Mehr Dynamik in den Verteilnetzen
Dezentrale Einspeisung, flexible Lasten und wachsende Datenmengen verändern den Netzbetrieb grundlegend
BMWE-Förderung im 8. Energieforschungsprogramm
Sichere und interoperable Digitalisierung für Stromnetze
CloudEnerChain untersucht, wie Sekundärtechnik, IoT-Komponenten, Cloud-Plattformen und Netzleittechnik sicher, nachvollziehbar und systemübergreifend zusammenwirken können.
Im Mittelpunkt steht eine durchgängige Vertrauenskette von der Sekundärtechnik über Stations- und Netzleittechnik bis zur Netzleitstelle. Ziel ist es, digitale Anwendungen im Stromnetz robust, interoperabel und betrieblich nutzbar zu machen.
Projektgedanke
Digitale Anwendungen im Stromnetz brauchen Interoperabilität, Cybersicherheit und einen nachweisbaren Mehrwert für die Netzführung.
36 Monate
Förderzeitraum
7 Partner
Forschung, Software, Netzbetrieb
03EI4113A
BMWE-Förderung
OT, IT, Cloud
Schnittstellen sicher verbinden
Ausgangslage
Stromnetze werden digitaler, vernetzter und anspruchsvoller.
CloudEnerChain setzt dort an, wo mehr Daten, mehr Schnittstellen und mehr Sicherheitsanforderungen im Stromnetz gleichzeitig zusammenkommen.
Mehr Schnittstellen zwischen OT, IoT und Cloud
Neue digitale Verbindungen schaffen Potenziale für Transparenz und Automatisierung, vergrößern aber auch die Komplexität
Mehr Bedarf an Vertrauen und Nachvollziehbarkeit
Damit digitale Prozesse breit einsetzbar werden, müssen Identität, Integrität und Sicherheit über die gesamte Kette hinweg absicherbar sein
Prüf- und Testumgebungen
Testumgebungen entlang der Systemkette
Die Testumgebungen bereiten zentrale Ebenen im Stromnetz praxisnah auf: von der Sekundär- und Stationsleittechnik bis hin zur Netzleitstelle und digital unterstützten Betriebsprozessen.
Von der Sekundärtechnik bis zur Netzleitstelle
Datenflüsse und digitale Funktionen sollen sicher, verlässlich und interoperabel gestaltet werden
Die Feldebene anbinden
Versuchshalle
Die Anlage repräsentiert die physische Infrastruktur des Stromnetzes und bringt digitale Komponenten mit echten Anlagenteilen zusammen
Im Fokus steht die verlässliche Erfassung von Betriebsdaten für nachgelagerte Anwendungen
Informationen dort, wo sie gebraucht werden
Netzleitstelle
Hier entscheidet sich, wie vertrauenswürdige Daten und Zustandsinformationen in der Netzführung sinnvoll nutzbar werden
Eine klare Netzvisualisierung unterstützt den sicheren Betrieb aktiv
Neue Funktionen vorab prüfen
Hardware-in-the-Loop
Neue digitale Funktionen und Kommunikationskonzepte lassen sich unter realitätsnahen Verhältnissen testen, bevor sie ins Feld gehen
So werden Interoperabilität, Sicherheit und Zuverlässigkeit umfassend evaluiert
Die Stationsebene datentechnisch anbinden
Digitale Ortsnetzstationen
Die Stationsebene ist der Ausgangspunkt, an dem Verteilnetzdaten gebündelt und an eine sichere Integrationsschicht weitergegeben werden
Dieser Übergang setzt den Maßstab für Sicherheit und strukturierte Daten
Bildmotive aus den Prüf- und Testinfrastrukturen des Fraunhofer-Zentrums Digitale Energie, Quelle: Fraunhofer-Zentrum Digitale Energie, überwiegend © Martin Braun. Quelle: Fraunhofer-Seite
Stand der Technik und neuer Ansatz
Vernetzte Stromnetze brauchen Interoperabilität und eine belastbare Vertrauenskette
Sekundärtechnik, Stations- und Netzleittechnik, Integrationsschichten und Netzleitstellen greifen heute enger ineinander als früher. Gerade dadurch steigen die Anforderungen an sichere Kommunikation, nachvollziehbare Zustände und abgestimmte Informationsmodelle über Systemgrenzen hinweg.
