Aufbau und Betrieb einer digitalen Wärmewende-Plattform für die Integration der Forschungsfelder

Um die Wärmewende voranzutreiben, müssen thermische Prozesse sowie verschiedenste thermische Gebäudebestandteile optimiert werden. In unserem Projekt WärmewendeNordwest (WWNW) setzt hier die Querschnittsaktivität 1 (QA1)  mit der Digitalisierung der Wärmewende an. Es sollen bspw. in Gebäuden zu verschiedensten Wärme- und Kälteprozessen für Heizungen oder Klimaanlagen Daten gesammelt werden, um für die thermische Verbesserung dieser Prozesse Optimierungspotenziale zu identifizieren und aufzeigen zu können. Insgesamt beschäftigt sich QA1 in WWNW mit der Entwicklung und Bereitstellung einer digitalen Wärmewende-Plattform u.a. für die Verwaltung dieser Daten. Weiterhin soll diese Plattform aber auch die Zusammenarbeit der unterschiedlichen Forschungsfelder als Querschnittsfunktion im Projekt unterstützen.

Die Wärmewendeplattform aus QA1 unterstützt in WWNW als Querschnittsfunktion den Schwerpunkt der Digitalisierung im Projekt: Es werden Daten gesammelt, archiviert, bereitgestellt und ausgewertet, um damit Optimierungspotenziale für die Wärmewende zu identifizieren. Die Wärmewende-Plattform soll zu einer Open Data Plattform werden, d.h. die Forschungsergebnisse sollen dem öffentlichen Raum zur Verfügung gestellt und so über das Projekt hinaus einen Beitrag für die Gesellschaft und den Bereich des Wärme-/Kältesektors leisten.

Innerhalb des Projekts soll die digitale Wärmewende-Plattform besonders durch das Forschungsfeld 2 (FF2) und 4 (FF4) in Anspruch genommen werden. Zum Beispiel werden effektive Datenverarbeitungstechnologien bereitgestellt, um auch sehr große Datenmengen verarbeiten zu können. Im Zusammenspiel mit dem Forschungsfeld 2 und 6 (FF6) soll die Plattform als Kommunikationsgegenstelle zur Smart Metering-Infrastruktur verwendet werden, um unterschiedliche Verbrauchswerte (Gas- und Wärme-Zählerdaten) aufzunehmen und die Kommunikation mit Smart Devices in der Wohnungswirtschaft zu erproben.

Die Vision der Querschnittsaktivität 1 ist es, die Entwicklung einer Datenmanagement- und Datenanalyseplattform, die auf Basis von Open Source entwickelt wird, voranzutreiben. Im Projekt werden große Datenmengen anfallen, daher ist eine Hauptaufgabe der Plattform, die verschiedenen Datenquellen – wie bspw. gebäudebezogene und sensorgestützte Wärme- und Kältedaten – zusammenzuführen und eine effektive Datenbereitstellung, Verwaltung und Archivierung dieser anzubieten. Es werden Big Data-Komponenten zur Speicherung und Verarbeitung der großen Datenmengen verwendet. Eine Herausforderung besteht dabei darin, dass für die Integration unterschiedlicher Datenquellen technische Lösungen und somit interoperable Schnittstellen entwickelt werden müssen. Weiterhin muss sichergestellt werden, dass die Rechte der Dateneigentümer bspw. mit einem geeigneten Berechtigungsmanagement und insgesamt der Datenschutz anhand der DSGVO (Datenschutzgrundverordnung) sowie Datensicherheit mit Vorgaben des BSI (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik) gewahrt werden. Außerdem sollen Qualitätsanforderungen an so eine Plattform, wie bspw. Richtigkeit oder Benutzbarkeit der Daten, identifiziert, umgesetzt und dokumentiert werden.

Die Wärmewendeplattform mit ihren Daten wird dann in mehreren Forschungsfeldern verwendet und die gesammelten Daten werden anhand von bereitgestellten Analysewerkzeugen ausgewertet. Zur Unterstützung der Forschungsfelder wird die Plattform eine interaktive Umgebung zur explorativen Datenanalyse beinhalten, die auch zur Methodenentwicklung genutzt werden kann.

Dadurch kann Wissen zwischen den Forschungsfeldern besser zirkulieren und das Zusammenwirken der unterschiedlichen Bereiche gefördert werden. Die Plattform soll zudem die Veröffentlichung von Forschungsergebnissen ermöglichen, um die Wissenschaft im Bereich des Wärme-/Kältesektors über das Projekt hinaus zu fördern und voranzutreiben. Die Bereitstellung der Forschungsdaten für die Öffentlichkeit wird durch den Open Data-Ansatz umgesetzt: Dadurch wird insgesamt eine Forschungsdatenplattform für die Wärmewende entstehen, die den Prozess von der Datenaufnahme bis hin zur Veröffentlichung von Forschungsergebnissen unterstützt.

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