In der sich wandelnden Energielandschaft von heute wird der Ausgleich von Energienachfrage und -angebot immer schwieriger. Um diese Herausforderung zu bewältigen, sind neue technologische Ansätze erforderlich. Ein Schlüsselelement ist die Verschmelzung von Informationstechnologie (IT) und Betriebstechnologie (OT). Netzbetreiber nutzen bereits Cloud- und Edge-basierte Lösungen, um die Verwaltung intelligenter Stromnetze zu verbessern, die Leistung zu optimieren und Ausfallsicherheit zu gewährleisten.
Viele Netzbetreiber zögern, OT-Steuerungssysteme vollständig in die Cloud zu migrieren. Die zentrale Herausforderung besteht jedoch nicht in einer vollständigen Migration, sondern darin, Lösungen zu finden, bei denen cloudgestützte Systeme herkömmliche OT-Umgebungen verbessern und ergänzen. Dieser softwarebasierte Ansatz steigert die Fähigkeiten von OT durch cloudgestützte Analysen, vorausschauende Wartung und echtzeitnahe Entscheidungsfindung, ohne die bestehende Infrastruktur vollständig zu ersetzen. Wenn ein mehrschichtiger Ansatz für die Systemsteuerung geschaffen wird, profitieren OT-Systeme von der Effizienz, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit Cloud-/Edge-basierter Analyse und Steuerung. Die Stromnetze können in der Folge proaktiv auf Nachfrageschwankungen und betriebliche Veränderungen reagieren und dadurch sowohl die Leistung als auch die Stabilität verbessern.
Die in die Jahre gekommene Infrastruktur steht vor Herausforderungen, da die Energiewende höhere Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Stromnetzen stellt, die für eine unterbrechungsfreie Stromverteilung von entscheidender Bedeutung ist. Hierzu sind IoT- und KI-Cloud-Systeme für die Selbstwartung und die Unterstützung bidirektionaler Stromflüsse erforderlich. Sie unterstützen den Ausbau der erneuerbaren Energien, einschließlich der Modernisierung der Infrastruktur und moderner Speichersysteme wie Batterien, thermische Speicher und Schwungradspeicher zum Ausgleich von Stromschwankungen. KI-gestützte Cloud-Analytik optimiert den Betrieb, behebt Energiediskrepanzen und verbessert die Nachfragesteuerung. Sind diese Technologien mit einer Edge-Cloud-Infrastruktur integriert, verbessern sie die Flexibilität, Prognostizierbarkeit und Steuerung. Wir sehen einen dreischichtigen Ansatz vor, der eine lokal autonome SCADA-basierte Echtzeitüberwachung mit OT-Edge-Cloud-Systemen und Cloud-Analysen für ein robustes, zukunftsfähiges Stromnetz mit vollständiger Geschäftskontrolle kombiniert.
Wenn sich das Stromnetz von einem Verteilnetz zu einem Sammelnetz entwickelt, das die verschiedenen dezentralen erneuerbaren Energiequellen integriert, kann die Funktionalität dieser Schicht leicht an Änderungen der physischen Infrastruktur angepasst werden.
In der zweiten Schicht können OT-Daten in einer OT-(Edge-)Cloud aggregiert werden. Diese Schicht ist zwar immer noch Teil der sicheren OT-Umgebung, kann aber nach den Grundsätzen des Cloud- und Softwaredesigns und -betriebs aufgebaut und betrieben werden, sodass die Vorteile dieses Ansatzes auch im OT-Bereich zum Tragen kommen. Die Vorteile dieses „Softwarisierungs-“ und Virtualisierungsansatzes sind größere Flexibilität, höhere Skalierbarkeit, schnellere Entwicklungs- und Einführungszyklen, geringere Kosten, bessere Kontrolle, schnellere Reaktionsfähigkeit und eine deutlich verbesserte Robustheit der Smart Grids.
Cloud-Lösungen können bei dieser Schicht den Energiefluss und die Ressourcenzuweisung lokal automatisieren und so sicherstellen, dass das Stromnetz nahtlos auf Schwankungen reagiert und die Ausfallsicherheit maximiert wird. In dieser Schicht können Rohdaten mit Hilfe von KI und maschinellen Lerntechnologien zu relevanten Informationen verdichtet werden, wodurch Anwendungsfälle sowohl im Energiemanagement als auch in der Wartung erleichtert werden. Wenn sich das Stromnetz von einem Verteilnetz zu einem Sammelnetz entwickelt (das die verschiedenen dezentralen erneuerbaren Energiequellen integriert), kann die Funktionalität dieser Schicht leicht an Änderungen der physischen Infrastruktur angepasst werden.
