PDF-Dokument anzeigen - Deutschland Intelligent Vernetzt

Transcription

Mit Intelligenten Netzen zu
Innovation, Wachstum und Fortschritt
Digitale Infrastrukturen sind Voraussetzung für eine erfolgreiche Zukunft des Standorts Deutschland und für einen nachhaltigen Weg in die vernetzte Gesellschaft. Die Digitalisierung und Vernetzung von fünf zentralen Infrastrukturen – Energie, Verkehr, Gesundheit, Bildung und öffentliche Verwaltung – unter dem Stichwort „Intelligente Netze“ ist eine Aufgabe, vor der nicht nur
Deutschland steht, sondern alle Industrieländer. Intelligente Netze werden von zentraler volkswirtschaftlicher und gleichzeitig gesellschaftlicher Bedeutung sein. Die mit Intelligenten Netzen
erreichbaren Produktivitäts- und Effizienzgewinne im Einsatz von Ressourcen, in Prozessen und
bei der Entwicklung neuer innovativer Produkte, sowie deren Beiträge zur Steigerung der Lebensqualität, sind wichtige Grundlagen für Wachstum und Wohlstand in den nächsten Jahrzehnten.
Deutschland hat hier das Potenzial für eine internationale Vorreiterstellung.
In drei Kapiteln dokumentiert dieses Jahrbuch die Arbeiten der AG2 des
Nationalen IT-Gipfels zu ihrem Fokusthema des Jahres 2012 und gibt
Orientierung für den weiteren gemeinsamen Weg.
Digitale Infrastrukturen
1. Intelligente Netze –
Strategien auf dem Weg in die digitale Gesellschaft
Arbeitsgruppe 2
Die Unterarbeitsgruppe Intelligente Netze erarbeitete im Rahmen eines
strukturierten Strategieprozesses mit Experten aus Wirtschaft, Politik
und Wissenschaft strategische Kernaussagen zur Umsetzung Intelligenter Netze.
Jahrbuch 2012/2013
2. Plattformen und Querschnittstechnologien –
Die Enabler Intelligenter Netze
Intelligente Netze setzen auf Basistechnologien wie Cloud Computing,
Machine-to-Machine-Kommunikation und IPv6 auf. Die Unterarbeitsgruppe Plattformen beschäftigte sich mit Maßnahmen und innovationsfreundlichen Rahmenbedingungen, um die Akzeptanz und das Vertrauen
in diese für die Zukunft Deutschlands wichtigen Technologien zu stärken.
3. Flächendeckendes Breitband –
Die Grundlage für Intelligente Netze
Die Unterarbeitsgruppe Breitband begleitet den Ausbau deutscher
Breitbandinfrastrukturen, indem sie sich zentralen Fragestellungen
und Maßnahmen in der branchenübergreifenden Zusammenarbeit, im
flächendeckenden Ausbau von Hochleistungsnetzen und zuverlässigen
Breitbandinfrastrukturen in der Haus- und Heimvernetzung widmet.
AG2-JB2_Webversion_2012-12-13_Tite.indd 1
Mit Intelligenten Netzen
zu Innovation, Wachstum und Fortschritt
www.it-gipfel.de
13.12.2012 17:45:20
Digitale Infrastrukturen
Arbeitsgruppe 2
Arbeitsgruppe 2 des Nationalen IT-Gipfels
Jahrbuch 2012/2013
Jahrbuch 2012/2013
Herausgeber: Arbeitsgruppe 2 des Nationalen IT-Gipfels (AG2)
„Digitale Infrastrukturen als Enabler für innovative Dienste“
Digitale Infastrukturen
Ansprechpartner: Dr. Sven Hischke
Deutsche Telekom AG
E-Mail: sven.hischke @ telekom.de
Dr. Peter Knauth
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
E-Mail: peter.knauth @ bmwi.bund.de
Redaktion: Jens Mühlner (Projekt- und Redaktionsleitung)
Deutsche Telekom AG
E-Mail: jens.muehlner@ telekom.de
Die Projektgruppen der AG2 und ihre Leiter (siehe ab S. 401)
Tanja Bosse · Nicole Eichhorn · Kerstin Hain · Dr. Jörg-Michael Hasemann ·
Klaus-Peter Liepach · Hinnerk Fretwurst-Schiffel · Daniel Gille
Deutsche Telekom AG
ja|wirtschaftskommunikation · Berlin
Gestaltung: Kerstin Hain
Deutsche Telekom AG
mc-quadrat Markenagentur und Kommunikationsberatung · Berlin | München
(Ausgewählte Infografiken und Datenvisualisierung)
Druck: BerlinDruck · Achim
AG2-JB2_Webversion_2012-12-13.indd 2-3
Mit Intelligenten Netzen zu Innovation, Wachstum und Fortschritt
14.12.2012 12:58:33
5
Inhalt
Mit Intelligenten Netzen zu Innovation, Wachstum und Fortschritt
Vorworte der AG2-Leitung . ......................................................................................
8
Einleitung . ...............................................................................................................
11
Zusammenfassung – Leitthesen für den Weg in die digitale Gesellschaft ..................
17
1
Intelligente Netze –
25
1.1
Entwicklungslinien Intelligenter Netze – Begriffe und Abgrenzung ....................
29
1.2
Auswirkungen und Nutzen Intelligenter Netze...................................................
47
1.3
Intelligente Energienetze .................................................................................
59
1.4
Intelligente Gesundheitsnetze .........................................................................
93
1.5
Intelligente Verkehrsnetze ............................................................................... 111
1.6
Intelligente Bildungsnetze . .............................................................................. 127
1.7
Intelligente Verwaltungsnetze .......................................................................... 145
1.8
Gastbeitrag: Rahmenbedingungen für die digitale Zukunft Ergebnisse des Fachdialogs Netzneutralität 2012 ............................................ 161
14.12.2012 12:58:33
6
Inhalt
Inhalt
7
2
Plattformen und Querschnittstechnologien –
2.1
AG2-Übersicht ......................................................................................................... 387
173
Impressionen vom 7. IT-Gipfel in Essen . ................................................................... 445
Chancen für den Mittelstand durch Cloud Computing – Ein Wegweiser . .......... 177
Verzeichnis der beiteiligten Unternehmen, Behörden und Organisationen ................. 454
2.2 Machine-to-Machine-Kommunikation –
Eine Chance für die deutsche Industrie ........................................................... 199
Abkürzungsverzeichnis . ........................................................................................... 456
Abbildungsverzeichnis . ............................................................................................ 458
2.3 Handlungsempfehlungen zur Förderung .der Einführung von IPv6....................... 231
Tabellenverzeichnis .................................................................................................. 459
3
Literaturverzeichnis ................................................................................................. 460
Glossar .................................................................................................................... 463
Flächendeckendes Breitband –
3.1
251
Umsetzung der Breitbandstrategie der Bundesregierung –
Stand und Perspektiven .................................................................................. 257
3.2 Branchenübergreifende Zusammenarbeit beim Breitbandausbau ..................... 263
3.3 Alternative Verlegetechnologien am Beispiel Mikro-/Mini-Trenching (MT) ........ 283
3.4
Finanzierung von Hochleistungsnetzen .in schwer zu versorgenden Gebieten . .. 293
3.5 Flächendeckender Ausbau von Hochleistungsnetzen ....................................... 303
3.6
Haus- und Heimvernetzung ............................................................................. 335
3.7
Breitbandaktivitäten der Bundesländer ............................................................ 369
3.8 Gastbeitrag: Open Access – Ergebnisse des NGA-Forums 2012........................ 379
14.12.2012 12:58:34
8
Vorworte der AG2-Leitung
9
Vorworte der AG2-Leitung
Mit dem Auf- und Ausbau modernster Breitbandnetze schaffen wir
heute die Infrastruktur, die den Sprung in die Gigabit-Gesellschaft
ermöglicht. Privat und beruflich sind wir jederzeit vernetzt. Schnelle Verbindungen sind immer und überall verfügbar. Unsere Vision vom vernetzten Leben und Arbeiten wird zur Realität. Aber wir
müssen schon jetzt die nächste Stufe dieser Entwicklung angehen:
Den Aufbau intelligenter Infrastruktur in fünf gesellschaftlichen
Kernbereichen. Dies sind Energie, Gesundheit, Verkehr, Bildung
und Verwaltung.
Der Aufbau dieser „Intelligenten Netze“ ist das wohl größte und
wichtigste Infrastrukturprojekt der kommenden Dekade. Sie sind
zum Beispiel technische Voraussetzung und Mittel zur Umsetzung
der Energiewende und genauso zur Bewältigung der Folgen des
demografischen Wandels. Durch den Aufbau Intelligenter Netze
verbessern wir nicht nur Deutschlands Wettbewerbsfähigkeit, wir
schaffen auch eine IKT-Infrastruktur, die das Leben der Menschen
in vielerlei Hinsicht verbessern und erleichtern wird. Es entstehen
aber auch neue Risiken. Deshalb muss der Faktor Sicherheit in
diesen digitalen Systemen von Anfang an tief verankert werden,
um das Vertrauen für deren Nutzung zu gewinnen und dauerhaft
zu erhalten.
Die AG2 des Nationalen IT-Gipfels hat in den vergangenen Jahren mit ihren Beiträgen zum flächendeckenden Breitbandausbau
wegweisende Akzente gesetzt. Jetzt gilt es, die begonnene Arbeit
nicht nur in der Kooperation zwischen IKT-Wirtschaft und Politik,
sondern in neuen Formen der branchenübergreifenden Zusammenarbeit zu vertiefen. Das Jahrbuch der AG2 ist abermals ein wichtiger Meilenstein auf diesem Weg. Es soll Orientierung geben, um
das Engagement in einem gemeinsamen Verständnis der künftigen
Ziele ebenso erfolgreich fortzuführen. Auf diese Zusammenarbeit
freue ich mich und wünsche Ihnen eine interessante Lektüre.
Der IT-Gipfel hat für die Bundesregierung einen hohen Stellenwert.
Die Kooperation von Politik und Wirtschaft ist mustergültig. In der
AG2 haben über 300 Einzelpersonen engagiert in den Unterarbeitsgruppen Breitband, Intelligente Netze und Plattformen mitgewirkt.
Die Bedeutung der Telekommunikation nimmt infolge der Digitalisierung und Vernetzung großer Bereiche der Gesellschaft weiter
zu. Mit Intelligenten Netzen kann die Telekommunikationsbranche
dazu beitragen, gesamtgesellschaftliche Herausforderungen wie
Energiewende, demografischen Wandel, Urbanisierung, wachsenden Verkehr und den Bürokratieabbau zu meistern. Die AG2 hat die
Debatte ein gutes Stück vorangetrieben und mit ihren Ergebnissen Impulse gesetzt; dies dokumentiert dieses Jahrbuch. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie wird Initiativen für
eine übergreifende Strategie für die Einführung Intelligenter Netze
unterstützen, um die Modernisierung wesentlicher Basissektoren
unserer Volkswirtschaft zu fördern.
Hierfür brauchen wir hochleistungsfähige Netze. Bereits heute stehen für 51 % der deutschen Haushalte Breitbandanschlüsse
mit 50 MBit/s und mehr zur Verfügung. Jetzt geht es darum, das
ambitionierte Ziel einer flächendeckenden Versorgung mit weiterer
Unterstützung der Wirtschaft zu erreichen. Die AG2 kann gerade in
Fragen der praktischen Umsetzung wirkungsvolle Impulse setzen
und Orientierungshilfen für Entscheidungsträger vor Ort geben.
