Systemarchitektur

Sektion 04 Systemarchitektur

Begriffsdefinition

Kapi­tel inner­halb der Ter­mi­no­lo­gie Smart Ener­gy zu Begrif­fen der Sys­tem­ar­chi­tek­tur sowie Domä­nen, Zonen und Interoperabilitätsebenen

Quel­lekei­ne

Abkür­zungkei­ne

Bemer­kungkei­ne

Bezie­hun­genhat den Ober­be­griff Ter­mi­no­lo­gie Smart Energy

Einführung zu Grundbegriffen der Sektion 04

Liste der Begriffe

Systemarchitektur

Das jewei­li­ge Sys­tem setzt sich aus einer Men­ge von Kom­po­nen­ten zusam­men, deren Rela­tio­nen eine Sys­tem­ar­chi­tek­tur bilden.

Der ers­te Schritt zur Sys­tem­be­schrei­bung basiert des­halb auf der Erfas­sung der Kom­po­nen­ten und zuge­hö­ri­ger Inter­ak­tio­nen, die durch Rela­tio­nen defi­niert wer­den. Ener­gie­sys­te­me inter­agie­ren über den Stoff- und Ener­gie­aus­tausch sowie den zur Aus­bil­dung smar­ter Funk­tio­nen not­wen­di­gen Informationsaustausch.

Ener­gie­sys­te­me kön­nen in ver­schie­de­nen Kate­go­rien von Ener­gie­zel­len durch unter­schied­li­che Dar­stel­lungs­for­men der Sys­tem­ar­chi­tek­tur abge­bil­det wer­den. Zur bes­se­ren Ver­gleich­bar­keit wird durch natio­na­le und inter­na­tio­na­le Nor­mungs­gre­mi­en die Nut­zung gemein­sa­mer Sys­tem­ar­chi­tek­tur­mo­del­le vor­ge­schla­gen. Das Ziel besteht in der ein­heit­li­chen Dar­stel­lungs­wei­se unter­schied­li­cher Sys­tem­ar­chi­tek­tu­ren für ein bestimm­tes Sys­tem­mo­dell sowie in der Ein­ord­nung von Kom­po­nen­ten des Sys­tems und ihrer Rela­tio­nen in eine gemein­sa­me Abbildung.

Grund­sätz­lich wer­den für ein Sys­tem­ar­chi­tek­tur­mo­dell fol­gen­de drei Modell­di­men­sio­nen genutzt:

Das Sys­tem­ar­chi­tek­tur­mo­dell umfasst nach­fol­gen­de fünf Interoperabilitätsebenen:

Die Beschrei­bung der Archi­tek­tur eines Ener­gie­sys­tems im Bereich öffent­li­cher Netz­zel­len erfolgt durch das Smart-Grid-Archi­tek­tur­mo­dell (SGAM).

Fol­gen­de Dar­stel­lung aus dem Report des EU Smart Grid Man­dats M/490 [SG-CG/M490/C. 11/2012] mit Dar­stel­lung der Archi­tek­tur­ebe­nen sowie Domä­nen- und Zonen­glie­de­rung fasst die zuge­hö­ri­gen Begrif­fe zusammen.

Abbil­dung: Begrif­fe zum Smart Grid-Archi­tek­tur­mo­dell in der Sek­ti­on Ener­gie­sys­tem­mo­dell (SG-CG/M490/C, 11/2012)

Das Smart Grid-Archi­tek­tur­mo­dell umfasst ana­log zum all­ge­mei­nen Sys­tem­ar­chi­tek­tur­mo­dell die fünf nach­fol­gen­den Interoperabilitätsebenen:

Jede die­ser fünf Archi­tek­tur­ebe­nen wird im Rah­men des Smart-Grid-Archi­tek­tur­mo­dells in fol­gen­der Wei­se in

Domä­nen

sowie Betriebs­zo­nen

unter­glie­dert.

Wei­te­re Sys­tem­ar­chi­tek­tur­mo­del­le wer­den im Rah­men der inter­na­tio­na­len Nor­mung dis­ku­tiert, aber hier nicht wei­ter betrach­tet. Dies betrifft zum Bei­spiel das Smart Home Archi­tek­tur­mo­dell (SHAM), das Home and Buil­ding Archi­tec­tu­re Model (HBAM), das Smart City Archi­tek­tur­mo­dell (SCAM) sowie das Refe­renz­ar­chi­tek­tur­mo­dell Indus­trie 4.0 (RAMI 4.0).

In Abhän­gig­keit vom genutz­ten Sys­tem­ar­chi­tek­tur­mo­dell vari­ie­ren die zu ver­wen­den­den Domä­nen und Zonen.

