FH Salzburg – Zentrum für sichere Energieinformatik (ZSE): Transfer der Forschungsergebnisse in neue Anwendungsgebiete und neue Partner

Wien/Salzburg (OTS) – Die Digitalisierung macht Systeme immer komplexer. Das kann dazu führen, dass sie nicht mehr beherrschbar sind. Fehler können passieren, neue Angriffsflächen entstehen – auch für Cyberattacken. Ansätze, die das Gesamtsystem untersuchen, gewinnen an Bedeutung. Das ZSE an der FH Salzburg forscht – gemeinsam mit Unternehmenspartnern – daran, komplexe Systeme beherrschbar zu machen.

Höchste Anforderungen an Zuverlässigkeit und Sicherheit erfordert in vielen Anwendungsgebieten wie „vernetztes Fahren“ oder „Industrie 4.0“ neue Ansätze der Zusammenarbeit zwischen IngenieurInnen unterschiedlicher Disziplinen. Am Forschungszentrum für sichere Energieinformatik (ZSE) wurden neue Konzepte für eine interdisziplinäre Modellierung für Smart Grids entwickelt und erfolgreich validiert. Um die Übertragbarkeit dieses Ansatzes in die weiteren Anwendungsgebiete „Automotive Engineering“ und „Industrie 4.0“ zu erforschen, wurde die Agenda des ZSE erweitert und eine Kooperation mit führenden Industriepartnern eingegangen.

Energiewirtschaft als Ausgangspunkt

Im Zeitraum 2012 bis 2017 widmete sich das ZSE bzw. dessen Vorgänger, das „Josef Ressel Zentrum für AnwenderInnen-zentrierte Smart Grid Sicherheit, Datenschutz und Kontrolle“ intensiv mit der Frage, wie zukünftige, intelligente und sichere Stromnetze gebaut werden können. Neben der Erforschung von Verschlüsselungsmechanismen stand die Frage nach neuen Entwicklungsmethoden ebenfalls im Zentrum der Forschung. Christian Neureiter, Senior Lecturer am ZSE der FH Salzburg: „Veränderungen am Stromnetz sind immer wie eine Operation am offenen Herzen. Wenn man die Konsequenzen eines Black-outs bedenkt, darf hier nichts schief gehen. Eine spezielle Herausforderung hierbei ist die notwendige Zusammenarbeit zwischen unterschiedlichen ExpertInnen wie ElektrotechnikerInnen, Software-IngenieurInnen oder auch Rechtsabteilungen.“

Von der Energie zu Automotive Engineering und Industrie 4.0

Die „Systems Engineering-Gruppe“ am ZSE ging dabei der Frage nach, wie Modelle eine gemeinsame Zusammenarbeit für die Realisierung von „Security by Design“ unterstützen können. Im besonderen Fokus standen hierbei Entwicklung und Einsatz einer sogenannten „Domänen-Spezifischen Sprache“ (DSL), sprich die Entwicklung einer neuen Modellierungssprache, die einerseits auf dem gemeinsamen Vokabular aller beteiligten Stakeholder aufsetzt, und andererseits weiterführende Analysen und Arbeitsschritte unterstützt. Das Ergebnis dieser Forschungstätigkeit ist die Entwicklung der „SGAM-Toolbox“, einer freien Modellierungssoftware für Smart Grid Architekturen.

Neureiter: „Diese Software konnte nicht nur international in wissenschaftlichen und kommerziellen Projekten reüssieren, vielmehr noch hat sich im internationalen Austausch gezeigt, dass die entwickelten Methoden und Tools für andere Branchen – die vor ähnlichen Herausforderungen stehen – ebenfalls höchst interessant sind.“

Forschungsfokus verbreitert, neue Unternehmenspartner

Im Zentrum für sichere Energieinformatik wird diesen Fragen nachgegangen. Um das zu ermöglichen, wurde der Forschungsfokus verbreitert; neue Unternehmenspartner beteiligen sich an dieser Forschung.

Musterbeispiel industrienaher Spitzenforschung

Zu den drei bisherigen Firmenpartnern Salzburg AG, Salzburg Wohnbau und Siemens Österreich sind ab sofort mit an Bord: BOSCH, Successfactory, COPA-DATA sowie LieberLieber. Diese ermöglichen die Untersuchung der Übertragbarkeit auf die Anwendungsfelder Automobil-Entwicklung, Smart Cities und Industrie 4.0.