Der Breitbandausbau, Intelligente Netze und Querschnittstechnologien wie Cloud Computing, Machine-to-Machine-Kommunikation
und die IPv6-Einführung bieten für die Telekommunikationswirtschaft erhebliche Innovationspotenziale und Wachstumschancen.
Mit einer gleichermaßen wachstums- wie wettbewerbsorientierten Telekommunikationspolitik wollen wir die Grundlage für mehr
Investitionen und Fortschritt für unser Land im digitalen Zeitalter
schaffen.
Ihr
René Obermann
Anne Ruth Herkes
Vorstandsvorsitzender
Deutsche Telekom AG
Staatssekretärin
14.12.2012 12:58:34
11
Einleitung
Digitale Infrastrukturen sind Voraussetzung für eine erfolgreiche
Zukunft des Standorts Deutschland und für einen nachhaltigen
Weg in die vernetzte Gesellschaft. Deutschlands Infrastrukturen
befinden sich in einem umfassenden Prozess des Wandels. Die
gleichzeitige Digitalisierung und Vernetzung von fünf zentralen
Infrastrukturen – Energie, Verkehr, Gesundheit, Bildung und öffent
liche Verwaltung – unter dem Stichwort „Intelligente Netze“ ist
eine Aufgabe, vor der nicht nur Deutschland steht, sondern alle
Industrieländer. Im digitalisierten Zeitalter werden Intelligente Netze von zentraler volkswirtschaftlicher und gleichzeitig gesellschaftlicher Bedeutung sein. Die mit Intelligenten Netzen erreichbaren
Produktivitäts- und Effizienzgewinne im Einsatz von Ressourcen,
in Prozessen und bei der Entwicklung neuer innovativer Produkte,
sowie deren Beiträge zur Steigerung der Lebensqualität, sind wichtige Grundlagen für nachhaltiges Wachstum und Wohlstand in den
nächsten Jahrzehnten. Deutschland hat hier das Potenzial für eine
internationale Vorreiterstellung.
Vor diesem Hintergrund hat die Arbeitsgruppe 2 des Nationalen
IT-Gipfels (AG2) beschlossen, das Thema „Intelligente Netze“ in den
Mittelpunkt ihrer Aktivitäten zu stellen. Hierfür wurde eine neue Unterarbeitsgruppe „Intelligente Netze“ initiiert und weitere Experten
als Mitwirkende eingebunden. Die AG2 betrachtet insbesondere die
Notwendigkeit einer verstärkten branchenübergreifenden Zusammenarbeit als Grundlage ihres Handelns. Die Mitglieder der AG2
sind überzeugt, dass die großen Herausforderungen und Chancen
Intelligenter Netze und digitaler Infrastrukturen nur gemeinsam
bewältigt werden können – branchenübergreifend und im Schulterschluss von Wirtschaft, Wissenschaft und Politik. Unter dieser
Leitlinie wurde im Jahr 2012 die Mitwirkung in der AG2 von inzwischen über 300 Experten und Branchenvertretern aus mehr als 100
Unternehmen, Organisationen und Institutionen koordiniert.
Die Struktur der AG2 basiert auf drei Unterarbeitsgruppen (UAG),
die die relevanten infrastrukturellen Grundlagen (Breitband), Querschnittstechnologien (Plattformen) und Strategien (Intelligente
Netze) zur Realisierung Intelligenter Netze repräsentieren. Welche
Analysen, Thesen, Forderungen und Projekte im Jahr 2012 erarbeitet wurden, ist in diesem Jahrbuch nachzulesen.
Im digitalisierten
Zeitalter werden
Intelligente Netze
von zentraler
volkswirtschaftlicher
und gleichzeitig
gesellschaftlicher
Bedeutung sein.
Die großen Heraus
forderungen und
Chancen Intelligenter
Netze und digitaler
Infrastrukturen
können nur gemein
sam bewältigt werden –
branchenübergreifend
und im Schulterschluss
von Wirtschaft, Wissen
schaft und Politik.
14.12.2012 12:58:34
12
Einleitung
Aktuelle
Herausforderungen
Nationale Strategie
Intelligente Netze
Einleitung
Abgesehen von den technischen Anforderungen zur Realisierung
Intelligenter Netze sind die Herausforderungen auch inhaltlich und
branchenspezifisch äußerst vielfältig und komplex. Stichworte sind
hier unter anderem der demografische Wandel, die Energiewende sowie nach wie vor notwendige Haushaltskonsolidierungen bei
gleichzeitig steigenden Anforderungen an Bildungsmöglichkeiten,
an die Gesundheitsversorgung und die Verwaltung. Der Optimierung all dieser Bereiche mithilfe digitaler Infrastrukturen widmete
sich die AG2 in zahlreichen Sitzungen, Workshops, (Online-)Diskussionen und Konferenzen. Die Ergebnisse einzelner Gruppen mögen
dabei auf den ersten Blick sachlich sehr spezifisch und eingegrenzt
erscheinen, aber in der Gesamtschau ist jeder in diesem Jahrbuch
zu findende Beitrag ein Baustein für die Zukunft unseres Landes im
digitalen Zeitalter. Denn eines steht fest: Nur mit modernsten digitalen Infrastrukturen kann Deutschland im weltweiten Wettbewerb
seine Rolle als Innovationsstandort auch künftig noch einnehmen.
Die erarbeiteten Ergebnisse der AG2 sind umfassend in diesem
Jahrbuch 2012/2013 dokumentiert. Die gemeinsame Botschaft ist:
Intelligente Netze sind Schlüsselinfrastrukturen, die jetzt gestaltet
werden. Die Digitalisierung der großen Infrastrukturen braucht eine
nationale Strategie, die die Kräfte aus Wirtschaft, Staat und Gesellschaft bündelt und ausrichtet. Diese Aufgabe wollen wir im Sinne
einer nationalen Kraftanstrengung gemeinsam angehen.
Welche Maßnahmen und Rahmenbedingungen die Mitglieder der
AG2 hier für erforderlich erachten, ist in den drei großen Themenkomplexen digitaler Infrastrukturen, die dieses Jahrbuch umfasst,
dargestellt. Jedes Kapitel wurde von einer Unterarbeitsgruppe verantwortet und erstellt, die sich wiederum in verschiedene Projektgruppen (PG) gliedert. Daneben finden sich Fachinitiativen und
Fokusgruppen (FG), die sich jeweils mit sehr speziellen Themen
im Detail auseinandersetzten. Ein Überblick über die Gruppen und
ihre Mitwirkenden findet sich in der AG2-Übersicht (ab S. 387).
13
Die Unterarbeitsgruppe Intelligente Netze erarbeitete im Rahmen
eines strukturierten Strategieprozesses mit Experten aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft strategische Kernaussagen zur
Umsetzung Intelligenter Netze. Intelligente Netze sind das Nervensystem des digitalen Zeitalters. Wie im menschlichen Organismus
Sinnesorgane, Gehirn und Muskeln über die Nerven verbunden
werden, verknüpfen Intelligente Netze im Wirtschaftssystem unterschiedliche Akteure einer Wertschöpfungskette und sorgen für
geregelte Abläufe und effiziente Prozesse. Damit sind Intelligente Netze eine Schlüsselinfrastruktur für die Zukunftsfähigkeit unserer Volkswirtschaft. Kapitel 1 zeigt die Ausgangssituation, die
Auswirkungen und strategischen Handlungsempfehlungen in den
Bereichen Energie, Gesundheit, Verkehr, Bildung und Verwaltung
auf und gibt einen Überblick über relevante aktuelle Projekte. Es
werden Antworten gegeben auf Fragen wie: Welche Herausforderungen sind die Treiber? Welche Chancen bieten sich? Wo steht
Deutschland heute und was wird sich ändern? Was muss gemeinsam angegangen werden?
Kapitel 1
Plattformen und Querschnittstechnologien –
Wo Intelligente Netze effizient arbeiten sollen, werden bestimmte
Basistechnologien benötigt – sogenannte Enabler. Dazu zählen das
in Kapitel 2 behandelte Cloud Computing, die Machine-to-MachineKommunikation und das neue Internetprotokoll IPv6. Für alle drei
Technologien gilt: Politik, Unternehmen und Gesellschaft sollten
verstärkt auf die Notwendigkeit und die Möglichkeiten dieser En
abler hingewiesen werden. Die Unterarbeitsgruppe Plattformen beschäftigt sich daher mit Maßnahmen und innovationsfreundlichen
Rahmenbedingungen, um die Akzeptanz und das Vertrauen in diese
für die Zukunft Deutschlands wichtigen Technologien zu steigern.
Kapitel 2
14.12.2012 12:58:34
14
Einleitung
Flächendeckendes Breitband –
Kapitel 3
Die digitale Gesellschaft benötigt eine hochleistungsfähige Breitbandversorgung – und das flächendeckend. Ist diese nicht gegeben, droht eine Abkopplung unterversorgter Gebiete von der
übrigen Entwicklung. Für Haushalte wie auch die Wirtschaft ist
eine breitbandige Anbindung an digitale Dienste unverzichtbar.
Doch der flächendeckende Breitbandausbau ist noch nicht komplett abgeschlossen. Die Unterarbeitsgruppe Breitband begleitet
den Ausbau deutscher Breitbandinfrastrukturen, indem sie sich
zentralen Fragestellungen und Maßnahmen in der branchenübergreifenden Zusammenarbeit, im flächendeckenden Ausbau von
Hochleistungsnetzen und zuverlässigen Breitbandinfrastrukturen
in der Haus- und Heimvernetzung widmet. Kapitel 3 gibt einen
Überblick über den Status und die Treiber dieser Themen.
Das vorliegende Jahrbuch gibt einen umfassenden Überblick über
die Arbeit der AG2 des Nationalen IT-Gipfels. Es soll Entscheidungsträgern Argumente und Handlungsempfehlungen an die Hand
geben und allen anderen Interessenten Stoff für weitere Diskussionen liefern. Gleichzeitig soll dieses Jahrbuch Grundlage, Anregung
und Ansporn zukünftiger Initiativen für den weiteren Fortschritt in
Deutschland sein. Dabei eignet sich das Dokument auch zum gezielten Querlesen. Es steht zum freien Download zur Verfügung auf
www.it-gipfel.de.
14.12.2012 12:58:34
17
Zusammenfassung –
Leitthesen für den Weg
in die digitale Gesellschaft
Die Wirtschafts- und Innovationskraft Deutschlands, unsere Position im internationalen Wettbewerb und der gesellschaftliche Fortschritt sind maßgeblich damit verbunden, dass unser Land den
Wandel von einer klassischen Industrienation zum digitalen Zeitalter vollzieht und zu einem Gestalter der globalen, digitalen Gesellschaft wird.
Die Digitalisierung hat bereits heute grundlegende Veränderungen in vielen Lebensbereichen bewirkt. Auch die Struktur der Volkswirtschaften ändert sich nachhaltig: neue Wertschöpfungsketten
und Geschäftsmodelle entstehen. Deutschland steht vor der Herausforderung, seine Stärken in der Produktion mit den Chancen
der Digitalisierung zu verbinden.
Für eine solche Entwicklung sind digitale Infrastrukturen und insbesondere Intelligente Netze die wesentliche Grundlage: Intelligente Netze schaffen Wachstum, schonen Ressourcen und steigern
die Lebensqualität in signifikanten volkswirtschaftlichen Größenordnungen. Sie begründen eine wichtige Basis zukünftiger Wettbewerbsvorteile und nationalen Wohlstands. Und sie geben Antworten
auf bedeutende gesellschaftliche Trends und Herausforderungen,
wie die Energiewende oder den demografischen Wandel.
