VDE e. V. (Ed.)

VDE-Kongress 2016 – Internet der Dinge

Technologien / Anwendungen / Perspektiven Kongressbeiträge 7.-8. November 2016 Center Mannheim

2016, 676 pages, Slimlinebox, CD-Rom
ISBN 978-3-8007-4308-7
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Content Foreword

Nach zwei Jahren intensiver Vorbereitung startet der VDE-Kongress 2016 mit dem Thema „Internet der Dinge". Unser diesjähriger Fokus könnte nicht aktueller sein, denn die Digitalisierung, Vernetzung und Steuerung unseres beruflichen und privaten Lebens gewinnt an Dynamik.
Auf dem Kongress werden Technologien und Anwendungen für das Internet der Dinge diskutiert. Der Fokus liegt dabei auf Technologien mit Querschnittscharakter, die für sämtliche Anwendungen benötigt werden:
• Sensor, Actuator and Controls Technology
• Connectivity and Communication Technology
• Security and Safety Technology
• Big Data Analytics

Diese Technologien spannen den Bogen über die gesamte Wertschöpfungskette: Den Ausgangspunkt bilden die Sensoren, die das Internet der Dinge überhaupt erst mit Daten füttern. Die nächste Stufe beinhaltet die Vernetzung und Anbindung der Systeme an das lokale oder globale Internet. Hier spielen Sicherheitsfragen eine entscheidende Rolle, denn das Internet der Dinge wird nur funktionieren, wenn es weder abgehört noch manipuliert werden kann. Die Analyse der Daten kann – je nach Anwendung und Geschäftsmodell – bereits auf lokaler Ebene oder global in der Cloud stattfinden. Diese vier Technologien sind die gemeinsame Basis für Anwendungen, die unseren beruflichen und privaten Alltag bereits stark verändert haben und in den nächsten Jahren noch einmal massiv wandeln werden:
• Industrie 4.0 – Smart Factory/Smart Plant
• Energie – Smart Energy
• Mobilität – Smart Mobility
• Gesundheit – Smart Health
• Wohnen – Smart Home
Der VDE – Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. ist einer der großen europäischen Verbände für Branchen und Berufe der Elektro- und Informationstechnik. Eine internationale Experten-Plattform für Wissenschaft, Normung und Produktprüfung – interdisziplinär, eng verflochten, und einmalig auf der Welt. Eine geballte Konzentration an Erfahrung, Marktkenntnissen und technologischem Know-how.

1

Präzise Messwerterfassung und Steuerung in verteilten IoT-Systemen durch synchrone Zeitbasen

Authors:
Theuerkauf, Klaus; Biermann, Patrick; Krätzig, Marko; Höme, Stephan

2

Industrielle VT-Anwendungen auf Basis von Web-Technologien

Authors:
Harth, Andreas; Käfer, Tobias; Keppmann, Felix Leif; Rubinstein, Dmitri; Schubotz, René; Christian Vogelgesang2

3

Engineering und Betrieb Smarter Komponenten in IoT-Netzwerken für die Automatisierung der Produktion

Authors:
Weyrich, Michael; Zeller, Andreas; Schmidt, Jan-Philipp; Faul, Alexander; Marks, Philipp

4

5

Grammatik für Industrie 4.0-Komponenten

Authors:
Diedrich, Christian; Bieliaiev, Alexander; Bock, Jürgen; Gössling, Andreas; Hänisch, Rolf; Koziolek, Heiko; Kraft, Andreas; Pethig, Florian; Niggemann, Oliver; Reich, Johannes; Vialkowitsch, Jens; Vollmar, Friedrich; Wende, Jörg

6

7

PSSS – Innovatives System zur Funkkommunikation für Industrie 4.0

Authors:
Underberg, Lisa; Kays, Rüdiger; Kraemer, Rolf; Wolf, Andreas C.

8

Fieldbus for the Internet of Things – An Evolutionary Approach

Authors:
Loske, Moritz; Oeder, Andreas; Klatt, Matthias

9

10

Semantische Datenmodelle als Basis für Asset Management

Authors:
Neubert, Ralf; Rudolph, Thomas

11

Einsatz- und Nutzenpotentiale von Augmented Reality im Kontext von Industrie 4.0

Authors:
Röltgen, Daniel; Anacker, Harald; Dumitrescu, Roman

12

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14

Werker der Zukunft: Assistenz im Zeitalter von Industrie 4.0

Authors:
Aehnelt, Mario; Müller, Andreas

15

16

Einsatz von Leuchten zur Standortbestimmung in der Produktion

Authors:
Falkowski, Tommy; Fechtelpeter, Christian; Peitz, Christoph; Kühn, Arno; Dumitrescu, Roman

17

Industrie 4.0 erfolgreich umsetzen!

