Wie groß ist der Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch? – Eine grafische Analyse

Wie ändert sich der Verbrauch von Strom insgesamt, Solar- und Windenergie über die Jahre? Wann im Laufe eines Jahres ist der Verbrauch am höchsten? Reicht die Energiegewinnung über erneuerbare Energien aus, um den Verbrauch zu decken? Um diese Fragen zu beantworten, wird ein Zeitreihen-Datensatz zum Stromverbrauch in Deutschland aus der Open-Power-System-Data (OPSD)-Plattform in eine R-Shiny- oder Jupyter Notebook-App eingelesen, aufbereitet und grafisch dargestellt.
Der Workshop zeigt die App und erklärt, wie man eine App für Datenanalyse entwickelt und in die Cloud stellt. Keinerlei technische Voraussetzungen oder Vorkenntnisse sind erforderlich, die Apps werden in der R-Cloud bzw. Google Colab Cloud zur Verfügung gestellt und entwickelt.

Prof. Dr. Eva Maria Kiss

Studiengangsleiterin Elektrotechnik

Fachbereich Angewandte Ingenieurswissenschaften

Hochschule Kaiserslautern

M. Sc. Anke Welz

Wissenschaftliche Mitarbeitern

Fachbereich Angewandte Ingenieurswissenschaften

Hochschule Kaiserslautern

Vernetzte und kommunizierende Produkte am Beispiel einer autonomen Baustelle

Die zunehmend digitalisierte und vernetzte Entwicklung komplexer technischer Systeme (d.h. Produkte, Dienstleistungen, Produkt-Service-Systeme und Produktionssysteme) stellt eine große Herausforderung für die heutige Industrie dar. Hierzu wird ein System of Systems Lifecycle Engineering Konzept vorgestellt, um die Komplexität beherrschbar zu machen und eine Wertschöpfung für produkt- und plattformübergreifende Geschäftsmodelle zu ermöglichen, die ein umfassendes informationstechnisches Zusammenspiel mehrerer heterogener Produkte und deren Infrastrukturkomponenten erfordern. Der Beitrag zeigt aktuelle Forschungsergebnisse und ein Closed-Loop System Engineering Testbed am Institut für Virtuelles Produkt Engineering (VPE) der TU Kaiserslautern, das in Kooperation mit der CONTACT Software GmbH realisiert wurde.

M. Sc. Sven Forte

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung

TU Kaiserslautern

Dr.-Ing. Thomas Dickopf

MBSE & IoT Analyst

CONTACT Software GmbH

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Einführung in die Thematik IoT mit Livedemo

Möglichkeiten der Datenanalyse am Beispiel von Smart Monitoring

Die Entstehung einer Strategie zum Umgang mit IoT-Daten in einer Echtzeitumgebung ist ein komplexes Unterfangen. Neben der Datengewinnung sind auch Aspekte der Datenverfügbarkeit und Datenanalyse zu gewährleisten. Im ersten Teil des Seminars wird anhand der Möglichkeiten einer Low-Code Umgebung die Verfügbarkeit und Analysemöglichkeiten von IoT-Daten aufgezeigt. Auf Basis des im Funktionsumfang erweiterten Mendix Studio Pro soll eine Basis-App programmiert werden, die IoT-Daten visualisiert und als Service anbieten kann. Durch vorgefertigte Schnittstellen und der intuitiven No- und Low-Code-Umgebung ist die Erstellung einer Service-App innerhalb eines Workshops nicht nur möglich, sondern auch reproduzierbar. Die dafür benötigten Daten werden vom Unternehmen MML bereitgestellt, dass im Bereich der Windenergie tätig ist. Nach der kurzen Einführung in IoT wird folgend an einem konkreten Beispiel die Wichtigkeit des Predictive Maintenance erörtert. Hauptbestandteil solcher Vorhersagemodelle ist das intelligente Überwachen von Echtzeitdaten. Das sogenannte Smart Monitoring ermöglicht unabhängig vom Standort jederzeit alle relevanten Daten zu analysieren und bedarfsgerecht darauf zu reagieren.

M. Sc. Yannick Juresa

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung

TU Kaiserslautern

Dr.-Ing. Samer Mtauweg

Managing Partner, Product Developer

MML Solutions GmbH

Digitalisierung in der Landwirtschaft

In der digitalen Landwirtschaft herrscht starke Heterogenität zwischen den einzelnen Systemen, aber auch Akteuren. Dies führt zu fehlender Interoperabilität, wodurch eine Vernetzung der modernen Systeme schwierig ist. Durch die Betrachtung von Systemen in der gesamten Wertschöpfungskette, sowie der Anforderungsanalyse aller unterschiedlichen Akteure, kann das Software- und Systems Engineering im Bereich Digital Farming Lösungen anbieten.