Ein erfolgreicher Weg in die digitale Gesellschaft setzt dabei ein
neues Verständnis des Zusammenwirkens von Wirtschaft, Politik
und allen gesellschaftlichen Kräften voraus. Am Anfang muss der
gemeinsame Wille stehen, die Chancen nicht nur zu erkennen, sondern diese zügig durch gemeinsames Handeln umzusetzen.
Wandel von der
klassischen Industrie
nation zum Gestalter
der globalen, digitalen
Gesellschaft
Die Stärken in der
Produktion mit
den Chancen der
Digitalisierung
verbinden.
Ein erfolgreicher
Weg in die digitale
Gesellschaft setzt ein
neues Verständnis des
Zusammenwirkens von
Wirtschaft, Politik und
allen gesellschaftlichen
Kräften voraus.
Als Leitlinien für diesen Weg fassen zwölf Thesen die Ergebnisse
der AG2 und dieses Jahrbuches zusammen:
14.12.2012 12:58:34
18
Zusammenfassung –
Leitthesen für den Weg in die digitale Gesellschaft
1
Die digitale Gesellschaft wird mehr sein,
als eine beschleunigte Informationsgesellschaft.
Das Zusammenspiel zwischen netzbasierten Innovationen und
gesellschaftlichen Trends wird maßgeblich die weitere Digitalisierung unterschiedlicher Lebensbereiche bestimmen. Die zunehmende Verfügbarkeit digitaler Informationen und die immer
umfassendere digitale Vernetzung sind Kennzeichen einer neuen
Gesellschaft, die mehr ist als eine beschleunigte Informationsgesellschaft. Die richtige und frühzeitige Weichenstellung ist von entscheidender Bedeutung, um die wohlfahrtssteigernden Potenziale
der Digitalisierung zu heben.
2
Eine flächendeckende Breitbandversorgung
ist die Grundlage der Digitalisierung.
Ausgangspunkt für die weitere Digitalisierung sind flächendeckende
und breitbandige Hochleistungsnetze. Diese Infrastrukturaufgabe ist
nur durch das gemeinsame Engagement von Wirtschaft, Bund, Ländern und Kommunen zu bewältigen. Die Finanzierung bleibt ein kritischer Faktor: Auch in Zukunft sind Milliarden-Investitionen in den
weiteren Aus- und Aufbau von Hochgeschwindingkeitsnetzen erforderlich. Deshalb sind sämtliche Möglichkeiten zur Kostensenkung
und verschiedener Finanzierungsmodelle zu nutzen. Zur Erhöhung
der Netzauslastung bieten sich Kooperationen in Form von Open
Access an. In einigen Gebieten bleibt staatliche Förderung weiterhin notwendig. Zur Beschleunigung des Netzausbaus muss der Tele
kommunikationssektor durch die Schaffung attraktiver und verläß
licher Infrastruktur-Investitionsbedingungen gestärkt werden, die den
Einsatz innovativer Technologien und Geschäftsmodelle unterstützen.
Für eine Versorgung des ländlichen Raums mit Hochleistungsnetzen
müssen Synergien umfangreich ausgeschöpft werden. Hierzu ist die
weitgehende Mitnutzung vorhandener, geeigneter Infrastrukturen zu
gewährleisten. Darüber hinaus darf die Bedeutung der Haus- und
Heimvernetzung als Bindeglied zum Endnutzer nicht länger unterschätzt werden. Eine enge Zusammenarbeit mit der Wohnungswirtschaft ist dringend geboten.
Zusammenfassung –
Die Digitalisierung läutet eine neue Epoche der
Infrastrukturen ein.
Ausdruck der nächsten Phase der Digitalisierung sind Intelligente Netze. Sie bringen moderne IT- und Kommunikationstechnik
mit bisher siloartig separierten, branchenspezifischen Technologien zusammen. Es entstehen neue, verteilte und selbstregelnde
Anwendungen. Ähnlich dem Internet und seiner rasanten Entwicklung schafft die intelligente Vernetzung materieller und immaterieller Infrastrukturen neue Synergie-Effekte und Hebel, die
vielfältige Innovationssprünge ermöglichen. Intelligente Netze haben den Charakter von Enablern und Querschnittstechnologien,
die neue Paradigmen der Rolle und der Bedeutung von Infrastrukturen hervorbringen. Die Intelligenz der Netze ist dabei nicht in
Einzelkomponenten verortet, sondern ergibt sich aus deren Vernetzung. Jede einzelne Komponente trägt zur Intelligenz bei, indem sie bestimmte Teilaspekte einer Gesamtaufgabe abdeckt.
3
Intelligente Netze sind das Nervensystem moderner
Volkswirtschaften.
Intelligente Netze entstehen in fünf Kernbereichen der Gesellschaft: Energie, Gesundheit, Verkehr, Bildung und Verwaltung. Diese machen zusammen nahezu 25 % des BIP in den OECD-Staaten
aus. Sie gehören zu den Grundfesten einer jeden Volkswirtschaft.
Effizienz- und Innovationswirkungen in diesen Bereichen strahlen
über die eigenen Branchengrenzen hinaus auf alle Lebens- und
Wirtschaftsbereiche aus. Sie sind „kritische Infrastrukturen“, deren Funktionsfähigkeit für die Abläufe einer Volkswirtschaft jederzeit uneingeschränkt sichergestellt sein muss. Mit Intelligenten
Netzen ändern sich die Anforderungen an das Internet als Basisinfrastruktur. Neben der flächendeckenden Verfügbarkeit werden
eine hohe Verbindungsstabilität mit garantierten Latenzzeiten und
Qualitätsstandards erforderlich.
4
19
14.12.2012 12:58:34
20
Zusammenfassung –
5
Intelligente Netze schaffen Innovation, Wachstum
und Arbeitsplätze.
Die geschätzten Effekte (Effizienzgewinne und Wachstumsimpulse) Intelligenter Netze summieren sich gemäß Fraunhofer ISI bei
konsequenter Umsetzung und bei einem schnellen Rollout zu einem gesellschaftlichen Gesamtnutzen von jährlich über 50 Mrd.
Euro. Unter den aktuellen Annahmen ist davon auszugehen, dass
sich in den nächsten zehn Jahren positive gesamtgesellschaftliche
Effekte in Höhe von mehr als 330 Mrd. Euro erzielen lassen.*
6
Intelligente Netze bieten Lösungen für aktuelle
Herausforderungen.
Neue gesellschaftliche Herausforderungen bedürfen einer höheren
Effizienz der Infrastrukturen. Verstärkter IKT-Einsatz und Intelligente Netze sind der Schlüssel zur Bewältigung der vor uns liegenden
Aufgaben: Die Energiewende ist nur mit Intelligenten Netzen zu realisieren. Intelligente Gesundheits-, Bildungs- und Verwaltungsnetze
helfen die Folgen des demografischen Wandels und die Notwendigkeit zur Kosteneinsparung bei gleichzeitig steigenden Qualitätsanforderungen in den Griff zu bekommen. Intelligente Verkehrsnetze
bewahren uns vor dem Verkehrsinfarkt und sind Voraussetzung für
einen verbesserten Schutz von Klima und Menschenleben.
7
Neue Infrastrukturen entstehen nicht aus sich
selbst heraus.
Die Technik zur Realisierung Intelligenter Netze ist verfügbar. Dennoch wird die für Deutschland wichtige zügige Umsetzung nicht allein
durch den Antrieb der Marktkräfte zu realisieren sein. Der Aufbau
Intelligenter Netze ist eines der größten Infrastrukturprojekte in der
Geschichte unseres Landes. Dafür müssen in den kommenden Jahren in Deutschland Investitionen von etwa 130 Mrd. Euro aktiviert
werden.** Es bedarf einer gemeinsamen nationalen Kraftanstrengung, eines politischen und gesellschaftlichen Willens, um fünf In
frastrukturen gleichzeitig in das digitale Zeitalter zu transformieren.
* Vgl. Gesamtwirtschaftliche Potenziale intelligenter Netze in Deutschland – Ergebnisse einer
Metastudie, Fraunhofer ISI, Karlsruhe, 2012
** Prof. Dr. August-Wilhelm Scheer, BITKOM Pressekonferenz, Berlin, 9. Juni 2011. http://www.
bitkom.org/files/documents/Vortrag_Prof_Scheer_PK_Intelligente_Netze_09_06_2011.pdf
(letzter Zugriff 29.10.2012)
Zusammenfassung –
Der Strukturwandel braucht eine neue digitale
Standortpolitik.
Die Digitalisierung der Infrastrukturen wird eine Rolle des Staates erfordern, die über die reine Setzung von Rahmenbedingungen
hinaus geht. In der politischen Debatte steht zumeist die Internetpolitik im Vordergrund. Dies ist ein zu enger Fokus. Der Strukturwandel durch Digitalisierung ist wesentlich weitreichender. Es
muss eine übergreifende Breitband-, Daten-Standort- und Innovationspolitik konzipiert werden, die folgende drei Aspekte gleich
gewichtig abdeckt:
• Digitalisierung von Infrastrukturen (Intelligente Netze),
• Digitalisierung von Wertschöpfungsketten (Industrie 4.0,
Cyber-Physical Systems, Business Web, Cloud Computing
für industrielle Anwendungen),
• Digitalisierung von Lebenswelten – (Digitale Gesellschaft).
8
Neue Geschäftsmodelle erfordern geeignete
Rahmenbedingungen.
Die rechtlichen Rahmenbedingungen müssen neu entstehende
Märkte fördern und funktionierende Märkte forcieren. Durch geeignete Anreizsysteme kann der gesamtwirtschaftliche Nutzen
maximiert werden. Hierzu gehört insbesondere auch die Investitionssicherheit. Dadurch wird es Netzbetreibern, Lieferanten und
anderen Marktteilnehmern ermöglicht, in innovative Technologien
und in F&E zu investieren. Darüber hinaus ist dem Fachkräftemangel vorzubeugen. Intelligente Netze erfordern neue Kompetenzen
vor allem in den Ausbildungsberufen, die durch eine kombinierte IKT-/Anwendungsbranchen-Ausbildungsinitiative auf nationaler
Ebene begegnet werden muss.
9
Gesellschaftliche Akzeptanz braucht den
Zukunftsdialog.
Die notwendige gesellschaftliche Akzeptanz Intelligenter Netze erfordert einen breiten und kritischen Zukunftsdialog über alle gesellschaftlichen Ebenen hinweg. Wir benötigen in Deutschland in
Bezug auf neue Technologien einen stärkeren Blick auf die Chancen, die in Technologien stecken. Gleichzeitig muss eine Vertrauensbasis dafür geschaffen werden, dass Datenschutz und
Datensicherheit jederzeit gewährleistet wird.
10
21
14.12.2012 12:58:34
22
Zusammenfassung –
11
12
Die digitale Gesellschaft braucht eine übergreifende
Datenstrategie und gemeinsame Standards.
Die übergreifende Datennutzung als Grundlage für Intelligente
Netze bedarf der Verankerung in einer nationalen Datenstrategie.
In einer solchen Datenstrategie muss der Schutz der persönlichen
Daten mit dem gesellschaftlichen Mehrwert der Datennutzung
ausbalanciert werden. Der Datenschutz ist Grundlage für die Akzeptanz der Dienste und das Vertrauen der Bürger. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die technische Standardisierung auf nationaler
Ebene nicht ausreicht. Es muss die Standardisierung mindestens
auf europäischer Ebene erfolgen. In Deutschland gefundene Lösungen müssen stärker gezielt in die Standardisierung einfließen,
um zukünftig Teil globaler Standards und Lösungen zu werden.
Erkannte Hemmnisse müssen zügig angegangen
werden.
