abfrage der Messwerte über die Kommunikationsschnittstelle im Metering Gateway. Hiermit wird eine verbrauchsnahe monatliche Stromabrechnung mit variablen Tarifen ermöglicht.

 

Low Power Telemetrie

Funksysteme zur drahtlosen Datenübertragung finden vermehrt Anwendungen im Rahmen von Energiemanagement. Unsere drahtlosen Low Power Telemetrielösungen sind geeignet, bis zu 10.000 Sensoren über mehreren Kilometern anzubinden. Die kleinen Sender sind dabei besonders kostengünstig und energiesparend.

Lokales Energiemanagement

 

Kommunikations- & Softwareplattformen

Das Fraunhofer IIS arbeitet seit Jahren an modularen und skalierbaren Plattformen auf Basis von embedded Systemen, die schnell und individuell an verschiedene Hardwareplattformen und Kommunikationsschnittstellen angepasst werden können.

 

Leistungsmonitoring

Condition Monitoring bedeutet die Zustandsüberwachung einer Anlage. Mit Leistungsmonitoring unterstützt das Fraunhofer IIS ein Energiemanagement nach ISO 50001 Vorschriften. Außerdem sind Analysen zur Netzqualität des Stromnetzes sowie der Stromverbrauch von Anlagen möglich.
 

Datensicherheit bei Energiesystemen

Aktuelle Sicherheitslücken und Internet der Dinge fordern sichere Kommunikation bei der Übertragung von sensiblen Daten. Die Sicherheitsmechanismen bei Schnittstellen zu Produktionsanlagen, Gebäudemanagementsystemen und den Stromnetzbetreibern müssen den Anforderungen entsprechen.

 

IoT-Bus – Der sichere Weg ins Internet

Der IoT-Bus ist ein Kommunikationsbus auf Basis von EIA/RS-485 des IEEE 802.15.4 Standards, der eine sichere und zuverlässige Übertragung von Messwerten und und Steuerbefehlen und die Anbindung das Internet der Dinge ermöglicht.

 

Strommessung

Mit Hilfe eines neuartigen Messsystems für das Energiemonitoring kann das magnetische Feld des stromdurchflossenen Leiters gemessen und aufgezeichnet werden. Die Strommessung wird von hochintegrierten Hall-Sensoren kontaktlos durchgeführt.
 

s-net® – Wireless Metering

Für die drahtlose Verbrauchswerte-erfassung bei Zählern hat das Fraunhofer IIS die energieeffinziente s-net®-Technologie entwickelt. Für eine großflächige Vernetzung zur Datenerfassung sind selbstorganisierende Sensornetzwerke und Multi-Hop-Kommunikation besonders wichtig.

 

PLC - Wake-Up Transceiver

Intelligentes Energiemanagement benötigt den Austausch von Informationen. Die Power Line Kommunikation nutzt die Stromleitungen zur Datenübertragung. Mit Hilfe eines PLC-basierten Wake-Up Transceiver kann der heute hohe Leerlaufverbrauch und der Energiebedarf reduziert werden.

Autarke Energieversorgung

 

Energy Harvesting

Energie-autarke, wartungsfreie und kabellose Systeme mit unbegrenzter Betriebszeit – das ist das Ziel unserer Energy Harvesting Technologien. Verfügbare Energiequellen aus der Umgebung wie Licht, Wärme oder Bewegung dienen dabei als Energielieferant für Funksensoren, Displays und andere Kleinverbraucher.  

 

Batteriemanagement

Batteriesysteme für hohe Spannungen bestehen aus einer Vielzahl von einzelnen Batteriezellen, um Systemspannungen von 50 bis 400 Volt zu erreichen. Dabei müssen die einzelnen Zellen individuell überwacht und balanciert werden, um die maximal verfügbare Kapazität jeder einzelnen Zelle nutzen zu können und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.