Prof. Dr.-Ing. Jörg Dörr

Digital Farming

TU Kaiserslautern

Optimierung von Produktion & Logistik mit Simulation & digitalen Zwillingen

Anhand von Demo- und realen Simulationsmodellen werden Einsatzmöglichkeiten, Vorteile und Besonderheiten von ereignisdiskreten Simulationen präsentiert. Die Rolle um Funktionalität um Digital-Twins wird Beispielhaft erläutert. Zusätzlich gibt es die Möglichkeit für die Interessenten mit den präsentierten Modellen via Fernzugriff zu experimentieren und die gezeigten Softwaretools kennen zu lernen.

Prof. Dr.-Ing. habil. Alexander Lavrov

Informations- und Kommunikationstechnik in der Logistik

Hochschule Kaiserslautern

IoT Security für batteriebetriebene Endgeräte

Im Rahmen der OD Pfalz und des Innovationsbereichs Produkte arbeitet der Lehrstuhl EMS der TU Kaiserslautern zusammen mit der Firma KSB aus Frankenthal an Sicherheitslösungen für das Internet der Dinge (IoT).
Die Wissenschaftler an der TU forschen dazu an speziellen Verfahren zur Realisierung standardisierter kryptographischer Verfahren auf den eingebetteten Mikrocomputersystemen typischer IoT Endgeräte.
Da die Endgeräte oft batteriebetrieben sind, stellt die energieeffiziente Implementierung der üblicherweise rechenleistungsintensiven kryptografischen Algorithmen eine besondere Herausforderung dar.
Hier wurden wichtige Forschungsergebnisse in Zusammenarbeit mit KSB erarbeitet und in Form eines wissenschaftlichen Papers publiziert. Das hier verlinkte Video zeigt den Konferenzvortrag, der zu dieser Arbeit auf der zugehörigen Konferenz eingereicht wurde. Neben der Präsentation der wissenschaftlichen Ergebnisse bietet der Vortrag auch eine gute Einführung in das Thema “Ultra Low Power Security für das Internet der Dinge”.

M. Eng. Carl Rheinländer

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Fachgebiet Entwurf Mikroelektronischer Systeme

TU Kaiserslautern

M. Sc. Frederik Lauer

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Fachgebiet Entwurf Mikroelektronischer Systeme

TU Kaiserslautern

Intelligente Roboter für eine smarte Logistik & Fertigung

Es ist eine Livevorführung mit Robotern geplant. Bei dieser sollen intelligente Funktionen (insb. Mustererkennung) und deren Einsatzmöglichkeiten vermittelt werden. Zudem soll das Publikum Einsicht in die Möglichkeiten und Vorteile einer partiellen oder vollständigen Automatisierung von Pick-Funktionen (Kommissionierung u.ä. Funktionen) in modernen Betrieben erhalten.

Prof. Dr.-Ing. habil. Alexander Lavrov

Informations- und Kommunikationstechnik in der Logistik

Hochschule Kaiserslautern

Geschäftsmodelle und Preissysteme

Implikationen der Digitalisierung für die Wertschaffung und Wertaneignung

Die Digitalisierung revolutioniert die Art und Weise, in der innovative Geschäfts- und Erlösmodelle entwickelt werden. Dabei beschreibt das Geschäftsmodell, wie Wert von Unternehmen und Kunden gemeinsam geschaffen wird, und das Erlösmodell, wie Unternehmen sich einen Teil dieses Wertes aneignen können. Die Digitalisierung führt in diesem Kontext vermehrt dazu, dass Produkte und Dienstleistungen nicht mehr an die Kunden verkauft werden, sondern diesen ein Zugang zur Nutzung dieser Ressourcen eingeräumt wird. Die Möglichkeiten reichen beispielsweise von Software-as-a-Service im B2B-Bereich bis zum Sharing im B2C-Bereich. Mit diesem Wandel geht die Notwenigkeit einher, Preissysteme zu entwickeln, die nicht mehr auf die Transaktion, also den Verkauf von Produkten und Dienstleistungen, sondern auf die Nutzung dieser Ressourcen abstellen. Allerdings entfaltet eine Veränderung des Preissystems praktisch zwangsläufig auch Auswirkungen auf das gesamte Geschäftsmodell. In diesem Beitrag werden deshalb Möglichkeiten und Grenzen nutzungsabhängiger Preissysteme beleuchtet, die zur Monetarisierung des geschaffenen Wertes eingesetzt werden können.

