Ontologiebasierte Integration heterogener Standards in der Energiewirtschaft

Die Energiewirtschaft befindet sich seit einigen Jahren in einem starken Wandel, der im Wesentlichen auf zwei Ursachen zurückzuführen ist: Zum einen werden Ressourcen wie Kohle und Öl, deren Verbrennung nach wie vor den Großteil der Energie zur Stromerzeugung liefert, knapper und damit teurer, so dass die Energieversorger bemüht sind, dem Preisdruck auszuweichen, indem sie Alternativen zu diesen Ressourcen zur Energieumwandlung suchen. Dies zeigt sich vor allem in den erneuerbaren Energien wie Windkraft-, Solar-, Wasserkraft-, Biogas- und Geothermieanlagen. Zum anderen wurde nicht zuletzt durch Vorgaben der EU der energiewirtschaftliche Markt geöffnet. Die Marktöffnung wurde durch das Herauslösen des Netzbetriebs aus den Unternehmen ermöglicht (rechtliches Unbundling), die bis dahin häufig sowohl die Anlagen zur Stromerzeugung als auch die Netze zur Stromweiterleitung und den Vertrieb des Stroms an den Endkunden umfassten. Im Bereich der elektrischen Energieversorgung ist auf Leitsystemtechnik- und Marktkommunikationsebene das Common Information Model CIM als Datenmodell verbreitet. Dieses wird von der IEC (International Electrotechnical Commission) als „IEC 61970 Familie“ normiert. Eine weitere wichtige Normenfamilie ist die „IEC 61850 Familie“, welche sich mit Kommunikationsnetzen und -systemen in Stationen, aber auch in dezentralen Erzeugungsanlagen befasst. Beide Normen wurden von unterschiedlichen Gruppen mit unter-schiedlichem Fokus erarbeitet, was zu strukturellen und semantischen Widersprüchen geführt hat. In der Praxis müssen Normen jedoch wechselseitig und damit zusammen genutzt werden, so dass ein Harmonisierungsbedarf bereits besteht und sich zunehmend stärker zeigen wird. Eine „einfache“, grundlegende Harmonisierung der Normen und Standards auf Ebene der Datenmodelle und Bezeichnungen ist nicht mehr möglich, da bereits zahlreiche Hersteller die Normen für ihre Produkte adaptierten. Die bestehende semantische Lücke muss daher anders überbrückt werden, wozu Ontologien einen entscheidenden Beitrag leisten können. Das Konzept der Ontologien zur expliziten Spezifikation von Konzeptualisierungen verbreitet sich zunehmend in Wissenschaft und Praxis und hat sich bewährt. Ziel dieser Arbeit ist es, mittels Formalisierung der Konzepte einer Norm eine semantische Beschreibung zu erhalten. Ein weiterer Schritt ist dann die Erstellung einer Mediatorontologie, die die semantische Lücke zwischen zwei ontologischen Repräsentationen von verschiedenen Normen mittels formalisierter Darstellung der ähnlichen oder äquivalenten Konzepte schließt. Diese Ontologie kann als Beschreibung für die Konvertierung von Instanzen beispielsweise in einem EAI-System (Enterprise Application Integration) eines Energieversorgers dienen und führt zu einer Harmonisierung der Standards mittels Mediation.