Der Aufbau Intelligenter Netze ist komplex. Es ist eine Vielzahl
relevanter Beteiligter zu koordinieren. Hohe Anfangsinvestitionen müssen aufgebracht und zukünftige Marktmodelle gestaltet
werden. Fehlende Rechtssicherheit sowie fehlende Harmonisierung rechtlicher Regelungen und Rahmenbedingungen auf nationaler und europäischer Ebene schaffen Unsicherheiten bezüglich
des Aufbaus Intelligenter Netze und behindern private Investitionen. Fehlende Koordination relevanter Aktivitäten auf nationaler
Ebene führt zu Insellösungen, Interoperabilitätsproblemen, fragmentierten Geschäfts- und Marktmodellen, sowie zu Nachteilen
der deutschen Wirtschaft bei internationalen Standardisierungsaktivitäten. Um den Anspruch und die Chancen einer deutschen
Technologieführerschaft zu wahren, muss die Zusammenarbeit
forciert werden. Das Branchendenken muss einer vernetzten und
branchenübergreifende Kooperation weichen. Ein bewusstes und
branchen- und ressortübergreifendes Handeln ist erforderlich.
Zusammenfassung –
23
Ausgehend von diesen Thesen empfiehlt die AG2 folgende
zwei Maßgaben zum Ausgangspunkt und Grundverständnis
einer nationalen Strategie Intelligente Netze zu machen:
1. Kräfte und Ressourcen bündeln und an einem Strang ziehen, um Deutschland zeitnah zum Land der Intelligenten
Netze zu machen.
Die Politik, die Bundesregierung, sollte die Rolle eines Treibers der Veränderung einnehmen, bewusste politische Impulse setzen und ihre koordinierende Rolle zwischen Gesellschaft, Staat und Wirtschaft verstärken. Die Chance:
erhebliche Potenziale einer auf Intelligente Netze abgestimmten Wirtschaftspolitik, Bildungs- und Forschungspolitik, Energie
politik, Gesundheits- und Sozialpolitik können gehoben werden. Deutschland braucht die infrastrukturellen Grundlagen für
Wachstum und Fortschritt in einer digitalen Gesellschaft. Es ist
Zeit, konzertiert zu handeln.
2. Deutschlands Weg in die digitale Gesellschaft mit einem
breiten Konsens als Fundament versehen.
Wirtschaft und Politik müssen den gesellschaftlichen Ausgleich
suchen. Ein stabiler Konsens in der Beurteilung von Chancen,
Risiken, Nutzen und Kosten zwischen Wirtschaft und Gesellschaft muss Grundlage des Handels sein und eine langfristige Rentabilität der erforderlichen Infrastrukturinvestitionen
ermöglichen. Maßnahmen zur Akzeptanzförderung und die Verankerung des Themas Intelligente Netze in Aus- und Weiterbildung sowie in der Forschung müssen vorangetrieben werden.
Deutschland braucht Wissen und Wollen als Basis für den Erfolg
in der digitalen Welt.
14.12.2012 12:58:34
1
Strategien auf dem Weg
in die digitale Gesellschaft
Intelligente Netze sind die Schlüsselinfrastrukturen digita
lisierter Volkswirtschaften. Ihnen kommt in Zukunft eine
wichtige Rolle als Unterbau der gesellschaftlichen und wirt
schaftlichen Entwicklung Deutschlands zu. Dies gilt umso
mehr vor dem Hintergrund großer nationaler Herausforde
rungen.
Warum brauchen wir für die Energiewende
Intelligente Netze?
Durch den massiven Zubau erneuerbarer Energien ändern
sich die Anforderungen an die Stromnetze grundlegend.
Die zunehmende Volatilität und Dezentralität der Energie
erzeugung erhöht die Komplexität und erfordert eine hö
here Flexibilität der Netze sowie eine angepasste Steue
rungslogik. Das Energieversorgungssystem wird zu einem
komplexen und mehrstufigen System, an dem nicht nur
deutlich mehr Erzeugungseinheiten angeschlossen sind,
sondern in dem darüber hinaus die Verbraucher multi
funktional sind. Der Aufbau von Smart Grids (intelligen
ten Energienetzen) dient unter anderm dazu, Daten einer
großen Zahl von Akteuren flexibel, bidirektional und nahe
zu in Echtzeit miteinander zu verknüpfen und diese zu ver
arbeiten, um den Strombedarf aller Verbraucher intelligent
abzuschätzen und auf dieser Basis die Erzeugung und Be
reitstellung des Stroms dynamisch anzupassen. Außerdem
werden auf der Basis Intelligenter Netze neue dynamische
Angebote ermöglicht, die zu Änderungen im Verhalten der
Verbraucher führen werden.
14.12.2012 12:58:34
Welcher Zusammenhang besteht zwischen dem
demografischen Wandel und Intelligenten Netzen?
Die guten Lebensbedingungen und das leistungsfähi
ge Gesundheitssystem tragen zu einer stetig steigenden
Lebenserwartung der Bevölkerung bei. Dies führt zu ei
ner zunehmend wachsenden Nachfrage nach Gesundheits
dienstleistungen. Um diese Leistungen erbringen zu kön
nen, bedarf es auch einer steigenden Zahl medizinischer
und pflegerischer Fachkräfte. Unter diesen Voraussetzun
gen stellen sich Herausforderungen an das deutsche Ge
sundheitswesen, zu deren Lösung intelligente Gesund
heitsnetze einen wesentlichen Beitrag leisten können:
Bereitstellung ausreichender Kapazitäten für die Gesund
heitsversorgung, die dem drohenden Fachkräftemangel
entgegenwirkt; Aufrechterhaltung der hohen Qualitäts
standards, effiziente Bereitstellung von Gesundheitsdienst
leistungen, welche die vorhandenen, knappen Ressourcen
bestmöglich auslasten, Sicherstellung des flächendecken
den Zugangs zu medizinischer, pflegerischer und rehabili
tativer Versorgung, Sicherstellung der Finanzierung, Förde
rung von Präventionsmaßnahmen.
Was bedeuten Intelligente Netze
für unsere Mobilität?
Der Mobilitätsbedarf steigt. Mehr Personen und mehr Güter
teilen sich zu Stoßzeiten die gleichen Verkehrswege. Heu
tige Verkehrssysteme sind funktionierende Insellösungen.
Verfügbare Informationen erlauben nur eine verzögerte An
passung des Mobilitätsverhaltens. Intelligente Verkehrs
netze ermöglichen demgegenüber eine Optimierung der
wirtschaftlichen Nutzung von Verkehrsinfrastruktur. Mit
der Einführung und Verbreitung von intelligenten Verkehrs
netzen könnten zudem Folgekosten durch Umweltschäden
deutlich verringert und die Zahl der Unfalltoten und Verletz
ten im Straßenverkehr deutlich gesenkt werden.
Ist bessere Bildung zu geringeren Kosten möglich?
Der demografische Wandel und die Notwendigkeit wei
terer Haushaltskonsolidierungen verändern die Rahmen
bedingungen für Bildung und ihre Qualität grundlegend.
Ein wesentlicher Treiber des Wandels sind die Erwartungen
und das Nutzungsverhalten der Lernenden von heute. Ins
besondere das deutsche Hochschulsystem muss sich ei
ner angespannten Finanzlage, der Erwartungshaltung der
Studierenden und neuer Konkurrenz durch renommierte
internationale Anbieter stellen. Die Vermittlung von Wissen
bedeutet sowohl Vermittlung standardisierten Wissens als
auch von Spezialwissen sowie eine möglichst hoch indivi
dueller Betreuung. Intelligente Bildungsnetze ermöglichen
eine stärkere Differenzierung zwischen diesen Leistungen
mit dem Ziel, die vorhandenen Ressourcen effizienter bei
gleichzeitig höherer Bildungsqualität zu nutzen.
Warum wird auch die moderne Verwaltung
intelligent vernetzt?
Mit Blick auf die Vielzahl bedeutender gesellschaftlicher
und wirtschaftlicher Herausforderungen stehen Staat und
Verwaltung heute vor der Aufgabe, neue und innovative Lö
sungswege zur Sicherstellung der öffentlichen Aufgaben zu
erschließen. Dabei wird der Staat zugleich zum Leitanwen
der, der die sich bietenden Chancen frühestmöglich nutzen
muss. Bund und Länder haben die strategische Bedeutung
der neuen technologischen Möglichkeiten erkannt: Mit dem
Artikel 91c GG wurde ein umfassender Gestaltungsauftrag
zur Schaffung einer alle staatlichen Ebenen verbindenden,
föderalen IT-Infrastruktur verfassungsrechtlich verankert.
Dies gilt es jetzt auf allen Ebenen in der Verwaltungsreali
tät zeitnah umzusetzen.
14.12.2012 12:58:34
28
29
1
Intelligente Netze
1.1
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.4
1.1.5
1.1.6
1.1.7
Entwicklungslinien Intelligenter Netze –
Begriffe und Abgrenzung ..........................................................................
Die Anfänge intelligenter Telekommunikationsnetze ..................................
Internet und Chip-Technologien als Treiber der Computerisierung .............
Die Entstehung intelligenter Infrastrukturen – eine neue Epoche ...............
Anwendungsbereiche Intelligenter Netze ..................................................
Merkmale Intelligenter Netze ....................................................................
Worin liegt die Intelligenz? ........................................................................
Parallele Entwicklungen im Kontext Intelligenter Netze . ............................
29
29
30
30
35
36
38
42
1.2
Auswirkungen und Nutzen Intelligenter Netze ...........................................
47
1.3
Intelligente Energienetze ..........................................................................
59
1.4
Intelligente Gesundheitsnetze....................................................................
93
1.5
Intelligente Verkehrsnetze ........................................................................ 111
1.6
Intelligente Bildungsnetze ......................................................................... 127
1.7
Intelligente Verwaltungsnetze ................................................................... 145
1.8
Gastbeitrag: Rahmenbedingungen für die digitale Zukunft Ergebnisse des Fachdialogs Netzneutralität 2012 . .................................... 161
Entwicklungslinien
Intelligenter Netze –
Begriffe und Abgrenzung
Der Ursprung des Begriffes „Intelligente Netze“ liegt in der Nachrichtentechnik. Seine Bedeutung hat sich über die letzten Jahre jedoch deutlich gewandelt.
1.1.1
Die Anfänge intelligenter
Telekommunikationsnetze
In den Anfängen der Telekommunikation von den 1870er Jahren bis
hin zu den 1950er Jahren standen Sprachverbindungen zwischen
zwei Personen im Vordergrund. Die technische Entwicklung konzentrierte sich darauf, die Vermittlung dieser Gespräche zu auto
matisieren. Hiermit begannen Telekommunikationsnetze nach und
nach intelligenter zu werden, intelligenter in dem Sinne, dass Vermittlungsaufgaben zunehmend komplexer und zunehmend autar
ker von Netzelementen übernommen wurden. Mit den ersten
Anfängen elektronischer Datenübertragungen kamen zusätzliche
Anforderungen hinsichtlich der Nutzung und Abrechnung von Übertragungsstrecken hinzu. Neue Technologien wie ISDN ermöglichten die damals effiziente und für Sprache und Daten gleichzeitige
Nutzung von Übertragungsstrecken. Dies erforderte für damalige
Verhältnisse eine erhebliche Intelligenz in der Netztechnik. Mit den
Die Bedeutung des
Begriffs „Intelligente
Netze“ hat sich
deutlich gewandelt.