Stand von Wissenschaft und Technik
In heutigen Stromnetzen wirken Sekundär-, Stations- und Netzleittechnik, Netzleitstellen und zunehmend auch Cloud-Plattformen zusammen. Kommunikation, Informationsmodelle und Sicherheitsmechanismen bleiben dabei häufig heterogen und nur teilweise aufeinander abgestimmt
Zentrale Lücke
Einzelne Schutzbausteine wie Gateways, Firewalls oder VPN-Strecken sichern Teilbereiche ab, schaffen aber noch keine durchgängige Vertrauenswürdigkeit vom Endpunkt über das Netz bis zur betrieblichen Anwendung
Neuheit von CloudEnerChain
CloudEnerChain verbindet eine cloudfähige Integrationsschicht mit hardwaregestützten Vertrauensankern, durchgängiger Verifikation sowie Monitoring und Angriffserkennung. Dadurch werden Interoperabilität und Sicherheit gemeinsam gedacht
Worum es inhaltlich geht
Vier Perspektiven prägen die inhaltliche Arbeit des Projekts.
Die Forschungsarbeit verbindet Interoperabilität, Sicherheit, digitale Infrastrukturen und Anwendungen für die Netzführung zu einem gemeinsamen Gesamtbild.
Interoperabilität statt Insellösungen
Ein gemeinsamer Daten- und Schnittstellenansatz soll unterschiedliche Systeme besser zusammenführen und die Anschlussfähigkeit erhöhen
Cybersicherheit entlang der gesamten Kette
Sicherheitsmechanismen werden nicht punktuell, sondern von der Sekundärtechnik über Kommunikationsverbindungen bis zur Netzleitstelle gedacht
Cloud und Edge entlang betrieblicher Anforderungen
Digitale Anwendungen sollen dort verankert werden, wo sie Nutzen stiften und zugleich Echtzeit-, Sicherheits- und Betriebsanforderungen erfüllen
Mehrwert für den Netzbetrieb schaffen
Monitoring, Anomalieerkennung und neue Anwendungen sollen einen konkreten Beitrag für die Netzführung leisten
Vom Problem zur Lösung
CloudEnerChain verbindet Systemverständnis, Absicherung und Erprobung.
Verstehen
Ausgangspunkt sind reale Anforderungen aus Stromnetzen, bestehende Systemlandschaften und die wachsende Bedeutung digitaler Vernetzung
Verbinden
Datenflüsse, Systemgrenzen und digitale Schnittstellen werden so gestaltet, dass eine reibungslose Zusammenarbeit über Anbietergrenzen hinweg möglich wird
Absichern
Cybersicherheit wird als verbindendes Prinzip in Architektur, Kommunikation, Monitoring und digitale Anwendungen eingebettet
Erproben
Die entwickelten Ansätze werden in praxisnahen Umgebungen evaluiert, um ihre Eignung für den späteren Einsatz im Stromnetz zu belegen
Was dadurch möglich werden soll
Digitale Vernetzung muss in der Netzführung einen erkennbaren Nutzen entfalten.
Mehr Anschlussfähigkeit
Ein gemeinsamer Daten- und Schnittstellenansatz senkt Integrationsaufwände und erleichtert den Austausch zwischen Systemen
Mehr Resilienz
Durchgängige Absicherung und bessere Beobachtbarkeit stärken den Umgang mit Störungen und Cyberbedrohungen
Besserer Fit für den Netzbetrieb
CloudEnerChain richtet digitale Ansätze so aus, dass sie an bestehende Betriebsprozesse, Systeme und Verantwortlichkeiten anschließen
Projektverbund
Forschung, Industrie und Netzpraxis arbeiten an einer gemeinsamen Perspektive für die sichere Digitalisierung von Stromnetzen.
Partner auf einen Blick
Ein Verbund aus digitaler Energie, Plattformentwicklung, Netzbetrieb und Cybersicherheit
Im Projektverbund kommen Perspektiven aus Forschung, Industrie und Netzpraxis zusammen
Forschung
Wissenschaftliche Partner bringen Expertise zu IT-Sicherheit, Simulation, Datenverarbeitung und der Digitalisierung von Stromnetzen ein
Industrie
Technologie- und Softwarepartner sorgen für den Bezug zu Plattformen, Schnittstellen, Netzleitsystemen und marktnahen Lösungen
Netzbetrieb
Praxispartner stellen reale Anforderungen, Betriebswissen und den Blick auf Übertragbarkeit in unterschiedliche Netzkontexte sicher
Aktuelles
Einblicke, Termine und Entwicklungen aus dem Projekt.
CloudEnerChain startet mit Kick-off in Aachen
Beim Kick-off am 10. und 11. März 2026 in Aachen hat der Projektverbund gemeinsame Ziele, Anwendungsnähe und die nächsten Schritte für die sichere Digitalisierung von Stromnetzen konkretisiert.