Authors:
Kettner, Benjamin; Pietsch, Thomas

18

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21

Smart Area Aachen – Netze für die Stromversorgung der Zukunft

Authors:
Frings, Robert; Zimmer, Peter; Hahulla, Pascal

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26

Effizientes Engpassmanagement im Spannungsfeld von technischer und wirtschaftlicher Optimierung

Authors:
Mende, Denis; Stock, Sebastian; Hennig, Tobias; Löwer, Lothar; Hofmann, Lutz

27

ICT-Based Integration of Active Distribution Networks in the Monitoring and Control Systems of Future Transmission Networks

Authors:
Mayorga Gonzalez, Daniel; Robitzky, Lena; Kubis, Andreas; Böcker, Stefan; Myrzik, Johanna; Rehtanz, Christian; Wietfeld, Christian

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30

Vernetzte Lösungen: Energieeffizienz für produzierende Unternehmen

Authors:
Sinorkyan, Daniel; Armbruster, Christoph

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Agent-based power system management – concept of voltage control

Authors:
Trojan, Przemyslaw; Wolter, Martin

34

Entwicklung eines Spannungs- und Wirkleistungsreglers für vermaschte Niederspannungsnetze

Authors:
Lang, S.; Ma, H.; Wellßow, W. H.; Quint, I.; Hauffe, P.; Walcher, T.; Sender, S.

35

grid-control - Zusammenspiel von Smart Grid, Smart Market und Smart Home

Authors:
Kehrer, Wolfgang; Volk, Katharina; Rupp, Linda; Kurka, Christiane

36

Verbraucheridentifikation zur Kopplung mit Steuerungssystemen

Authors:
Aldejohann, C.; Wohlfahrt, T.; Rehtanz, C.; Myrzik, J.

37

Towards Adaptive Virtual Power Plants for Smart Markets

Authors:
Dethlefs, Tim; Preisler, Thomas; Renz, Wolfgang

38

39

Integration von Flexibilitäten in einen Online-Lernalgorithmus für die intelligente Betriebsführung von Verteilungsnetzen

Authors:
Vasconcelos, Maria; Goergens, Philipp; Potratz, Fabian; Koopmann, Simon; Willing, Stefan; Knop, Torsten

40

Analyse und Bewertung dezentraler Flexibilitätsoptionen in Energiesystemen mit hohem Anteil erneuerbarer Energien

Authors:
Falke, Tobias; Müller, Christoph; Meinerzhagen, Ann-Kathrin; Kulms, Tom; Schnettler, Armin

41

Modellierung und Optimierung unterschiedlicher Flexibilitätsoptionen als Virtueller Energiespeicher

Authors:
Kippelt, Stefan; Winkel, Michael; Rehtanz, Christian

42

Ein disruptiver Ansatz: Hocheffiziente, modulare Energiespeicher durch den verstärkten Einsatz von Software und offener Hardware

Authors:
Singer, Arthur; Helling, Florian; Weyh, Thomas; Pfisterer, Hans-Jürgen; Bürger, Ulrich

43

Optimierung von Verkehrsverhalten auf Basis individueller Mobilitätsassistenz

Authors:
Hilgert, Tim; Kagerbauer, Martin; Schuster, Thomas; Becker, Christoph

44

Digitalisierung der Mobilität

Authors:
Beutel, Markus C.; Ohler, Fabian; Samsel, Christian; Gökay, Sevket; Kluth, Wolfgang; Terwelp, Christoph; Krempels, Karl-Heinz

45

46

47

Kommunikationstechnologien der Mobilität 2025+

Authors:
Rehme, Marco; Festag, Andreas; Krause, Jan

48

Herausforderungen bei der Umsetzung intelligenter Ladestrategien

Authors:
Menz, Leonhard; Kehl, Steffen; Grill, Fabian; Gerlicher, Ansgar

49

Intelligentes Lademanagement von Elektrofahrzeugen in Verbindung mit vernetzten Wohnquartieren und dessen Auswirkungen auf das vorgelagerte Niederspannungsnetz