Marcus Boumans, Abteilungsleiter Systems Engieneering & Simulation, BOSCH-Gruppe: In der Automobilindustrie führen die Megatrends Elektrifizierung, Automatisierung und Konnektivität zu einer steigenden Anzahl vernetzter Fahrzeugfunktionen wie z.B. elektrisch unterstütztes Bremsen oder fahrzeugweites Energiemanagement auf Basis von Kartendaten und Umfeldinformationen. Durch diese Vernetzung steigt die technische Komplexität der zu entwickelnden Systeme. Darüber hinaus sind an der Entwicklung solcher Funktionen viele unterschiedliche Bereiche beteiligt, was zu einer höheren organisatorischen Komplexität führt.

Der Bosch-Bereich Mobility Solutions Systems Engineering verantwortet die inhaltliche und methodische Umsetzung von fahrzeugweiten, vernetzten Funktionen und verwendet dabei die Entwicklungsmethode Model Based Systems Engineering, kurz MBSE. Das Vorgehen hat sich in der Luft- und Raumfahrt als Mittel zur Komplexitätsbeherrschung seit den sechziger Jahren bewährt. Die FH Salzburg verfügt im MBSE-Bereich über eine hohe methodische Kompetenz. So wurde die MBSE-Methode von der Fachhochschule bereits erfolgreich auf den Bereich elektrische Energieversorgung (Smart Grids) adaptiert und erfolgreich eingesetzt.

Ziel der Kooperation ist, durch die Bündelung der hervorragenden methodischen Kompetenz der FH Salzburg mit der hohen automotive Entwicklungskompetenz von Bosch, die MBSE-Ansätze der Fachhochschule Salzburg auf die Anforderungen der automotive Entwicklung anzupassen und zur Anwendung zu bringen.

Lukas Mair, Trainer/Consultant, Successfactory: Als erfolgreicher Industriepartner mit mehr als 15 Jahren Erfahrung sehen wir uns in der Schnittstelle zwischen Betriebswirtschaft und Technik einerseits und in der Schnittstelle zwischen Forschung und Industrie andererseits.

Der Umgang mit Komplexität und die Gestaltung komplexer Systeme haben uns immer schon fasziniert. Wir glauben, dass dieses Thema in Zukunft noch wichtiger werden wird, insbesondere durch die Aspekte Digitalisierung und Industrie 4.0. Alle unsere MitarbeiterInnen sind Wissensarbeiter, die ständig herausgefordert werden, sich auf Stand zu halten, die neuesten Trends kritisch zu durchleuchten, den wahren Kern raus zu schälen und diesen für unsere Industriepartner umsetzbar zu machen. Die Beteiligung der Successfactory als Unternehmenspartner an dem Zentrum für sichere Energieinformatik (ZSE) stellt genau das sicher.

Wir wissen, dass das Zentrum rund um Christian Neureiter und Dominik Engel exzellente Ansätze entwickelt hat, um die interdisziplinäre Zusammenarbeit und Modellierung von Smart Grids zu verbessern. Jetzt sind wir extrem interessiert daran, inwieweit die Übertragbarkeit in anderen Anwendungsgebieten wie Automotive Engineering oder Industrie 4.0 gegeben ist. Beides sind jahrelange Geschäftsfelder der Successfactory.

Durch Unterstützung des Zentrums für sichere Energieinformatik (ZSE) wollen wir natürlich die Successfactory zukunftsfähig aufstellen, aber auch einen Beitrag für die Industrie und die beschäftigten Menschen leisten, Komplexität durch geeignete Modelle besser zu managen.

Jürgen Resch, Industry Manager Energy, COPA-DATA: COPA-DATA und die FH Salzburg kooperieren seit dem Jahr 2002 erfolgreich in den Bereichen Forschung, Ausbildung sowie Nachwuchsförderung im technischen Bereich. Die FH Salzburg ist zudem seit 2013 Mitglied in der COPA-DATA Partner Community als zertifizierter „Qualified Partner“ im Bereich Bildungseinrichtungen. Unsere Software zenon wird weltweit in der Energie-Automation zur Steuerung und Überwachung von Anlagen in kritischen Infrastrukturen, bspw. zur Energieverteilung sowie zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen, eingesetzt. zenon findet Anwendung in der vor-Ort-Bedienung, auf Kontrollraum-Ebene und als Gateway. Wir wünschen uns vom ZSE die Betrachtung der weltweit unterschiedlichen Anforderungen in Bezug auf Cybersecurity (EU, USA, Russland).

Wir statten ein Forschungslabor mit zenon Lizenzen aus – Lizenzvolumen ca. 60.000 Euro. Außerdem werden wir MitarbeiterInnen-Ressourcen zur Verfügung stellen, die Proof of concepts implementieren, Showcases bauen, Wissen zu Security-Themen wie IEC 62443 oder IEC 62351 einbringen, etc.