Darüber hinaus werden langfristigere cloudbasierte Analysen IT-seitig implementiert, um traditionelle Prozesse wie Asset Management, HSSE, Lagerhaltung und Beschaffung sowie Finanzen/Controlling zu unterstützen. Die Daten können zur Archivierung und für langfristige Trendanalysen in Data Lakes gespeichert werden. In dieser Schicht werden leistungsstarke cloudbasierte KI-Funktionen bereitgestellt, z. B. für Agentic Process Automation (APA), die den Betrieb von Versorgungsunternehmen noch effizienter machen. Mit diesem letzten Stack steht die Vision eines vollständig datenzentrierten Versorgungsunternehmens kurz vor der Verwirklichung. Anwendungen der dritten Schicht verbessern die Betriebseffizienz von Anwendungen der ersten und der zweiten Schicht. Echtzeitdaten bieten tiefe Einblicke in die Netzleistung und ermöglichen es Energieversorgern, datengestützte Entscheidungen zu treffen.
Da sich der Übergang zu erneuerbaren Energien beschleunigt, müssen Übertragungsnetzbetreiber und Verteilnetzbetreiber Schwankungen bei Angebot und Nachfrage in Echtzeit aufeinander abstimmen. Aufgrund der zunehmenden Anforderungen an die Netze sind die Netzkosten ein erheblicher Posten auf den Energierechnungen von Verbrauchern und Unternehmen. Intelligente IT-, Kommunikations- und Cloud-Technologien können eine wichtige Rolle bei der Reduzierung des Investitionsbedarfs für neue und modernisierte physische Infrastrukturen spielen. Unsere dreischichtige Architektur bietet einen konzeptionellen Rahmen für diese Lösung, indem sie Echtzeitüberwachung, OT-/IT-Integration und Cloud-Analysen kombiniert. Prädiktive Analysen auf der Grundlage von Daten aus Wettervorhersagen und Verbrauchsprognosen ermöglichen es Energieversorgern zum Beispiel, das Angebot im Voraus anzupassen. Dies verhindert Störungen und gewährleistet einen zuverlässigen und effizienten Netzbetrieb.
T-Systems hat umfangreiche Erfahrung auf den Gebieten Stabilität von Telekommunikationsnetzen und Konvergenz von IT und OT und ist damit bestens für die Unterstützung von Energienetzen gerüstet. Das Know-how von T-Systems auf dem Gebiet der Konvergenz von Telekommunikations-OSS und -BSS kann Energienetzen zugutekommen. Durch die Kombination seines Know-hows im Bereich der Konnektivität mit seiner KI- und Cloud-Expertise, die auf eigenen Plattformen und Hyperscaler-Partnerschaften beruht, kann T-Systems eine Schlüsselrolle bei der Transformation von intelligenten Stromnetzen und IT/OT spielen.
Wenn OT-Systeme mit IT-Architekturen integriert werden, können Energieversorger eine flexible, skalierbare Umgebung schaffen, die sich an wechselnde Anforderungen anpasst und einem widerstandsfähigeren und zukunftssicheren Smart Grid den Weg bereitet. Mit ihrer Erfahrung auf dem Gebiet der Telekommunikation unterstützt T-Systems Energieversorger bei der Einführung cloudfähiger Architekturen, die die Zuverlässigkeit, Flexibilität und Sicherheit der Stromnetze steigert. Diese Konvergenz verbessert die Entscheidungsfindung durch fortschrittliche Analysen und Prognosefunktionen und stellt sicher, dass Energienetze nicht nur stabil, sondern auch zukunftsfähig sind.
Die Cloud-Technologie ist von zentraler Bedeutung für den Aufbau widerstandsfähiger und anpassungsfähiger Smart Grids. Durch die Integration der OT-Cloud können Energieversorger Echtzeitvorgänge wie Lastausgleich und Energieverteilung optimieren, ohne Hardware erneuern zu müssen. Dies stärkt die traditionellen OT-Systeme und gewährleistet gleichzeitig die Sicherheit der Infrastruktur. Die Analytik-Cloud bietet Mehrwert, indem sie vorausschauende Erkenntnisse liefert und datengestützte Entscheidungen zur Optimierung der Netzleistung und zur Vermeidung von Störungen ermöglicht. Das Stromnetz ist so für künftige Herausforderungen gerüstet.
Der Aufbau und Betrieb eines Smart Grids ist ein fortlaufender Prozess, der eine kontinuierliche Optimierung und Stabilität erfordert. Durch die Einführung des Cloud-Ansatzes für OT können Energieversorger ihren Netzbetrieb durch einen strategischen dreischichtigen Ansatz revolutionieren:
Die Einführung des Cloud-Ansatzes in der Betriebstechnologie (Operational Technology, OT) unterstützt nicht lediglich den Betrieb von intelligenten Stromnetzen, sondern revolutioniert ihn. Mit Cloud-gestützter Echtzeitüberwachung, verbesserten Analysen und einer robusten IT-/OT-Konvergenz können Energieversorger Stromnetze aufbauen, die nicht nur widerstandsfähig, sondern auch für die Zukunft gerüstet sind. Das Know-how von T-Systems in der Verknüpfung von OT und IT stellt sicher, dass Ihr Unternehmen gut positioniert ist, um in diesem komplexen und wachsenden Markt erfolgreich zu sein. Die Zukunft der Energie ist intelligent und grenzenlos – und die Cloud-Technologie unterstützt jeden Schritt auf dem Weg dorthin.