Verweise

DKE. (04/2010). Deut­sche Kom­mis­si­on Elek­tro­tech­nik Elek­tro­nik Infor­ma­ti­ons­tech­nik im DIN und VDE in Zusam­men­ar­beit mit E‑Energy: Die deut­sche Nor­mungs­road­map E‑Energy / Smart Grid – Ver­si­on 1.0. Frank­furt. April 2010

Kieß­ling, A., & Arndt, S. (2020). SIN­TEG-Pro­jekt C/sells / DKE/DIN GAK 111.0.5. Draft zu Public available spe­ci­fi­ca­ti­on (PAS) Ter­mi­no­lo­gie „Zel­lu­lä­res, intel­li­gen­tes Ener­gie­sys­tem. Frank­furt, April 2020

SG-CG/M490/C. (11/2012). SG-CG/M490/C_Smart Grid Refe­rence Archi­tec­tu­re. Report Ver­si­on 3.0. Brüs­sel: Euro­pean Com­mis­si­on M/490 Man­da­te CEN-CENELEC-ETSI Smart Grid Coor­di­na­ti­on Group.

SG-CG/M490/I. (04. 04 2016). Metho­do­lo­gies to faci­li­ta­te Smart Grid sys­tem inter­ope­ra­bi­li­ty through stan­dar­diza­ti­on, sys­tem design and test­ing. Von Euro­pean Com­mis­si­on > Ener­gy > Topics > Mar­kets and con­su­mers > Smart grids and meters > Smart grids task force: http://ec.europa.eu/energy/en/topics/markets-and-consumers/smart-grids-and-meters/smart-grids-task-force abgerufen

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Begriff Betriebsführung

Begriff Betriebs­füh­rung Defi­ni­ti­on Steue­rung des Betrie­bes inner­halb einer Domä­ne Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart Grids Coor­di­na­ti­on Group Tech­ni­cal Report [M490RA12] Eng­li­sches Glos­sar: ope­ra­ti­on Abkür­zung: kei­ne Bemer­kung: kei­ne Bezie­hun­gen zu Begrif­fen Betriebs­füh­rung hat den Ober­be­griff Betriebs­zo­ne Betriebs­füh­rung ist Teil von …

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Begriff Betriebszone

Begriff Betriebs­zo­ne Defi­ni­ti­on Sicht auf die phy­si­ka­li­schen Aspek­te und die Manage­ment­funk­tio­nen ent­lang der Pro­zess­hier­ar­chie Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart Grids Coor­di­na­ti­on Group Tech­ni­cal Report [M490RA12] Eng­li­sches Glos­sar: ope­ra­ti­on zone Abkür­zung: kei­ne Bemer­kung: kei­ne Bezie­hun­gen zu Begrif­fen Betriebs­zo­ne ist Teil von Systemarchitekturmodell …

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Begriff Dezentrale Energieressource

Begriff Dezen­tra­le Ener­gie­res­sour­ce Defi­ni­ti­on ver­teil­te und dezen­tra­le Kom­po­nen­te zur Ener­gie­ge­win­nung, typi­scher­wei­se im Bereich von ein­zel­nen Kilo­watt bis zu 10 Mega­watt Leis­tung, die direkt an das öffent­li­che Ver­teil­netz ange­schlos­sen ist Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart Grids Coor­di­na­ti­on Group …

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Begriff Domäne

Begriff Domä­ne Defi­ni­ti­on Sicht auf Anwen­dungs­be­rei­che, z.B. im Rah­men einer Wert­schöp­fungs­ket­te oder einer fach­be­zo­ge­nen Glie­de­rung Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart Grids Coor­di­na­ti­on Group Tech­ni­cal Report [M490RA12] Eng­li­sches Glos­sar: domain Abkür­zung: kei­ne Bemer­kung: kei­ne Bezie­hun­gen zu Begrif­fen Domä­ne hat den …

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Begriff Feld

Begriff Feld Defi­ni­ti­on Betriebs­zo­ne mit Kom­po­nen­ten zum Schutz, zur Steue­rung und Über­wa­chung der Pro­zess­zo­ne inklu­si­ve der Kom­po­nen­ten, wel­che Pro­zess­da­ten benö­ti­gen und ver­ar­bei­ten Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart Grids Coor­di­na­ti­on Group Tech­ni­cal Report [M490RA12] Eng­li­sches Glos­sar: field Abkür­zung: keine …

