Abschlussbericht SUSEE - Sichere Sensorplattformen für smarte Energienetze

Abstract

Die Umstellung auf erneuerbare Energien erfordert eine verbesserte Kommunikation zwischen Erzeugern und Verbrauchern. Intelligente Messsysteme (Smart Meter) spielen dabei eine zentrale Rolle, um Datenverfügbarkeit und Steuerbarkeit zu erhöhen. Im Rahmen des "Gesetzes zur Digitalisierung der Energiewende" sollen in Deutschland bis 2032 analoge Stromzähler durch Smart Meter ersetzt werden. Das SUSEE-Projekt (Sichere Sensorplattformen für Smarte Energienetze) entwickelte eine Kommunikationslösung basierend auf LoRaWAN, um die zuverlässige Übertragung großer Datenmengen für IOTA-basierte Anwendungen zu ermöglichen. Hierzu wurden ein neues Transportschicht-Protokoll sowie ein IOTA-fähiger Nachrüst-Adapter für Smart Meter mit LoRaWAN-Schnittstelle konzipiert. Ermöglicht wurde dies durch ein Multiprotokoll-Gateway, das als zentrale Steuerinstanz die Verbindung zum IOTA-Distributed-Ledger sicherstellt. Zudem wurde LoRaWAN in die WiBACK-Technologie integriert, um Reichweiten und Datenweiterleitung zu optimieren. Das Projekt kombinierte und erweiterte bestehende Technologien wie die IOTA-Distributed-Ledger-Technologie, LoRaWAN und WiBACK. Durch gemeinsame Workshops, Projektmeetings im 14-tägigen Rhythmus und koordinierte Aktivitäten trugen alle Partner zur Weiterentwicklung bei. Die erzielten Ergebnisse bilden eine Grundlage für zukünftige Anwendungen in den Bereichen "Smart Energy" und IoT-Systeme. Die IOTA Stiftung war maßgeblich an der Systemgestaltung und der Spezifi zierung der allgemeinen Anforderungen beteiligt, lieferte Software-Bibliotheken und Applikationen zur Verwendung im Nachrüst-Adapter und im Multiprotokoll-Gateway, leistete technischen Support und unterstützte bei der Systemintegration von IOTA sowohl auf der Sensor- als auch auf der Netzseite. Zudem arbeitete die Stiftung beim Aufbau eines Prototyps und der Durchführung eines ersten Feldversuchs der Gesamtlösung mit. Die gewonnenen Erkenntnisse flossen in die Weiterentwicklung des IOTA-Protokolls und entsprechender Applikationsprotokolle ein. Datei-Upload durch TIB The transition to renewable energy requires better communication between producers and consumers. Smart metering systems (smart meters) play a key role in enhancing data availability and control. As part of the "Act on the Digitization of the Energy Transition," analog electricity meters in Germany are to be replaced by smart meters by 2032. The SUSEE project developed a communication solution based on LoRaWAN to enable the reliable transmission of large data volumes for IOTA-based applications. To achieve this, a new transport layer protocol and an IOTA-compatible retrofit adapter for smart meters with a LoRaWAN interface were designed. This was made possible by a multi-protocol gateway that serves as the central control instance, ensuring the connection to the IOTA distributed ledger. Additionally, LoRaWAN was integrated into WiBACK technology to optimize range and data forwarding. The project combined and extended existing technologies such as the IOTA distributed ledger technology, LoRaWAN, and WiBACK. Through joint workshops, biweekly project meetings, and coordinated activities, all partners contributed to further development. The achieved results form a foundation for future applications in the fields of smart energy and Internet of Things systems. The IOTA Foundation played a key role in system design and the specifi cation of general requirements. It provided software libraries and applications for use in the retrofit adapter and the multi-protocol gateway, offered technical support, and assisted with the system integration of IOTA on both the sensor and network sides. Additionally, the foundation contributed to the development of a prototype and the execution of an initial fi eld trial of the overall solution. The gained insights were incorporated into the further development of the IOTA protocol and related application protocols.