14.12.2012 12:58:35
1
Intelligente Netze
2012
1990
2000
2010
2015
We
ite
re
Ein
sa
tzf
eld
er
1985
Daraus resultierende
neue Anforderungen
re
ite
Ubiquität
Sicherheit
…
zb
Der digitale zellbasierte Mobilfunk mit NMT/GSM in seinen Anfängen, erste Mehrwertdienste und später die weiter voranschrei
tende Neutralität bezüglich übertragener Inhalte führten dazu,
dass Telekommunikationsnetze noch stärker computerisiert wurden, um den Abrechnungs-, Mobilitäts- und Diensteanforderungen
gerecht zu werden. Einhergehend damit sind die heutigen Entwicklungen der Internettechnologien zu sehen, die dazu führen, dass
Wissen und dessen Verarbeitung allgegenwärtig sein und jedem
verfügbar gemacht werden können. Ein weiterer wichtiger Treiber
sind die erheblichen Fortschritte in der Halbleitertechnik, die zu
immer schnelleren und leistungsfähigeren Prozessoren und Speicherchips bzw. Speichermedien bei gleichzeitig stetig sinkenden
Kosten geführt haben.
Innovationssprung
durch Intelligente
Netze
Intelligente Netze im modernen Verständnis haben zwar ihren Ursprung in der Nachrichtentechnik/Telekommunikation, gehen aber
weit darüber hinaus. Sie verfügen über Attribute, die neben ihrer
neuen Anwendungsrelevanz auch technisch einen Innovationssprung darstellen und damit die Evolution der Netze sprungartig
vorantreiben. Heutige und zukünftige Intelligente Netze haben den
Charakter von Enablern und Querschnittstechnologien1, die neue
Paradigmen der Rolle und Bedeutung von Infrastrukturen hervorbringen. Dies tun sie in ihren jeweiligen dedizierten, branchen
1 Querschnittstechnologien im Sinne von Technologien, deren Anwendungsbereiche sich nicht
auf eine bestimmte Industrie oder fachliche Domäne beschränken, sondern die über mehrere
Branchen und Domänen hinweg Verwendung finden.
mu
ko
m
Die Entstehung intelligenter
Infrastrukturen – eine neue Epoche
Te
le
1.1.3
nik
ati
on
Zunehmende
Computerisierung der
Telekommunikation
Internet und Chip-Technologien
als Treiber der Computerisierung
Intelligente Netze
bringen IKT mit
bisher separierten
branchenspezifischen
Technologien zusammen.
at
1.1.2
bezogenen Anwendungsfeldern wie auch und insbesondere in ihrer
Wirkung über verschiedene Anwendungsfelder hinweg. Intelligente
Netze bringen moderne IT- und Kommunikationstechnik mit bisher
siloartig separierten branchenspezifischen Technologien zusammen.
Es entstehen neue, verteilte und selbstregelnde Anwendungen.
Abbildung 1.1-1 gibt eine Darstellung des MÜNCHNER KREISES
im Auftrag der AG1 des Nationalen IT-Gipfels wieder, die die HerkunftIN-Evolution:
und Entwicklung Intelligenter Netze in einem ähnlichen Verständnis
der evolutionären
Ursprünge
darstellt,
ohne jedoch den
Evolutionsschritte
der
Intelligenten
Netze
Sprung
effekt dereine
heutigen
herauszustellen.
induzieren
neueEntwicklung
Anwendungsvielfalt
31
ns
Daten des Anrufs wurden weitere Informationen, wie zum Beispiel
Ursprung des Anrufs, Uhrzeit oder Wochentag verknüpft, was neue
Steuerungsmöglichkeiten und neue Dienste ermöglichte. Der Begriff des Intelligenten Netzes wurde eingeführt.
1.1
Entwicklungslinien Intellligenter Netze – Begriffe und Abgrenzung
Ei
30
1
2
4
3
5
6
Telefonnetze
IN-Evolution
1
Telefonnetze
homogenes Transportsystem
zentrale Dienstesteuerung
Sprachkommunikation mit
Signalisierung
3
Entkopplung Transport
vom Dienst
Dienstestrukturen
transportsystem-unabhängig
Dienstestrukturen
transportsystem-übergreifend
5 Digitale Infrastrukturen
Intelligente Endgeräte
Cyber Physical Systems (CPS)
M2M-Kommunikation
Home-Vernetzung
Clouds
2
Erste Stufen
multimediale Dateninhalte
dezentrale Dienstesteuerung
heterogene Transportsysteme
4
Internetdurchdringung
ALL-IP
IMS
SW-Agenten
IPv6
6
Dienste Evolution
(Anwendungs-Cluster)
Kontinuum logischer Anwendungsnetze mit Anwendungs-Clustern
Service-Daten-Pools
pervasive Infrastruktur
dienstspezifische Endgeräte
Massendaten-Management
Skalierung
Abbildung 1.1-1: MÜNCHNER KREIS: Herkunft und Entwicklung Intelligenter Netze
Quelle: MÜNCHNER KREIS (2012)
14.12.2012 12:58:35
32
1
Intelligente Netze
Intelligente Netze sind
zukunftsrelevante
Infrastrukturen.
Übergang in eine neue
Infrastrukturphase
Intelligente Netze sind als zukunftsrelevante Infrastrukturen sowohl im materiellen und immateriellen, als auch im institutionellen
Sinne zu verstehen. Sie teilen die Charakteristiken traditioneller
Infrastrukturen wie in Abbildung 1.1-3 dargestellt. Dabei sind sie
Ausprägung einer umwälzenden Veränderung der Lebens- und
Wirtschaftsgrundlagen durch die Digitalisierung.
Der Branchenverband BITKOM beschreibt die Situation wie
folgt: „Deutschland verfügt im internationalen Vergleich über qualitativ ausgezeichnete Infrastrukturen – sei es im Bereich Verkehr,
Telekommunikation, Gesundheit oder auch staatlicher Dienstleistungen. Unsere Infrastrukturen sind jedoch zum Teil schon Jahrzehnte alt. Angesichts der großen Herausforderungen an unsere
Infrastrukturen durch den Klimawandel und den demografischen
Wandel stellen sich aktuell allerdings grundlegende Fragen, wie
wir die existierenden Infrastrukturen effizienter nutzen oder umgestalten können.“ 2 Diese Entwicklung ist Teil des Übergangs in eine
neue Infrastrukturphase, in der nach dem Aufbau der klassischen
Infrastrukturen (1950er bis 1970er Jahre) und der Liberalisierung
(1970er Jahre bis heute) die effizientere Ausgestaltung durch den
Einsatz von IKT im Fokus steht.3
Abbildung 1.1-2: Infrastrukturphasen seit 1945
Quelle: Baums, Ansgar (2012): Infrastrukturen: Vom Status Quo zu Intelligenten Netzen. White Paper.
2 BITKOM (2012), S. 4
3 Vgl. ebd., S. 5
1.1
33
Infrastruktur: Einordnung und Bedeutung
Der Infrastrukturbegriff entstammt den lateinischen Begriffen „infra“ und „struere“,
was so viel bedeutet wie „darunter bauen“. Als Infrastruktur werden heute gemeinhin alle zumeist öffentlichen Einrichtungen bezeichnet, die eine Grundvoraussetzung für das wirtschaftliche und soziale Zusammenleben bilden 4.
Abbildung 1.1-3: Übersicht zur Definition des Infrastrukturbegriffs
Quelle: Grove (2012)
Generell lassen sich materielle und immaterielle infrastrukturbasierte Netze und
Ressourcen sowie institutionelle Infrastruktur unterscheiden. Klassisch verstehen
wir unter materieller Infrastruktur heutige Verkehrsnetze, bestehend aus StraßenSchienen- und Verkehrswegen, sowie Einrichtungen der Ver- und Entsorgung, wie
beispielsweise Energie-, Wasser- und Kommunikationsnetze. Parallel dazu existieren immaterielle Infrastrukturen in Form von Bildungseinrichtungen, einem funktionierenden Gesundheits- und Sozialsystem sowie einem Finanzsystem. Unter dieser
Kategorie können aber auch Standards und virtuelle Netzwerke subsummiert werden5. So bildet beispielsweise das Internetprotokoll Version 4 bzw. 6 (IPv4/IPv6)
eine grundlegende Voraussetzung, um weltweite Kommunikation innerhalb und
über unterschiedliche Kommunikationsnetze hinweg zu ermöglichen. Die dritte Kategorie in Form der institutionellen Infrastruktur bezeichnet das Vorhandensein einer funktionierenden Rechts-, Wirtschafts- und Sozialordnung. Dabei setzen das
4 Vgl. Gabler (2010), „Infrastruktur“
5 Vgl. Grove (2010) und Frischman (2012)
14.12.2012 12:58:35
34
1
Intelligente Netze
1.1
Vorhandensein, der Bestand und die Evolution institutioneller Infrastrukturen das
Vorhandensein und die Beständigkeit von materieller und immaterieller Infrastruktur voraus 6.
Der Aufbau, Erhalt und Ausbau von Infrastrukturen ist daher von zentraler Bedeutung für wirtschaftliches und soziales Leben. Innovationen auf Basis einzelner bzw.
mehrerer bestehender Infrastrukturen sind dementsprechend zentral für den Bestand und das Wachstum einer Volkswirtschaft. Als tragendes Beispiel der Neuzeit
kann hier das Internet mit seiner rasanten Entwicklung herangezogen werden. Auf
Basis von Kommunikationsinfrastrukturen ist es möglich geworden, weitere bestehende materielle und immaterielle Infrastrukturen intelligent zu vernetzen. Resultierende Synergie-Effekte solcher Kombinationsmöglichkeiten dienen zugleich als
Hebel existierender infrastrukturbasierter Netzeffekte und erschließeb bisher ungenutzte Potenziale im Hinblick auf Effektivität, Effizienz und Ressourceneinsatz,
Komfort und Interaktion sowie Technologie und Innovation.
1.1.4
35
Anwendungsbereiche Intelligenter Netze
Intelligente Netze sind primär in den Bereichen Energie, Gesundheit, Verkehr, Bildung und öffentliche Verwaltung zu sehen.7 Auf
dieser Grundlage hat der Branchenverband BITKOM fünf Intel
ligente Netze beschrieben (siehe Abbildung 1.1-4).8
Anwendungsbeispiele dieser Intelligenten Netze und ihr Nutzen
lassen sich exemplarisch wie in Tabelle 1.1-1 benennen. Eine übergreifende Sicht der Potenziale wird auch in Kapitel 1.2 gegeben.
Tabelle 1.1-1: Beispiele Intelligenter Netze
Anwendungsbereich
Energie
Gesundheit
Bildung
Verkehr
Verwaltung
Quelle: eigene Darstellung, 2012
IN-Beispiel
Chancen
Smart Grid
• Dezentraler Ausgleich von Energieproduktion
und Energieverbrauch
• Grundlage für eine auf erneuerbaren Energien
beruhende Energiewende
Telemedizin
• Qualität und Wirtschaftlichkeit der Versorgung
im demografischen Wandel
• Wissenszugriff und Arbeitsteilung zwischen
verschiedenen Fachrichtungen
Hochschul-Cloud
• Lehrinhalte werden breit verfügbar,
Feedback und Betreuung verbessert
• Erhöhung von Effektivität und Qualität des
Lehrbetriebes
Smart Mobility
• Optimale und wirtschaftliche Nutzung von
Verkehrsinfrastruktur
• Verkehrsstrategische Routenplanung,
optimierte Reiseorganisation, umweltorientiertes und verlässliches Verkehrsmanagement
eGovernment
• Beschleunigung von Arbeitsabläufen und
Verfahren
• Bessere Planungs- und Entscheidungs
grundlagen, geringere Kosten
Abbildung 1.1-4: Fünf Kategorien Intelligenter Netze des Branchenverbands BITKOM
Quelle: in Anlehnung an BITKOM, 2012
Die genaue Definition des Begriffes „Intelligentes Netz“ stand in
der Betrachtung des BITKOM zunächst weniger im Fokus, als vielmehr der Antrieb, auf drei für die Politikgestaltung entscheidende Faktoren hinzuweisen, die zusammen das Leitbild einer „neuen
Infrastrukturpolitik“ ergeben9:
1. Infrastrukturen befinden sich in einem umfassenden Prozess
des Wandels. Neue gesellschaftliche Herausforderungen wie
demografischer und Klimawandel (Energiewende) bedürfen einer höheren Effizienz. Diese Effizienz ist nur durch den Einsatz
von IKT möglich.