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Begriff Funktionsebene

Begriff Funk­ti­ons­ebe­ne Defi­ni­ti­on Sicht auf Funk­tio­nen eines Sys­tems und ihre Bezie­hun­gen aus Archi­tek­tur­sicht, wobei die Funk­tio­nen, abge­lei­tet aus Anwen­dungs­fäl­len, unab­hän­gig von Akteu­ren und phy­si­ka­li­schen Imple­men­tie­run­gen in Appli­ka­tio­nen und Kom­po­nen­ten dar­ge­stellt wer­den Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart …

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Begriff Geschäftsebene

Begriff Geschäfts­ebe­ne Defi­ni­ti­on Geschäfts­sicht auf den Infor­ma­ti­ons­aus­tausch zwi­schen den Kom­po­nen­ten eines Sys­tems zur Abbil­dung regu­la­to­ri­scher und öko­no­mi­scher Struk­tu­ren sowie von Geschäfts­mo­del­len und Port­fo­li­os (Pro­duk­te und Diens­te) der invol­vier­ten Akteu­re als auch der Fähig­kei­ten und Geschäfts­pro­zes­se, um bei Ein­schei­dun­gen bezüg­lich neuer …

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Begriff Handlungsebene

Begriff Hand­lungs­ebe­ne Defi­ni­ti­on Hand­lungs­sicht auf den Infor­ma­ti­ons­aus­tausch in smar­ten Sys­te­men zur Abbil­dung gesell­schaft­li­cher Struk­tu­ren, inklu­si­ve von Com­­mu­­ni­­ty-Struk­­tu­­ren der invol­vier­ten Akteu­re als auch ihrer Fähig­kei­ten und Abläu­fe, um bei Ein­schei­dun­gen bezüg­lich neu­er Hand­lungs­mo­del­le und spe­zi­fi­scher Pro­jek­te als auch die Poli­tik und …

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Begriff Handlungsraum

Begriff Hand­lungs­raum Defi­ni­ti­on Betriebs­zo­ne des Aus­tau­sches von Pro­duk­ten und Leis­tun­gen zwi­schen Sys­te­men, die ent­lang einer Hand­lungs­ket­te mög­lich sind, z.B. bidi­rek­tio­na­ler Leis­tun­gen zwi­schen Akteu­ren in ver­schie­de­nen Lebens­be­rei­chen inklu­si­ve dem Wohn­be­reich Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart Grids Coordination …

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Begriff Home and Building Architecture Model

Begriff Home and Buil­ding Archi­tec­tu­re Model Defi­ni­ti­on Sys­tem­ar­chi­tek­tur­mo­dell für den Wohn- und Gebäu­de­be­reich ange­lehnt an das Smart Grid Archi­tek­tur­mo­dell Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart Grids Coor­di­na­ti­on Group Tech­ni­cal Report [M490RA12] Eng­li­sches Glos­sar: home and buil­ding archi­tec­tu­re model Abkür­zung: keine …

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Begriff Informationsebene

Begriff Infor­ma­ti­ons­ebe­ne Defi­ni­ti­on Sicht auf Infor­ma­tio­nen, die zwi­schen Funk­tio­nen von Sys­te­men als Kom­po­nen­ten genutzt und aus­ge­tauscht wer­den sowie die Infor­ma­ti­ons­ob­jek­te und dazu­ge­hö­ri­ge Daten­mo­del­le als gemein­sa­me Seman­tik der Funk­tio­nen als Grund­la­ge eines inter­ope­ra­blen Infor­ma­ti­ons­aus­tau­sches ent­hält Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for …

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Begriff Interoperabilitätsebene

Begriff Inter­ope­ra­bi­li­täts­ebe­ne Defi­ni­ti­on Sicht zur Beschrei­bung von Kate­go­rien der Inter­ope­ra­bi­li­tät mit Archi­tek­tur­schich­ten der Kom­mu­ni­ka­ti­on zwi­schen Sys­te­men bezüg­lich der öko­no­mi­schen und regu­la­to­ri­schen Rege­lun­gen, der Geschäfts- und Hand­lungs­zie­le, der Geschäfts- und Hand­lungs­pro­ze­du­ren, des Geschäfts- und Hand­lungs­kon­tex­tes sowie des seman­ti­schen Ver­ständ­nis­ses, der Interoperabilität …

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Begriff Kommunikationsebene

Begriff Kom­mu­ni­ka­ti­ons­ebe­ne Defi­ni­ti­on Sicht zur Beschrei­bung von Pro­to­kol­len und Mecha­nis­men für den inter­ope­ra­blen Infor­ma­ti­ons­aus­tausch zwi­schen Funk­tio­nen von Sys­te­men und Kom­po­nen­ten im Kon­text des dazu­ge­hö­ri­gen Anwen­dungs­fal­les und der ent­spre­chen­den Infor­ma­ti­ons­mo­del­le oder Daten­ob­jek­te Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart …

