DEFINE - Digitale Fehlertolerante Infrastruktur für die Steuerung Elektrischer Netze

Unsere Energieversorgungsnetze sind ein kontinuierlich gewachsenes System, das über die Jahrzehnte zwar immer wieder erneuert und ausgebaut wurde, jedoch im Grundkonzept gleich geblieben und über herkömmliche Wechselspannungs-(AC)-Netze realisiert wird. Diese AC-Netze können jedoch neuesten Entwicklungen nicht mehr so einfach gerecht werden und bringen zudem eine hohe Verlustleistung mit sich, wodurch viel Energie alleine durch den Transport verloren geht.

In den letzten Jahren zunehmend wichtiger gewordene Anwendungsfälle, insbesondere in Hinblick auf eine Energiewende und der Loslösung von fossilen endlichen Energieträgern (z.B. Kohle und Erdöl), beispielsweise die Elektromobilität (Elektro-Autos, -Schiffe und -Flugzeuge), belasten das Stromnetz erheblich, sodass effizientere Lösungen notwendig werden. Mittelspannungs-Gleichstromnetze (MVDC-Netze) können einen Beitrag in der Digitalisierung und der Erneuerung von Energieversorgungsnetze liefern, da sie deutlich einfacher handhabbar sind als klassische AC-Netze und außerdem eine wesentlich geringere Verlustleistung aufweisen. Grundlagen geeigneter Komponenten-Bausteine von MVDC-Netzen wurden in Vorarbeiten an der UniBw M erforscht und haben sich weltweit durchgesetzt.

Das Ziel von DEFINE ist die Weiterentwicklung dieser MVDC-Standardkomponenten insbesondere in Hinblick auf deren Sicherheit und Zuverlässigkeit. Dazu werden im Projekt unterschiedliche Perspektiven betrachtet: die eines stabilen und fehlertoleranten Betriebs, der Sicherheit von Software sowie der physischen Sicherheit.

Projektpartner

Die Projektpartner setzen sich aus den Fakultäten Elektrotechnik und Informationstechnik, Maschinenbau, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften sowie Informatik der Universität der Bundeswehr München zusammen. Weitere Partner sind aus der Fakultät für Elektrotechnik der Helmut Schmidt Universität sowie der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Technischen Universität Chemnitz.

UniBw München

• Prof. Dr.-Ing. Thomas Brückner (EIT 7)
• Prof. Dr.-Ing. Rainer Marquardt (EIT 7)
• Prof. Dr. rer. nat. Wolfgang Hommel (INF 2)
• Prof. Dr. rer. nat. Claus Hillermeier (EIT 8)
• Prof. Dr.-Ing. Stefan Lecheler (MB 5)
• Prof. Dr.-Ing. Thomas Braml (BAU 4)

Extern

• Prof. Dr.-Ing. Klaus F. Hoffmann, HSU Hamburg
• Prof. Dr.-Ing. Thomas Basler, TU Chemnitz

Beitrag der Professur

Das Team der Professur für IT-Sicherheit von Software und Daten entwickelt im Projekt DEFINE Konzepte für einen sicheren und zuverlässigen IT-Betrieb der MVDC-Komponenten. Dies wird durch zwei komplementäre Grundansätze erreicht: Die Basis bilden eine Analyse und die Simulation des Datennetzverkehrs zwischen den verteilten MVDC-Komponenten und der Ableitung von Sicherheitsanforderungen an die Kommunikation. Darauf aufbauend werden Konzepte für eine zentralisierte Managementplattform entwickelt, durch die die MVDC-Infrastruktur auch über mehrere Energieversorger hinweg einheitlich überwacht und gesteuert werden kann. Durch eine Bedrohungsanalyse werden zudem kritische Elemente identifiziert und Konzepte für deren Härtung entwickelt.

Projektteam

Professur für IT-Sicherheit von Software und Daten Professur für IT-Sicherheit von Software und Daten

Legende

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