Leitbild einer neuen
Infrastrukturpolitik
7 BITKOM (2012), S. 4
8 Prof. Dr. August-Wilhelm Scheer, BITKOM Pressekonferenz, Berlin, 9. Juni 2011. http://www.bit
kom.org/files/documents/PK_Intelligente_Netze_090611_NEU.pdf (letzter Zugriff 29.10.2012)
9 Vgl. Baums, Ansgar: Memo Intelligente Netze, 25 April 2012. http://h30507.www3.hp.com/t5/
6 Vgl. Grove et al. (2012)
HP-Point-of-View/Intelligente-Netze-Konzeptionelle-Anmerkungen/ba-p/124651 (letzter Zugriff
26.10.2012)
14.12.2012 12:58:35
36
1
Intelligente Netze
2. Die notwendige Digitalisierung und Vernetzung wesentlicher Infra
strukturbereiche vollzieht sich nicht überall marktgetrieben. Wo
Markt- und Wettbewerbsprozesse nicht hinreichend sind, bedarf
es einer aktiven, unterstützenden Rolle des Staates.
3. Obwohl die einzelnen Bereiche sehr unterschiedlich sind, lassen
sich doch gemeinsame Fragestellungen bei der Digitalisierung
herausarbeiten (zum Beispiel die Frage von Zentralität versus
Dezentralität der Datenplattform-Architektur, Abgrenzung von
Markt versus vorwettbewerbliche Kooperationen, Standardisierungs- und Normungsfragen).
1.1.5
Grundlage ist
zunächst eine
flächendeckende
physische Vernetzung
Als intelligente Netze
werden Lösungen be
zeichnet, die netzbasiert
eine Regelung oder Ko
ordination unterschied
lichster technischer
Geräte ermöglichen. Ziel
ist es, komplexe Prozes
se besser zu managen,
die Effizienz zu steigern,
Ressourcen zu scho
nen und weitere, neue
vernetzte Anwendun
gen zu ermöglichen.
Merkmale Intelligenter Netze
Als Grundlage der mit Intelligenten Netzen einhergehenden neuen technischen und prozessualen Vernetzung ist zunächst das
Vorhandensein einer flächendeckenden physischen Vernetzung
zu sehen. Dies möglichst, jedoch nicht in jedem Anwendungsfall
zwingend, über modernste, hochleistungsfähige Breitbandnetze
(siehe hierzu auch Kapitel 3). Die AG2 hat hiervon ausgehend ihre
Arbeiten auf der Basis folgender, im Jahrbuch 2011/2012 erarbeiteten Definition, begonnen:
Definition: Intelligente Netze
Als intelligente Netze werden Lösungen bezeichnet, die netzbasiert
eine Regelung oder Koordination unterschiedlichster technischer
Geräte ermöglichen. Dies geschieht zumeist kontextbezogen
und über einen automatisierten Austausch von Daten. Ziel ist es,
komplexe Prozesse besser zu managen, die Effizienz zu steigern,
Verbrauch und Erzeugung miteinander zu koppeln und damit Ressourcen zu schonen sowie weitere, neue vernetzte Anwendungen
zu ermöglichen. Intelligente Netze beginnen/enden bei Sensoren/
Aktoren, denen sie Daten entnehmen bzw. zuführen, werden über
Kommunikationskanäle verschiedener, meist breitbandiger Accesstechnologien aggregiert und münden in zentralen Plattformen zur
Speicherung bzw. Weiterverarbeitung über anwendungsbezogene
Dienste.10
1.1
Ergänzend und differenzierend können folgende Merkmale als
kennzeichnend für Intelligente Netze herangezogen werden:
• Kommunikationsqualität:
Eine umfassende, qualitätsgesicherte, inhaltsneutrale Übertragung von Daten, Wissen, Inhalten.
• Allgegenwärtigkeit:
Erfassung, Verarbeitung und Bereitstellung von Daten, Ergebnissen, Aktionen sind ortsunabhängig und vielfach geprägt durch
die Allgegenwärtigkeit mobiler Datenkommunikation. (Stichworte: Internet der Dinge, Soziale Medien, Cloud Computing, Mobile
Datenkommunikation)
• Modularität:
Intelligente Netze verknüpfen austauschbare IT-Komponenten
zu komplexen fachspezifischen Anwendungen und vereinfachen
die IT-Unterstützung von Geschäftsprozessen und Wertschöpfungsketten. Durch ihre leichte Austauschbarkeit können sich
Unternehmen sehr viel schneller und flexibler als bisher an sich
ändernde Marktumfelder anpassen. (Stichworte: Business Web,
Industrie 4.0)
• Marktplatzcharakter:
Die IT-Komponenten Intelligenter Netze sind werthaltige und monetär verwertbare Vorprodukte. Ihre Austauschbarkeit ermöglicht einen Wettbewerb unter IT-Komponenten und lässt Märkte
hierfür entstehen. Intelligente Netze haben damit das Potenzial,
eine erhebliche wettbewerbs- und innovationsfördernde Dynamik freizusetzen. (Stichworte: Business Web, Industrie 4.0)
• Evolutionseffekt:
Die Leistungsfähigkeit des Intelligenten Netzes erhöht sich stetig dadurch, dass Einzelkomponenten durch jeweils besser geeignete ersetzt werden können. Der Marktplatzcharakter und
die Möglichkeit des Wettbewerbs der Beteiligten stellen sicher,
dass dies auch geschieht. Letztlich führt das dazu, dass Intelligente Netze fortlaufend „intelligenter“ werden.
• Netzwerkeffekt:
Kennzeichnend für Intelligente Netze ist das Potenzial einer
selbstverstärkenden Dynamik. Je mehr Teilnehmer, desto mehr
Nutzen für jeden Einzelnen, was wiederum die Attraktivität für
weitere Teilnehmer erhöht. (Stichworte: Metcalfe’s Law)
37
Intelligente Netze ver
knüpfen austausch
bare IT-Komponenten
zu komplexen fachspezi
fischen Anwendungen
und vereinfachen
die IT-Unterstützung von
Geschäftsprozessen und
Wertschöpfungsketten.
Kennzeichnend für
Intelligente Netze ist
das Potenzial einer
selbstverstärkenden
Dynamik. Je mehr
Teilnehmer, desto mehr
Nutzen für jeden
Einzelnen.
10 Digitale Infrastrukturen, AG2 Jahrbuch 2011/2012, S. 295
In diesem Jahrbuch wird die Schreibweise „Intelligente Netze“ verwendet.
14.12.2012 12:58:35
38
1
Intelligente Netze
1.1.6
Die Intelligenz
eines intelligenten
Netzes ist nicht in
Einzelkomponenten
verortet.
Zentral gesteuert oder
dezentral autonom
39
Worin liegt die Intelligenz?
Die Intelligenz eines Intelligenten Netzes ist nicht in Einzelkomponenten verortet, sondern ergibt sich aus deren Vernetzung. Jede
einzelne Komponente trägt zur Intelligenz bei, in dem sie – wie
Organe in einem Organismus – bestimmte Teilaspekte einer Gesamtaufgabe erfasst, abstrahiert, beurteilt und darüber hinaus –
im Falle vernetzter Sensoren bzw. Aktuatoren – auch direkt mit der
Umgebung in Interaktion treten kann.
IT-Systeme bestehen oft aus mehreren Komponenten, wobei in
Intelligenten Netzen diese oft an verschiedenen Orten vorzufinden sind. Eine breitbandige Vernetzung ermöglicht den Datenaustausch auch bei hohem Datenaufkommen. Diese Vernetzung führt
dazu, dass die einzelnen Leistungserbringer zusammenwirken können und die jeweiligen Teilaspekte von dem am besten dafür geeigneten Akteur geleistet werden. Dies kann hierarchisch zentral
gesteuert oder dezentral in gewissen Grenzen autonom und au
tark, sozusagen eigenintelligent, erfolgen.
Die Komplexität im Aufbau und im Betrieb Intelligenter Netze liegt
wesentlich begründet im
• Umfang und in der Komplexität erforderlicher technischer
Plattformen, Vernetzungen sowie Integrationen bestehender
Systeme,
• disruptiven Charakter, den sie auf die Anwendungsfelder
ausüben können – insbesondere auf etablierte Marktrollen und
deren Inhaber,
• rechtlichen und regulatorischen Rahmen.
Hohe Komplexität
1.1
Komplexitätsrahmen Intelligenter
Netze
Abbildung 1.1-5 fasst das Verständnis der AG2 zum Komplexitätsrahmen Intelligenter Netze zusammen. Die Dimensionen dieses
Rahmens stellen erstens die jeweiligen Aspekte in den Anwendungsfeldern mit ihren Fachlichkeiten, regionalen Besonderheiten,
Integrationserfordernissen bezüglich Altsystemen, Marktrollen
und Marktteilnehmern, zweitens die technologischen Aspekte sowie drittens Aspekte des rechtlich-/regulatorischen Rahmens dar.
Abbildung 1.1-5: Komplexitätsrahmen Intelligenter Netze
Die Anwendungsfelder sind die Bedarfsträger Intelligenter Netze.
Im Rahmen des IT-Gipfels wurden die Bereiche Energie, Gesundheit,
Verkehr, Bildung und Verwaltung betrachtet. In den nachfolgenden
Abschnitten dieses Kapitels werden diese Anwendungsfelder im
Detail diskutiert.
Die Technologie-Dimension umfasst die erforderlichen Techno
logie-Ebenen zur Realisierung Intelligenter Netze. Dies sind vertikale branchenspezifische Plattformen, Datenhaltungs- und
Rechenleistung, Endgeräte, Konnektivität sowie Kommunikationsund Netzwerktechnologien.
Anwendungsfelder
Technologie-Ebenen
14.12.2012 12:58:36
40
1
Intelligente Netze
• Vertikale Plattformen bezeichnen Plattformen zur Erstellung
und Bereitstellung branchenspezifischer Lösungen. Hierbei geht
es nicht nur darum, fertige Lösungen „aus der Cloud“ heraus
anzubieten, sondern insbesondere auch darum Marktplätze zu
schaffen. Marktplätze, die es ermöglichen, neuartige Lösungen
und Teillösungen zu erstellen und diese zu vermarkten. Aus technologischer Sicht erfordert dies folgende Funktionsblöcke:
–– Anwendungen & Prozess-IT als Lösungen aus Nutzersicht.
Anwendungen & Prozess IT sind in sich eigenständig und decken den Aufgabenbereich oder Teilprozess vollständig ab.
–– Portale & Marktplätze als Zugänge zum Intelligenten Netz.
Nutzer und andere Beteiligte können hierüber auf Anwendungen und Prozess-IT zugreifen. Die IT-Industrie – insbesondere auch der IT-Mittelstand – wiederum kann hierüber neue
Lösungen ins Intelligente Netz integrieren, bereitstellen und
vermarkten.
–– Middleware zur Integration und Orchestrierung. Dieser Funktionsblock ermöglicht die Integrationen und das Verknüpfen
einzelner Komponenten untereinander. Der Zusammenbau
komplexer Anwendungen und Prozess-IT aus Einzelkomponenten wird somit ermöglicht.