Authors:
Mummel, Jan; Diekmann, Stephan; Wussow, Jonas; Engel, Bernd; Lienesch, Frank; Kurrat, Michael

50

51

Langzeitnutzung vernetzter, persönlicher Gesundheitsgeräte

Authors:
Meyer, Jochen; Heuten, Wilko; Schnauber, Jochen; Boll, Susanne

52

Wearables mit integrierter Mikrowellen-Sensorik für Internet-of-Things-Anwendungen (IoT) im Health-Care-Sektor: Eine Übersicht

Authors:
Dietz, Marco; Guarin, Gustavo; Hofmann, Maximilian; Nasr, Ismail; Nehring, Johannes; Laemmle, Benjamin; Schwarzmeier, Andre; Aufinger, Klaus; Hagelauer, Amelie; Fischer, Georg; Weigel, Robert; Kissinger, Dietmar

53

Electricity Metering for Dementia Care

Authors:
Gerka, Alexander; Lübeck, Felix; Eichelberg, Marco; Hein, Andreas

54

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57

Mit dem Internet der Dinge vom Gebäude- zum Stadtteil-Energiemanagement

Authors:
Bretschneider, Peter; Bernard, Thomas; Herzog, Reinhard; Tippmann, Volker; Warweg, Oliver; Naumann, Steffi

58

Wege zu zukunftssicheren Kommunikationsprotokollen für das Smart Home – auf allen Ebenen

Authors:
Mamo, Fesseha Tsegaye; Yushev, Artem; Walz, Andreas; Schappacher, Manuel; Sikora, Axel; Scherzinger, Clemens; Ketterer, Lionel

59

Reminder objects im intelligenten Zuhause der Zukunft

Authors:
Klein, Peter; Rieß, Henrik; Ecker, Martin; Uhlig, Martina

60

Integrated Connectivity for Smart Buildings – an IoT Topic

Authors:
Alexeeva, Zoya; Gamer, Thomas; John, Dirk; Kantz, Florian; Schmitt, Johannes

61

SAREF in Home – Smart Appliances Reference ontology for Smart Home

Authors:
Hartog, Frank den; Daniele, Laura; Roes, Jasper

62

Ultra-low power acoustic front-ends for natural language user interfaces

Authors:
Fischer, Johannes; Bhardwaj, Kanav; Breiling, Marco; Leyh, Martin; Bäckström, Tom

63

Fußgängerlokalisierung auf Basis eines im Schuh integrierten Energieautarken mobilen cyber-physikalischen Systems

Authors:
Meckler, S.; Goridko, V.; Ylli, K.; Hoffmann, D.; Willmann, A.; Hehn, T.; Schwaab, M.; Ehrbrecht, B.; Manoli, Y.

64

Using VOC Sensors and the Internet of Things to Improve the Energy Efficiency in Smart Buildings

Authors:
Grabowski, Matthias; Kochanneck, Sebastian; Mauser, Ingo; Henning, Hans-Martin; Schmeck, Hartmut

65

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Auf der Suche nach Trends im Internet der Dinge – Trendradar zur Absicherung der Innovationsstrategie

Authors:
Roth, Maximilian; Köhler, Alexander; Huber, Sebastian

68

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Reference Architecture for the Internet of Things

Authors:
Schaefer, Falk-Moritz; Papleux, Fabien; Sauce, Matthieu; Furmanov, Max; Nyström, Tomas

70

Scaling up IoT: impact of semantic open platforms

Authors:
Ben Hmida, Helmi; Braun, Andreas

71

72

Ein Ansatz zur Unterstützung des Normungsprozesses für Smart Domains

Authors:
Gottschalk, Marion; Sauer, Jürgen

73

74

Weniger ist mehr – Reduktion und Abstraktion von Daten in der vernetzten Welt

Authors:
Kerbusch, Jochen; Heinrich, Anett; Kempa, Heiko; Spitzner, Eike-Christian

75

76

Radarbasierte und vernetzte Umfeldsensorik zur autonomen Steuerung von Industrierobotern

Authors:
Wibbing, S.; Mann, S.; Lurz, F.; Frank, M.; Weigel, R.; Koelpin, A.