Prof. Dr. Stefan Roth

Lehrstuhl für Marketing

TU Kaiserslautern

Dipl.-Wirtsch.-Ing. Werner Weiss

Geschäftsführer

Insiders Technologies GmbH

Kryptowährung $FUX

IDEENWALD hat die Kryptowährung $FUX auf einer privaten Blockchain geschaffen. $FUX nutzen wir als Zahlungsmittel im IDEENWALD u.a., um Challenges zu belohnen,  Incentives zu setzen, exklusive Veranstaltungen und andere Formate für $FUX-Nutzer*innen anzubieten. 

M. Sc. Johannes Koch

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Lehrstuhl Design Cyber-physikalischer Systeme

TU Kaiserslautern

Let’s Play Business – ein Planspiel im IDEENWALD

Mit der Kryptowährung $FUX die Geschäftswelt simulieren

IDEENWALD ist ein Ökosystem für Gründung Innovation und Wachstum. Koordiniert von der TU Kaiserslautern vernetzt IDEENWALD gemeinsam mit den derzeitigen Partnern Hochschule Kaiserslautern, Business und Innovation Center Kaiserslautern, Science und Innovation Alliance Kaiserslautern sowie dem Fraunhofer Leistungszentrum für simulations- und softwarebasierte Innovation auf der Ebene von Menschen, Institutionen und Unternehmen. Mit einem Konzept aus der Verbindung von Innovation und Naturnähe entwickelt sich mit IDEENWALD in unserer Region eine Innovations- und Gründungskultur als Alternativangebot zu den Metropolen. Dabei stehen stets der Mensch und seine Bedürfnisse im Mittelpunkt.
Mit „let’s play business“ bietet IDEENWALD ein digitales Planspiel an, in dem Menschen in einer geschützten Umgebung ihre Business-Skills erproben und erfahren können. Die Kryptowährung $FUX stellt das Spielgeld dar. Alle Spieler*innen erhalten ein Startkapital von 5.000 $FUX, das durch Handel, Anbieten von Leistungen und Teilnahme an bestimmten Aktionen vermehrt werden kann. Am Ende einer Spielperiode von 6 – 10 Monaten wird abgerechnet. Diejenige oder derjenige, mit dem größten Zuwachs an $FUX-Vermögen in diesem Zeitraum wird auf die große Bühne gehoben und dem IDEENWALD als FUX-Hero präsentiert.

Bernhard Schu

Leiter Gründungsbüro

Gründungsbüro TU&HS Kaiserslautern

Bernhard Lorig

Gründungscoach

Gründungsbüro TU&HS Kaiserslautern

Blockchain basierte intelligente Ladesäule

Elektroautos sind mittlerweile ein wichtiger Bestandteil der Automobilindustrie. Der Mangel einer gut ausgebauten Infrastruktur von verfügbaren Ladestationen hemmt Autofahrer häufig vor dem Wechsel zu einem Elektroauto. Für Stadtbewohner ist es zudem häufig schwierig, direkt vor dem eigenen Haus einen Parkplatz zu finden, was das Laden des Autos über Nacht erschwert. Das nachfolgende Konzept bietet, basierend auf einem P2P (Peer-to-Peer) Konzept, einen möglichen Lösungsansatz für dieses Problem, wobei ein Hausbesitzer unkompliziert und sicher, über eine intelligente Steckdose Strom an Elektroautobesitzer verkaufen kann. Hierzu wird ein Blockchain-basierendes Zahlungssystem verwendet, welches speziell für M2M (Machine-to-Machine) Zahlungen auf eingebetteten Systemen wie einem intelligenten Stecker oder einer Steckdose entwickelt wurde. Dabei fungiert ein sogenannter „Smart Contract“ auf der Ethereum Blockchain als Mittelsmann, der die Sicherheit der Transaktion gewährleistet. Somit werden keine externen dritten Parteien, wie bspw. Zahlungsdienstleister, im Zahlungsprozess benötigt.
Im der Präsentation werden das Konzept und die Funktionsweise der Lösung genauer erläutert. Anschließend folgt eine Demonstration des erstellten Prototyps.