1.1
41
• Datenhaltung & Rechenleistung in der bzw. aus der Cloud heraus stellen sicher, dass den Anwendungen und der Prozess-IT
sehr effizient und ökonomisch die benötigten Ressourcen bereitgestellt werden können. Da es sich hierbei um eine sehr wich
tige Plattformtechnologie für Intelligente Netze handelt, werden
Cloud Computing und dessen hohe Relevanz für Intelligente Netze gesondert in Kapitel 2.1 besprochen.
• Endgeräte sind im Intelligenten Netz die Kommunikationsendpunkte, an denen das Intelligente Netz mit der Umgebung interagiert. Mittels Endgeräten wie PCs, Tablets oder Smartphones
machen Nutzer Eingaben und erhalten Ergebnisse angezeigt.
M2M-Devices wie in intelligenten Zählern, in Straßenlaternen
und in vollautomatisierten Fertigungsstrecken erfassen zum
Beispiel Stromverbrauche und leiten diese weiter, sie schalten
das Licht abends an und überwachen und steuern Fertigungsprozesse. M2M-Devices interagieren direkt über Sensoren und
Aktuatoren mit der Umgebung bzw. mittelbar als Gateways zu
nachgelagerten Systemen. Der M2M-Kommunikation als wichtige Plattformtechnologie für Intelligente Netze ist das Kapitel 2.2
gewidmet.
–– Anwendungs- und Prozesskomponenten, aus denen Prozess-IT und komplexe Anwendungen zusammengestellt werden. Diese Komponenten sind Vorprodukte und bedienen
Teilaspekte im Kontext komplexerer Lösungen. Ihre Austauschbarkeit und ihre monetäre Verwertung im Rahmen des
Intelligenten Netzes ermöglicht einen ständigen evolutionsartigen Verbesserungsprozess bezogen auf das Intelligente
Netz als Ganzes.
• Konnektivität gewährleistet, dass Datenströme richtig und sicher fließen, dass Endgeräte identifiziert und adressiert werden
können, dass die Verbindungsqualität ausreichend ist, dass Endgeräte auch dann erreicht werden, wenn sie „mobil“ sind, und
dass Endgeräte für eine sichere Verwendung im Intelligenten
Netz richtig konfiguriert sind. Ein wichtiger Aspekt der Konnek
tivität ist IPv6. Dessen Bedeutung für Intelligente Netze wird
ausführlich in Kapitel 2.3 diskutiert.
–– Nutzer-, Partner- und Komponentenmanagement zur Verwaltung von Nutzern und Partnern Intelligenter Netze insbesondere auch ihrer Berechtigungen und Identifikationsmöglichkeiten. Komponentenmanagement betrifft die Verwaltung
von Softwarekomponenten, um sicherzustellen, dass diese
nur auf Basis entsprechender Vorgaben verwendet und monetär verwertet werden können.Das beinhaltet auch die Möglichkeit zur Abrechnung von Dienstleistungen gegenüber Nutzern und Erbringern.
• Physische Vernetzung ermöglicht den Komponenten des Intelligenten Netzes miteinander zu kommunizieren. Hierzu gehören insbesondere die traditionellen kabelgebundenen und
drahtlosen Weitverkehrstechnologien wie Festnetz und Mobilfunk aber auch kapillare Netzwerktechnologien im Nahverkehrsbereich wie LAN, WLAN, DECT, PAN (Personal Area Networks),
Bluetooth, Wireless USB, RFID, Zigbee bis hin zu branchenspezi
fischen Feldbussystemen wie CAN, M-Bus, Profibus u. ä.
14.12.2012 12:58:36
1
Intelligente Netze
li
tel
g e n t e Ne
t ze
Bil
du
IPv6
ud
E n e r gie
Industrie 4.0
a lt u n
M
Clo
Ver
w
u ti n g
Breitbandvernetzung
g
Smart Cities
M2
it
Intelligente Netze stehen technisch und in ihrer Anwendung in
Beziehung zu weiteren, aktuellen Innovationsfeldern (siehe Abbil
dung 1.1-6). Das Konzept Intelligenter Netze lässt daher nicht
abschließend abgegrenzen. Es steht im Kontext vielfältiger dynamischer Entwicklungen und unterschiedlichster Akteure. In diesem
Sinne gilt es, die theoretische und wissenschaftliche Fundierung
voranzutreiben und zu koordinieren, um die Grundlagen einer branchen- und technologieübergreifenden Zusammenarbeit bei der
Umsetzung Intelligenter Netze zu verbessern.
eHealth
dhe
Weitere relevante
Innovationsfelder
Parallele Entwicklungen im Kontext
Intelligenter Netze
In
Internet
der Dinge
eLearning
e Innovationsfelder
weiter
hr
rke
e
V
Gesun
1.1.7
Smart
Buildings
Smart
Home
Smart
Mobility
43
ng
• Der rechtliche/regulatorische Rahmen definiert einen Ordnungsrahmen, beseitigt Hemmnisse, schafft Anreize und übt
einen maßgeblichen Einfluss auf das Marktmodell und die erforderlichen Marktrollen aus. Funktionierende freie Märkte mit
nicht-diskriminierenden Zugängen zu Intelligenten Netzen werden sichergestellt, monopol- und oligopol-artige Strukturen werden vermieden.
Ferner sichert der rechtliche/regulatorische Rahmen die Wahrung bürgerlicher Grundrechte. Hierzu gehört die Sicherung erforderlicher Datenschutz- und Datensicherheitniveaus. Weitere Zielsetzungen sind die Sicherstellung von Mindestqualitätsniveaus
und flächendeckender Verfügbarkeit sowie die Versorgungssicherheit, die Wahrung von Verbraucherrechten und gegebenenfalls der Schutz hoheitlicher und nationaler Interessen.
mp
Rechtlich/
regulatorischer Rahmen
1.1
Co
42
eGov
CyberPhysical
Systems
Smart Grid
Abbildung 1.1-6: Innovationsfelder im Kontext Intelligenter Netze
14.12.2012 12:58:36
44
1
Intelligente Netze
Beispiel: Industrie 4.0 11
Insbesondere der industrielle Sektor steht vor einem massiven Umbruch: Kürzere
Produktzyklen, steigende Produktvarianz, zunehmende Produktindividualisierung
mit kleinsten Losgrößen sind zu bewältigen. Das fällt zusammen mit der steigenden
Bedeutung von Wertschöpfungsnetzwerken, Kostendruck, Ressourcenschonung
und demografischem Wandel. Dieser Transformationsprozess wird mit dem Begriff
Industrie 4.0 umschrieben. Gemeint ist damit ein neuer Ansatz, bei dem IKT sowohl
die Produktion selbst wie auch das Umfeld in völlig neuer Form vernetzt. Fokussiert
wird dabei auf die Fertigung mit der zugehörigen Logistik und Verteilung. Ziele sind
Flexibilisierung und Automatisierung. Aufgrund des weitreichenden Effektes dieser
Veränderung auf Technologie, Produktivität, Wissenschaft und Arbeitsorganisation
kann von der vierten Industriellen Revolution gesprochen werden. Die erste industrielle Revolution war die Einführung mechanischer Produktionsanlagen am Ende
des 18. Jahrhunderts, die zweite die arbeitsteilige Massenproduktion mit Hilfe von
elektrischer Energie am Ende des 19. Jahrhunderts und die dritte der Einsatz von
Elektronik und IKT zur weiteren Automatisierung ab den 1970er Jahren.
Fortschritte in der Softwaretechnik, Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik ermöglichen es, mit Hilfe von Sensoren und eingebetteten Systemen intelligente
Objekte zu erstellen. Diese geben ein genaues Abbild der realen Welt, also von Produkten, Fertigungsanlagen und Werkzeugen. Die dabei in Echtzeit entstehenden
Daten der Produktionswelt können von diesen, intelligenten Objekten selbst gefiltert, aggregiert und dargestellt werden. Eine solche softwareintensive Lösung ist
aufgrund der Informationsmenge die langfristig einzige praktikable Lösung. Für die
Kommunikation dieser intelligenten Objekte untereinander wird der Begriff M2MKommunikation verwendet. Er steht für Maschine-zu-Maschine-Kommunikation
und ist ein wesentlicher Baustein in diesem Konzept. Drahtlose Netzwerke sind dabei mögliche Übertragungswege für die Daten.
Die Einführung des Internetprotokolls Version 6 (IPV6) schafft bei der großen Anzahl
von Sensoren und eingebetteter Systeme die Möglichkeit, diese gezielt zu adressieren. Das Protokoll erweitert die Möglichkeiten für Datenschutz, Datensicherheit
und Verbraucherschutz und ist deshalb nicht nur wegen der nur noch begrenzt
verfügbaren Anzahl von IPv4-Adressen die bessere Wahl. Auch die Anbieter von
Ausrüstungs- und Automatisierungstechnik profitieren von der Version 6 – in den
Wirtschaftsregionen, die bereits mit dem Rollout begonnen haben, um auf die intelligenten Fertigungsanlagen und Produkte zuzugreifen.
1.1
45
Getrieben durch das Internet wachsen die reale und die virtuelle Welt immer weiter
zusammen. Die Vision ist das Internet der Dinge, Daten und Dienste. Die in Echtzeit
entstehenden Daten der Produktionswelt können durch Vernetzung mit internet
basierten Diensten, oft als Business-Web bezeichnet, verarbeitet und für Regelprozesse genutzt werden. Das unterstützt eine Systematisierung und Selbststeuerung
des Produktionsprozesses. Für dieses Konzept wird auch der Begriff „Smart Factory“ benutzt.
Die internetbasierten Dienste ermöglichen zukünftig die Flexibilisierung und Automatisierung von Fertigungsprozessen über die Grenzen der Fabrik und des Werkes
hinweg. Es werden weltweite unternehmensübergreifende Netzwerke von Produktionsverbünden mit Zulieferern und der dazugehörenden Logistik entstehen. Die
dafür notwendige Prozessunterstützung erfolgt über das Internet mit der Informa
tionsverarbeitung zum Beispiel im Cloud Computing.
Mit der Anwendung in der Industrie verändern sich auch die Anforderungen an
das Internet. Nicht mehr nur der flächendeckende und breitbandige Ausbau alleine
ist notwendig, sondern vor allem eine hohe Verbindungsstabilität mit garantierten
Latenzzeiten.
Weiterer Forschungsbedarf ist insbesondere zu folgenden Themen gegeben:
• Grundlagen und Voraussetzung von „Intelligenz“ in Intelligenten Netzen:
Es gilt Dimensionen der Verteilung von Intelligenz (zentral vs. an der Peripherie)
zu untersuchen und der Frage nachzugehen, welchen Einfluss die Vernetzung im
Zusammenhang einer verteilten kooperativen Problemlösung hat.
• Identifikation der Schlüsseltechnologien in Intelligenten Netzen
Die erforderlichen Schlüsseltechnologien Intelligenter Netze müssen auf wissenschaftlicher Grundlage bestimmt und bezüglich ihrer Verwendungsaspekte in Intelligenten Netzen vertieft strukturiert dargelegt werden.
• Märkte und Wettbewerb als Innovationstreiber in Intelligenten Netzen
Es gilt zu untersuchen, welche Bedeutung dem Markplatzcharakter Intelligenter
Netze zukommt, wie eine Dynamik evolutionärer, fortlaufender Verbesserung innerhalb Intelligenter Netze in Gang gesetzt werden kann und welche Bedeutung
der technischen Austauschbarkeit von Komponenten zukommt.
11 Vgl. Dorst, Wolfgang: Industrie 4.0 Konzept des BITKOM, 2012
14.12.2012 12:58:36
46
47
1
Intelligente Netze
1.2
1.1
Entwicklungslinien Intelligenter Netze – Begriffe und Abgrenzung .............