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An Open Source 3D Visualization for the RAMI 4.0 Reference Model

Authors:
Uslar, Mathias; Göring, Andre; Heidel, Roland; Neureiter, Christian; Engel, Dominik; Schulte, Stefan

80

Funkbasiertes Condition Monitoring von Werkzeugen in Zerspanungsprozessen

Authors:
Landfried, Kim-Carolin; Großkurth, Dominik; Hofmann, Klaus

81

82

Praxistest eines linearen Zustandsschätzsystems für Niederspannungsnetze auf Basis von Smart-Meter-Daten

Authors:
Wäresch, D.; Brandalik, R.; Wellßow, W. H.; Bischler, R.; Schneider, N.; Jordan, J.

83

84

Kombinierter markt- und netzdienlicher Einsatz von Flexibilitäten auf Basis der Netzkapazitätsampel

Authors:
Meese, Jan; Kornrumpf, Tobias; Steinbusch, Philippe; Zdrallek, Markus; Neusel-Lange, Nils

85

Adaptive Smart-Energy-Lösung für zukunftsfähige Verteilungsnetze – Automatische Detektion von neuen Einspeisern und Lasten

Authors:
Steinbusch, Philippe; Fischer, Sebastian; Stötzel, Marcus; Zdrallek, Markus; Pistoor, Günter; Kumm, Thomas; Hühnergarth, Frank; Friedrich, Wolfgang

86

SiENA: Simulator for Energy Network Applications combining Power, Heat and Communication

Authors:
Brettschneider, Daniel; Hölker, Daniel; Tönjes, Ralf

87

Energy Management Quality Analysis of Distributed Algorithms

Authors:
Hölker, Daniel; Brettschneider, Daniel; Tönjes, Ralf

88

Das Demonstrationsprojekt Virtuelles Kraftwerk Neckar-Alb

Authors:
Heimgärtner, F.; Höfling, M.; Menth, M.; Schur, E.; Truckenmüller, F.; Hagenlocher, H.; Zunke, J.; Frey, A.; Ebinger, D.; Jägers, S.; Dürr, L.; Röger, T.; Lindner, K.; Kahlert, C.

89

Evaluation of Communication-Interoperability in Smart Grids

Authors:
Amelsvoort, Marie van; Uslar, Mathias

90

Applikationen zur Spannungsregelung im Niederspannungsnetz - Regelstrategien, Koordinierung und Regelstabilität

Authors:
Weisenstein, M.; Rui, H.; Wellßow, W. H.; Hauffe, P.; Zimmer, K.; Wendel, C.; Geiß, H.

91

Personal Effort, Controllability and Privacy Concerns: Investigating Main V2G Barriers to Participation with Experienced Users

Authors:
Döbelt, Susen; Zerbe, Alexander; Kreußlein, Maria; Heller, Cynthia; Mair, Claudia; Schmalfuß, Franziska; Wüstemann, Ramona

92

Berücksichtigung spannungsabhängiger Verbraucherleistung als Handlungsoption im intelligenten Netzbetrieb

Authors:
Kopczynski, Leschek; Schallenburger, Michael; Huppertz, Philipp; Zeise, Roland

93

Analysis of the interdependencies of the socio-technical parameters of energy supply in urban quarters

Authors:
Hinker, Jonas; Myrzik, Johanna M. A.; Witte, Nicolas; Heinzel, Angelika

94

Analyse der Sicherheit und Robustheit von IKT intelligenter Stromnetze in einem Demonstrationsnetz

Authors:
Mölders, Benedikt; Köhn, Pascal; Erlinghagen, Philipp; Schnettler, Armin; Haverkamp, Simon; Allhoff, Manuel; Roggendorf, Christoph; Eichhorn, Thomas; Pletzer, Tobias

95

Energiewende in der Industrie

Authors:
Roscher, Marco; Graus, Marcel

96

Analyse von strukturellen Veränderungen im europäischen Verbundnetz anhand eines zeitsynchronisierten, verteilten Frequenzmesssystems

Authors:
Straeten, Michael van der; Remppis, Simon; Siebenlist, Andreas; Lens, Hendrik

97

Test eines Analyseframeworks zur Unterstützung der Verteilnetzplanung im Projekt ESOSEG