M. Sc. Frederik Lauer

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Fachgebiet Entwurf Mikroelektronischer Systeme

TU Kaiserslautern

Remote Collaboration in der menschzentrierten Produktentwicklung

Methoden und digitale Werkzeuge

Durch die mit der COVID-19 Pandemie verbundenen Kontaktbeschränkungen haben die Verbreitung des verteilten Arbeitens und die Nutzung des Home Offices sowie Mischformen wie das Blended Remote Office stark zugenommen. In der Produktentwicklung erfordern diese Formen der Zusammenarbeit jedoch auch ein angepasstes Vorgehen, um die Schaffung von Insellösungen und Informationssilos zu vermeiden. Dieser Beitrag stellt Methoden und digitale Werkzeuge zur Remote Collaboration für die frühen Phasen der menschzentrierten Produktentwicklung vor.

Prof. Dr.-Ing. Jan Conrad

Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik

Hochschule Kaiserslautern

Virtual & Mixed Reality Anwendungen im Engineering

VR- und AR- Anwendungen bieten entlang des gesamten Produktlebenszyklus verteilt, mit computergestützen virtuellen Informationen, vielfältige Chancen für das Engineering. XR ermöglicht eine kollaborative Arbeitsumgebung, die gewöhnliche Prozesse im Unternehmen hochinnovativ gestaltet.
In diesem Beitrag soll der Begriff X-Reality geklärt und konkrete Anwendungsfälle, der innovativen Visualisierungstechnologie, aufgezeigt werden.

M. Sc. Tobias Ehemann

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung

TU Kaiserslautern

Menschzentrierte Entwicklung in der Praxis: Voraussetzungen, Vorgehen und Fallbeispiele

Erfolgreiche Produkte basieren auf menschzentrierten Design- und Entwicklungsmethoden.
Sie erlauben das zügige Erfassen und Verstehen von Marktchancen und Nutzerbedürfnisse und können diese über den gesamten Produktentwicklungsprozess abbilden.
Die Referenten Prof. Dr. Dieter Wallach und Daniel Kerpen veranschaulichen am Prozess des Collaborative User Experience Design, dass Nutzungsszenarien und Nutzerbedürfnisse bereits in frühen Entwicklungsphasen eines Produkts überprüfbar sind. Die Referenten zeigen dabei, wie sich das Collaborative UX Design gut in den betrieblichen Ablauf, insbesondere auch von kleinen und mittleren Unternehmen, integrieren lässt.

Prof. Dr. Dieter Wallach

Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik

Hochschule Kaiserslautern

Daniel Kerpen

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik

Hochschule Kaiserslautern

M.Sc. Alexander Löffler

Geschäftsführer

Pxio GmbH

IoT Security im Zeitalter von Quantencomputern

Die Entwicklung von Quantencomputern stellt herkömmliche Verschlüsselungsmethoden, die unter anderem für die sichere Kommunikation im IoT/Industrial-IoT angewendet werden, auf eine Bewährungsprobe. Einige dieser Verfahren lassen sich durch Berechnungen auf Quantencomputern deutlich schneller knacken als auf herkömmlichen Rechnerarchitekturen.
Zur Sicherstellung zuverlässiger Verschlüsselungsmethoden auch im Postquantenzeitalter werden neue Verfahren entwickelt.
Der Vortrag behandelt dieses Thema und zeigt Lösungsansätze für die Implementierung solcher Verfahren auf eingebetteten IoT Systemen auf.

M. Sc. Maximilian Schöffel

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Fachgebiet Entwurf Mikroelektronischer Systeme

TU Kaiserslautern

Keynote: Der Engineering 4.0 Lifecycle aus Sicht der Industrie

Eine zeitgemäße Produktion ist digital, vernetzt und intelligent gesteuert. Dabei beschreibt der Einsatz von Smart Engineering Methoden, Prozesse und IT-Werkzeuge, um eine disziplinübergreifende, systemorientierte Entwicklung innovativer, intelligenter und vernetzter Lösungen zu ermöglichen. Digitalisierung und Vernetzung verändern die Produktion radikal. Die Digitalisierung wirkt entlang des gesamten Produktlebenszyklus als transformative Kraft, wobei Durchgängigkeit und Agilität im Engineering eine maßgebliche Rolle spielen mit bemerkenswerten Nutzenpotenzialen, um Unternehmen in eine erfolgreiche Zukunft zu führen.

Hon.-Prof. Dr.-Ing. Carsten Burchardt

Forschungsleiter & Strategic Business Consulting

Siemens Digital Industries Software GmbH