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Begriff Komponentenebene

Begriff Kom­po­nen­ten­ebe­ne Defi­ni­ti­on Sicht auf die phy­si­ka­li­sche Ver­tei­lung aller betei­lig­ten Sys­te­me als Kom­po­nen­ten, wozu zum Bei­spiel im Kon­text des intel­li­gen­ten Ener­gie­sys­tems die Ener­gie­wand­ler und Kom­po­nen­ten des Ener­gie­trans­ports inklu­si­ve Schutz­ein­rich­tun­gen sowie Kom­po­nen­ten des Infra­­struk­­tur-Infor­­ma­­ti­ons­­sys­­tems inklu­si­ve Sen­so­rik, Akto­rik, Kom­mu­ni­ka­ti­ons­sys­tem und Appli­ka­tio­nen für Basis­diens­te als …

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Begriff Liegenschaft

Begriff Lie­gen­schaft Defi­ni­ti­on Domä­ne des Pro­sumen­ten von Ener­gie, der Ener­gie in Woh­nun­gen und Gewer­be­räu­men, in Ein­zel­ge­bäu­den, Gebäu­de­kom­ple­xen, gewerb­li­chen, indus­tri­el­len und land­wirt­schaft­li­chen Area­len als auch auf Häfen und Flug­plät­zen nutzt als auch gewinnt, wobei die Gewin­nung auf Basis ver­schie­de­ner Ener­gie­quel­len und …

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Begriff Markt

Begriff Markt Defi­ni­ti­on Betriebs­zo­ne des Aus­tau­sches von Pro­duk­ten und Diens­ten, die ent­lang der Wert­schöp­fungs­ket­te mög­lich sind, z.B. Ener­gie­han­del, Groß­han­dels­markt, Ein­zel­han­dels­markt sowie bidi­rek­tio­na­ler Direkt­hand­lun­gen jeweils mit glo­ba­len, regio­na­len und loka­len Aspek­ten Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart Grids …

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Begriff Prozess

Begriff Pro­zess Defi­ni­ti­on Betriebs­zo­ne der phy­si­ka­li­schen, ther­mi­schen oder räum­li­chen Ener­gie­trans­for­ma­ti­on (Elek­tri­zi­tät, Solar, Wär­me, Was­ser, Wind, usw.) und der direkt ein­be­zo­ge­nen phy­si­ka­li­schen Kom­po­nen­ten (z.B. Ener­gie­wand­ler, Ener­gie­net­ze sowie der Sen­so­rik und Akto­rik, die direkt Bestand­teil des Pro­zes­ses oder direkt am Pro­zess ange­schlos­sen ist) …

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Begriff Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0

Begriff Refe­renz­ar­chi­tek­tur­mo­dell Indus­trie 4.0 Defi­ni­ti­on Struk­tur, Benen­nung und Dar­stel­lung von Indus­trie­sys­te­men und ihrer Kom­po­nen­ten, die auf Basis der drei Dimen­sio­nen Inter­ope­ra­bi­li­täts­ebe­nen, Domä­nen und Betriebs­zo­nen beschrie­ben wer­den Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart Grids Coor­di­na­ti­on Group Tech­ni­cal Report [M490RA12] …

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Begriff Smart City Architekturmodell

Begriff Smart City Archi­tek­tur­mo­dell Defi­ni­ti­on Struk­tur, Benen­nung und Dar­stel­lung von Stadt­sys­te­men und ihrer Kom­po­nen­ten, die auf Basis der drei Dimen­sio­nen Inter­ope­ra­bi­li­täts­ebe­nen, Domä­nen und Betriebs­zo­nen beschrie­ben wer­den Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart Grids Coor­di­na­ti­on Group Tech­ni­cal Report [M490RA12] …

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Begriff Smart Grid Architekturmodell

Begriff Smart Grid Archi­tek­tur­mo­dell Defi­ni­ti­on Struk­tur, Benen­nung und Dar­stel­lung von Ener­gie­sys­te­men und ihrer Kom­po­nen­ten, die auf Basis der drei Dimen­sio­nen Inter­ope­ra­bi­li­täts­ebe­nen, Domä­nen und Betriebs­zo­nen beschrie­ben wer­den Quel­le: ange­lehnt an Refe­rence Archi­tec­tu­re for the Smart Grid, Smart Grids Coor­di­na­ti­on Group Tech­ni­cal Report [M490RA12] …

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