Authors:
Kondzialka, Christoph; Casel, Matthias; Ebe, Falko; Heilscher, Gerd; König, Markus; Irlbeck, Maximilian

98

Identifikation und Darstellung von Verteilungsnetzzuständen mittels Netz-Screening zur Unterstützung von Planung und Betriebsführung

Authors:
Cramer, Moritz; Potratz, Fabian; Schnettler, Armin; Willing, Stefan; Prinz, Wolfgang; Brosda, Constantin; Taske, Andreas

99

Entwicklung eines Analyseframeworks zur Unterstützung der Verteilnetzbetreiber im Projekt ESOSEG

Authors:
Kramer, Michael; Bytschkow, Denis; Ascher, Dominik; Koutsoumpas, Vasileios; Jambagi, Akhila; Irlbeck, Maximilian

100

Mehrwert des Smart Meter-Rollouts für die Implementierung von Netzoptimierenden Maßnahmen

Authors:
Estermann, Thomas; Samweber, Florian; Fattler, Steffen

101

102

Dynamisches Engpassmanagement für den Netzregelverbund

Authors:
Pawellek, Arne; Hofmann, Lutz

103

SASO – Auf dem Weg zum Autopiloten in der Netzleittechnik

Authors:
Heine, Michael; Jockschat, Benjamin

104

Verbrauchsprofile moderner Gebäude: Erfahrungen aus einem Jahr Messdaten des Projekthauses Ulm

Authors:
Ruf, Holger; Kober, Patrick; Meier, Florian; Irlbeck, Maximilian; Heilscher, Gerd

105

106

107

Monitoring des Wohlergehens von alleinlebenden Senioren auf Basis von dezentral gemessenen Energieverbauchswerten

Authors:
Pascher, Max; Evers, Stefan; Meermeyer, Martin; Cagnazzo, Matteo

108

Prädiktive Betriebsoptimierung drehzahlvariabler Wärmepumpen in Kombination mit preisvariablen Stromtarifen

Authors:
Röhrenbeck, S.; Benzarti, A.; Wellßow, W. H.; Maar, K.; Hauffe, P.; Maul, J.; Pahn, M.; Tersluisen, A.; Gündra, H.

109

Autarkes MEMS-Dosimeter für personenbezogenes Nanopartikel-Monitoring

Authors:
Wu, Wenze; Wasisto, Hutomo Suryo; Peiner, Erwin; Uhde, Erik

110

Postsack 4.0 – Eine Innovation weit jenseits der Paketbox

Authors:
Beck, Florian; Stein, Jessica; Frauenberger, Tobias; Zentgraf, Ralf; Bochtler, Ulrich

111

Smarter Energy by an Intranet of Things in Buildings

Authors:
Bao, Kaibin; Fiebig, Florian; Frank, Lukas; Kochanneck, Sebastian; Mauser, Ingo; Schmeck, Hartmut

112

LED-Leuchte mit aktiver Farbortregelung für die biologisch wirksame Beleuchtung

Authors:
Göpfert, Rudi; Hipp, Nathalie; Zibold, Andreas; Kunzer, Michael; Ambacher, Oliver

113

Systemkonzept eines autarken und intelligenten Miniatur-Sensors für Smart Home Anwendungen

Authors:
Shuklin, Denis; Hohnloser, Daniel; Lieske, Tobias; Reichenbach, Marc; Baenisch, Andreas; Pfundt, Benjamin; Roeber, Juergen; Weigel, Robert; Fey, Dietmar

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StressSens: Drahtlose und energieautonome CMOS-integrierte Stressmessung

Authors:
Hehn, Thorsten; Kuhl, Matthias; Rossbach, Daniel; Folkmer, Bernd; Mintenbeck, Dieter; Manoli, Yiannos

120

Challenges for Adaptable Quality of Context Recognition in Opportunistic Sensing

Authors:
Eryilmaz, Elif; Trollmann, Frank; Ahrndt, Sebastian; Albayrak, Sahin

121

IEC 61850 Konformitätstest: Motivation, Ziele und Gründe

Authors:
Zanner, Martin; Meuser, Mark; Breuers, Markus

122

Innovative Lehrkonzepte in der Mechatronik für Industrie 4.0

Authors:
Eichinger, Peter; Höfig, Bernhard; Lehmann, Ulrich; Schiek, Volker; Stetter, Rainer