Welches Potenzial hat die Prozessdigitalisierung für das Energiemanagement bei Strom-Prosumenten und wie kann dieses systematisch erschlossen werden?
Ziel der vorliegenden Arbeit ist, das Potenzial der Digitalisierung von Prozessen des Energiemanagements bei Strom-Prosumenten zu ermitteln. Als exemplarische Anwendungsfälle des Energiemanagements werden dabei die Priorisierung eingebundener Geräte, Überschussladen und Warmwasserbereitung betrachtet. Durch die Entwicklung eines Referenzmodells, bestehend aus einem Business Process Model and Notation 2.0-Prozessmodell und einem Software-Architekturmodell, wird eine Grundlage für die übergreifende Standardisierung von Energiemanagementfunktionen geschaffen. Das Referenzmodell wird im Rahmen eines experimentellen Prototypings unter Einsatz einer Process-Engine erprobt.
Im Ergebnis wird deutlich, dass die Prozessdigitalisierung Vorteile im Bereich der Systemdokumentation mit sich bringt und als Grundlage für die Entwicklung neuer Standards dienen kann. Der Implementierungsansatz unter Einsatz einer Process-Engine wirkt sich positiv auf die Wartbarkeit der Software aus, das Referenzmodell ist mit Einschränkungen übertragbar. Eine Interoperabilität zwischen beteiligten Geräten unterschiedlicher Hersteller wird nicht erreicht. Dazu bedarf es einer übergreifenden Schnittstelle, dieser Aspekt wurde als möglicher Gegenstand weiterer Forschung identifiziert.
Inhaltsverzeichnis
- EINLEITUNG
- AUSGANGSSITUATION UND MOTIVATION
- GEGENSTAND UND ZIELSETZUNG
- EINORDNUNG IN DIE WIRTSCHAFTSINFORMATIK
- AUFBAU DER ARBEIT
- GRUNDLAGEN
- ANWENDUNGSFACHLICHE GRUNDLAGEN
- Energiemanagement im Smart Home
- Prosumenten als Erzeuger und Verbraucher von elektrischer Energie
- THEORETISCH-METHODISCHE GRUNDLAGEN DER WIRTSCHAFTSINFORMATIK
- Prozessmanagement
- Digitalisierung von Prozessen
- Entwurf von Informationssystemen
- Anforderungsanalyse
- Softwarearchitektur
- Prozessmodellierung
- ANFORDERUNGSANALYSE FÜR DIE DIGITALISIERUNG DES ENERGIEMANAGEMENTS BEI STROM-PROSUMENTEN
- VORGEHENSWEISE
- FUNKTIONALE ANFORDERUNGEN
- NICHTFUNKTIONALE ANFORDERUNGEN
- ENTWURF EINES REFERENZMODELLS
- REFERENZMODELLE UND -MODELLIERUNG
- WERKZEUGE
- PROZESSMODELL
- ARCHITEKTURMODELL
- PROTOTYPISCHE IMPLEMENTIERUNG DES REFERENZMODELLS
- VERWENDETE TECHNOLOGIEN
- Java
- IntelliJ IDEA
- Maven
- Versionsverwaltung mit Git
- Spring Boot
- Camunda BPM
- H2-Datenbank
- IMPLEMENTIERUNGSDETAILS
- Deployment Prozessmodell
- Geschäftslogik mit JavaDelegate und ExecutionListener
- Zustandsverwaltung via State Beans
- Empfang Nachrichtenereignis
- TESTS
- Testanwendung
- Testdurchführung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit untersucht das Potenzial der Digitalisierung von Prozessen im Energiemanagement bei Strom-Prosumenten. Im Fokus stehen dabei die Priorisierung von Geräten, das Überschussladen und die Warmwasserbereitung. Hierzu wird ein Referenzmodell entwickelt, das auf Basis eines Business Process Model and Notation 2.0-Prozessmodells und eines Software-Architekturmodells die Standardisierung von Energiemanagementfunktionen ermöglicht. Das Referenzmodell wird mithilfe einer Process-Engine prototypisch implementiert und getestet.
- Potenzial der Digitalisierung von Prozessen im Energiemanagement
- Entwicklung eines Referenzmodells für die Standardisierung von Energiemanagementfunktionen
- Prototypische Implementierung und Testung des Referenzmodells mithilfe einer Process-Engine
- Analyse der Vorteile und Herausforderungen der Prozessdigitalisierung im Energiemanagement
- Bewertung der Übertragbarkeit und Interoperabilität des Referenzmodells
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Die Einleitung stellt die Ausgangssituation und Motivation der Arbeit vor, definiert den Gegenstand und die Zielsetzung sowie die Einordnung in die Wirtschaftsinformatik. Darüber hinaus erläutert sie den Aufbau der Arbeit.
- Grundlagen: Dieser Abschnitt beleuchtet die anwendungsspezifischen Grundlagen des Energiemanagements im Smart Home und die Rolle von Prosumenten als Erzeuger und Verbraucher von elektrischer Energie. Zudem werden die theoretisch-methodischen Grundlagen der Wirtschaftsinformatik, wie Prozessmanagement, Digitalisierung von Prozessen und Entwurf von Informationssystemen, behandelt. Hierzu zählen auch die Anforderungsanalyse, Softwarearchitektur und Prozessmodellierung.
- Anforderungsanalyse für die Digitalisierung des Energiemanagements bei Strom-Prosumenten: In diesem Kapitel wird die Vorgehensweise der Anforderungsanalyse erläutert und die funktionalen sowie nichtfunktionalen Anforderungen an die Digitalisierung des Energiemanagements bei Strom-Prosumenten identifiziert.
- Entwurf eines Referenzmodells: Dieses Kapitel beschreibt den Entwurf eines Referenzmodells, das die Standardisierung von Energiemanagementfunktionen ermöglichen soll. Es werden die verwendeten Werkzeuge vorgestellt und das Prozessmodell sowie das Architekturmodell detailliert erläutert.
- Prototypische Implementierung des Referenzmodells: Hier werden die verwendeten Technologien, wie Java, IntelliJ IDEA, Maven, Git, Spring Boot, Camunda BPM und H2-Datenbank, vorgestellt. Des Weiteren werden die Implementierungsdetails, einschließlich des Deployment-Prozessmodells, der Geschäftslogik, der Zustandsverwaltung und des Empfangs von Nachrichtenereignissen, erläutert. Außerdem werden die durchgeführten Tests und deren Ergebnisse beschrieben.
Schlüsselwörter
Die Arbeit befasst sich mit der Digitalisierung von Prozessen im Energiemanagement bei Strom-Prosumenten. Im Mittelpunkt stehen dabei die Standardisierung von Energiemanagementfunktionen, die Entwicklung eines Referenzmodells, die prototypische Implementierung mithilfe einer Process-Engine, die Anforderungsanalyse, Softwarearchitektur und Prozessmodellierung. Weitere wichtige Begriffe sind Smart Home, Prosumenten, Überschussladen, Warmwasserbereitung, Business Process Model and Notation 2.0, Prozessmanagement, Digitalisierung, Interoperabilität und Systemdokumentation.
- Citation du texte
- Marco de Haan (Auteur), 2023, Digitalisierung von Prozessen des Energiemanagements bei Strom-Prosumenten, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1390059