Wir möchten unser Know-how in den Bereichen Security Technologien, sichere industrielle Kommunikation, sichere Schnittstellen sowie Konzepte für Inter-Prozess-Kommunikation (Software) weiter vertiefen. Zudem erwarten wir uns neue Erkenntnisse beim Thema zukünftiger Umgang mit Betriebssystemen und deren Patchmanagement sowie neuer Technologien und Plattformen in der Automatisierung (bspw. Cloud, HTML5, etc.).

Peter Lieber, Gründer und Inhaber SparxSystems Central Europe sowie LieberLieber Software: Eine wesentliche Komponente auf dem Weg zur Energiewende ist die Realisierung des intelligenten Stromnetzes, des „Smart Grid“. Daher hat die Peter Lieber Unternehmensgruppe bereits 2014 mit der FH Salzburg eine Kooperation begonnen. Dabei wurde die SGAM-Toolbox entwickelt, eine Erweiterung für die Modellierungs-Plattform Enterprise Architect von Sparx Systems. Sie ermöglicht die modellbasierte Entwicklung und Evaluierung von Smart Grid Architekturen. Damit ergänzt das Werkzeug den ebenfalls mit Enterprise Architect modellierten Common Information Model (CIM) Standard, der den Datenaustausch in elektrischen Netzwerken regelt. Diese Zusammenarbeit wurde unter anderem mit einem Best Paper Award auf der 11. Internationalen IEEE Konferenz über „System of Systems Engineering“ in Norwegen ausgezeichnet.

Wir freuen uns daher sehr, diese erfolgreiche Kooperation zwischen Forschung und Industrie nun in einem eigenen „Zentrum für Sichere Energieinformatik“ (ZSE) fortsetzen zu können. Gerade auch als Präsident des Verbandes Österreichischer Software Industrie ist es mir ein großes Anliegen, den österreichischen Beitrag im Bereich Software anhand so konkreter Erfolgs- und Zukunftsprojekte zu verdeutlichen. Wir brauchen mehr Vertrauen in die Leistungs- und Innovationsfähigkeit der heimischen Softwarebranche. Ich bin der festen Überzeugung, dass die meisten Erfolgsstorys der Zukunft auf Software basieren werden. Es wird bald kaum mehr ein Unternehmen geben, bei dem Software nicht eine entscheidende Rolle spielt. Glücklicherweise existieren bereits heute in Österreich viele Softwareunternehmen, denen ich die Internationalisierung absolut zutraue, aber dazu gehört viel Mut. Im Rahmen des ZSE wollen wir dieses Vertrauen und diesen Mut weiter stärken, indem wir international vorzeigbare Entwicklungen im Bereich der sicheren Energieinformatik hervorbringen.

LieberLieber Software wurde 1996 gegründet und spezialisierte sich als Software-Engineering-Unternehmen auf Model Engineering.

Das Zentrum für sichere Energieinformatik (ZSE)

Das ZSE an der FH Salzburg beschäftigte sich als Nachfolgeorganisation des „Josef Ressel Zentrums für anwenderorientierte Smart Grid Privacy, Security und Steuerung“ bisher insbesondere mit den Themen intelligente Stromnetze. Drei Leitbetriebe waren von Anfang an beteiligt: Der Energieversorger Salzburg AG bzw. deren Tochterfirma Salzburg Netz GmbH, die Salzburg Wohnbau GmbH sowie die Siemens AG. Durch die erfolgreiche Pilotphase, den regen Austausch und die jeweiligen Expertisen konnten alle Beteiligten wichtige Fortschritte für die weitere Anwendbarkeit in den jeweiligen Firmen erzielen. Erster Erfolg dabei war die vom ZSE entwickelte Toolbox für SGAM (Smart Grids Architektur Modell). Vereinfacht gesagt: was für den Häuslbauer das CAD-Programm ist, erledigt in der digitalisierten Energiewirtschaft nicht mehr Papier und Bleistift, sondern eben die SGAM-Toolbox. Diese Entwicklung aus Salzburg ist bereits international im Einsatz, von mitteleuropäischen Stromnetzbetreibern bis nach Kanada.

Die FH Salzburg – praxisnah, forschungsstark und chancenreich – bietet ihren 2.700 Studierenden in den Disziplinen Ingenieurwissenschaften, Sozial- und Wirtschaftswissenschaften, Design, Medien & Kunst sowie Gesundheitswissenschaften beste akademische Ausbildung mit hohem Praxisbezug. Mit dem Fokus auf Innovation in Forschung und Lehre sowie der internationalen Orientierung wird die FH Salzburg zur Initiatorin zukunftsfähiger Lösungen für Wirtschaft und Gesellschaft; insbesondere in den dynamischen Themenfeldern Technik, Gesundheit und Medien. Mehr auf [www.fh-salzburg.ac.at] (http://www.fh-salzburg.ac.at/)