29
1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.3
Anlage:
Ökonomische Effekte der IKT ...................................................................
Nutzen der Vernetzung .............................................................................
Volkswirtschaftliche und gesellschaftliche Effekte Intelligenter Netze .......
Thesen – .Intelligente Netze und wachstumsorientierte
Telekommunikationspolitik . ......................................................................
47
47
48
49
54
1.3
59
1.4
93
1.5
1.6
1.7
1.8
Auswirkungen und Nutzen
Intelligenter Netze
Intelligente Netze werden als Infrastrukturen mit großen Auswirkungen für die
wirtschaftliche und gesellschaftliche Entwicklung Deutschlands verbunden sein. Der
volkswirtschaftliche Nutzen ist erheblich.
1.2.1
Ökonomische Effekte
der IKT
„Der Aufbau „Intelligenter Netze“ in
fünf gesellschaftlichen Kernbereichen
ist das wohl größte und wichtigste
Infrastrukturprojekt der kommenden
Dekade. Dies sind Energie, Gesundheit,
Verkehr, Bildung und Verwaltung.“
René Obermann
Deutsche Telekom AG
Zahlreiche Studien der Weltbank, der OECD,
der EU-Kommission und vieler Wissenschaftseinrichtungen belegen, dass Informations- und Kommuni
kationstechnologien wesentliche Treiber von Produktivität und
Wachstum sind. Sie besitzen ökonomisch nachweisbare Effekte
auf gesamtwirtschaftliches Wachstum, Produktivitätssteigerungen,
Innovationstätigkeit und Arbeitsplätze. Die IKT im Allgemeinen und
eine Breitbandinfrastruktur im Besonderen weisen positive Exter
nalitäten auf, das heißt Investitionen in diese Bereiche fördern
branchenübergreifend die wirtschaftliche Entwicklung.1
1 Qiang, C. and C. Rossotto (2009): Economic Impacts of Broadband, World Bank Informations and
Communications for Development 2009: Extending Reach and Increasing Impact, Washington, D.C.;
European Commission (2010): Europe’s Digital Competitiveness Report 2010;OECD (2012): OECD
Internet Economy Outlook 2012, OECD Publishing; Czernich, N., Falk, O., Kretschmer, T., & Woessmann, L. (2011): Broadband Infrastructure and Economic Growth. Economic Journal, 121, 505-532.
14.12.2012 12:58:36
48
1
Intelligente Netze
Ausstrahlung der IKT
in andere Branchen
Nach OECD-Berechnungen birgt insbesondere die Investition in
IKT in den Bereichen Gesundheit, Bildung, Transport und Energieversorgung erhebliche Wachstumspotenziale, da diese Sektoren
nahezu 25 % des BIP in den OECD-Staaten ausmachen. Die Europäische Kommission geht davon aus, dass allein Cloud Computing
das BIP der EU bis ins Jahr 2020 um bis zu 250 Milliarden Euro und
die Beschäftigtenzahl um 3,8 Millionen erhöhen kann.2
Die Ursachen für diese Effekte liegen in den besonderen Eigen
schaften von IKT, die auch als „multi-purpose Technologien“ bezeichnet werden. Diese Technologie wirkt – im Unterschied zu
anderen Technologien – nicht nur innerhalb der IKT-Branche selbst
wachstumssteigernd, sondern erhöht auch die Produktivität durch
Ausstrahlungseffekte („Spillovers“) in anderen Branchen.
1.2.2
Die Steigerung der
Produktivität geht
in Intelligenten
Netzen oftmals
einher mit einer
schonenderen und
effektiveren Nutzung
von Ressourcen.
Nutzen der Vernetzung
Mit den technologischen Möglichkeiten und den volkswirtschaft
lichen Wachstumsbeiträgen Intelligenter Netze erfahren die
Informations- und Kommunikationstechnologien eine weitere Di
mension. Intelligente Netze übertragen als Plattform nicht nur Wissen für wachstumstreibende Inventionen und Innovationen, sie
schaffen durch eine intelligente Steuerung und Verknüpfung über
den Wissenszuwachs hinaus auch weiteren, zusätzlichen ökonomischen Nutzen. Intelligente Netze bieten zudem eine neue Grundlage für Wachstum und Fortschritt durch Innovationswettbewerb.
Intelligente Netze vernetzen Teilkompetenzen und ermöglichen
gleichzeitig deren Austausch. Die dadurch beflügelten Produktund Prozessinnovationen ermöglichen nachhaltiges wirtschaftliches Wachstum und legen die Basis für eine stetig verbesserte
Produktivität.
Die Steigerung der Produktivität in Intelligenten Netzen, die
oftmals mit einer schonenderen und effektiveren Nutzung von
Ressourcen einhergeht, erklärt sich dadurch, dass situatives lokales Wissen mittels Intelligenter Netze zusammengetragen, mit
2 IDC (2012): Quantitative Estimates of the Demand for Cloud Computing in Europe and the Likely
Barriers to Up-take, Studie im Auftrag der Europäischen Kommission.
1.2
Auswirkungen und Nutzen Intelligenter Netze
49
andernorts vorhandenen Daten verknüpft und in Entscheidungsprozesse einbezogen werden kann.
Intelligente Netze ermöglichen somit ein Tun und Wirken aus der
Ferne heraus. Ein Beispiel: Straßenverhältnisse können über vernetzte Sensoren im Straßenbelag lokal erfasst werden. Angebundene Verkehrsleitsysteme wiederum können diese Informationen
nutzen, um Verkehrsströme zu lenken und Geschwindigkeitsbegrenzungen in Kraft zu setzen.
1.2.3
Volkswirtschaftliche und gesellschaftliche
Effekte Intelligenter Netze
Die volkswirtschaftlichen und gesellschaftlichen Effekte Intelligenter Netze lassen sich grob in drei Kategorien aufteilen3:
• Wachstumspotenziale: Intelligente Netze sind Infrastruktur
und Nährboden für neuartige IT-und kommunikationsgestützte
Produkte und Dienstleistungen.
• Effizienzsteigerung: Intelligente Netze bringen Informationsquellen und Informationsbedarfe zusammen. Angebots- und
Nachfragesituationen können sehr viel leichter ausgeglichen
werden als bisher. Infolge dessen können Ressourcen sehr viel
sparsamer und schonender eingesetzt werden.
• Steigerung der Lebensqualität und des Convenience-Faktors:
In allen Bereichen ergeben sich Verbesserungen der Lebensqualität. So kann zum Beispiel die Gesundheitsversorgung verbessert und das Leben im Alter erleichtert werden. Die Haus- und
Heimvernetzung bringt viele Produkte mit sich, die den Alltag
noch angenehmer gestalten werden.
Drei Kategorien
volkswirtschaflticher
Effekte
Die Entwicklung des Internets hat gezeigt, dass die langfristigen
Wirkungen von Querschnittstechnologien - insbesondere solcher
mit Netzeffekten - nicht unterschätzt werden sollten. Die geschätzten Effekte (Effizienzgewinne und Wachstumsimpulse) Intelligenter
Netze können sich sich gemäß Fraunhofer ISI bei konsequenter
3 Vgl. Gesamtwirtschaftliche Potenziale intelligenter Netze in Deutschland – Ergebnisse einer
14.12.2012 12:58:36
1
Intelligente Netze
Energie
Gesundheit
Vom statischen Stromnetz zum
selbstorganisierten System
Photovoltaik
Quelle: In Anlehnung an die Studie der KBV/BÄK „Studie zur Altersstruktur- und Arztzahlentwicklung: Daten, Fakten,Trends“, 5. aktualisierte und
komplett überarbeitete Auflage, 2010
2004
2010
2010
2010
2004
2004
2004
2004
2010
2004
2010
20,4 %
Sonstige
Landwirte
Projektierer
Contractingunternehmen
Fonds/Banken
Privatpersonen
2010
2004
2010
Der Energieverbrauch der Heizung
wird häufig unterschätzt.
1991
72%
Industrie 28%
Haushalte 28%
600
Tausend
300
0
300
Tausend
600
Anteil der
Krankenhäuser,
die offene Stellen
nicht besetzen
konnten
Partizipation
8.724
2006
28 %
80 %
2009
2006
? ? ? ?
Häuser mit entsprechendem Problem, konnten im
Schnitt 3,9 Stellen nicht
besetzen
Gesamte Güterverkehrsleistung
Treiber:
Demografischer
Wandel
Entwicklung des Verkehrsaufkommens:
Der öffentliche Verkehr hält nicht Schritt
70.000
60.000
1.000
50.000
Pflichten für Bürger und Unternehmen
Vernetzung
Bekanntheit
39 %
Nutzung
21%
MIV
40.000
800
Breitbandversorgung
Reichweite von Lehre verbessern
30.000
600
400
20.000
Prognostiziertes Wachstum von 581 Mrd. Tonnenkilometer
1995
2000
2005
2010
2020
2030
2040
2050
0
1950
Die Reichweite und die
Anzahl der Studierenden
in einer Vorlesung kann
gesteigert werden.
ÖPNV
10.000
200
0
Open
Government
Vernetzung
Fahrten in Millionen pro Jahr
1.400
1.200
Quelle: In Anlehnung an http://www.forschungsinformationssystem.de/servlet/is/94511/?clsId0=276654&clsId1=276663&clsId2=276945&clsId3=0
Treiber:
Energiewende
Aufgaben für Verwaltungen
2008
Quelle: In Anlehnung an ForTISS GmbH
Pipeline
2006
9.165
2000
2020
10
15%
Behörden
Verwaltungsvorgänge
100 LOC
17
Anfang der 1970er
15,9 %
Quelle: In Anlehnung an ProgTrans, BGL 2008
13%
Elektrogeräte
und Beleuchtung
17
Binnenschiff
11.555
31,0 %
Verkehr 28%
Quelle: In Anlehnung an die Deutsche Energie -Agentur (dena)/Energiedaten BMWi
(Stand: 12/2011, Bezugsjahr 2010), Datenbasis: AG Energiebilanzen e. V.
Bahn
44.903
2020
18,1 %
2000
Entwicklung der Güterverkehrsleistung
Absolventen
im Fach
Humanmedizin
1993
Zeit
53.145
2006
26,6 %
1993
25,6 %
40
30
Warmwasser
1 Woche
Behörden
1 Million LOC
Volumenfahrzeuge
64 87
53.222
2002
Ärzte
unter 35 Jahren
60
20
Erneuerbare Energien
Hausärzte in
Deutschland
Anzahl ohne
Kinderärzte
80
70
Residuallast
Standardwissen
effizienter vermitteln
Ressourcen können entlastet
und an anderen Stellen eingesetzt werden.
2005
2050
95 170
Verwaltung
Intelligente Verwaltungsnetze
Infrastruktur zur Verschlankung der
übergreifenden Prozesse
Straße
Anteil der über
60-jährigen
90
Raumwärme
Intelligente Bildungsnetze
Höhere Effizienz in der Hochschulbildung
10 Millionen LOC
Premiumfahrzeuge
404 707
Entwicklung Güterverkehr in Deutschland in Milliarden Tonnenkilometer
100
2030
2008
Quelle: In Anlehnung an den Bundesverband Er neuerbare Energie (BEE )
Die Bedeutung der Straße im Güterverkehr
Entwicklung der Arztzahlen
in Deutschland
Gewerbe 16%
Bildung
Schon heute viel
Software im Auto
Software-Code im Kfz, in Lines of Code (LOC)
Quelle: In Anlehnung an https://www.destatis.de/bevoelkerungspyramide/
50
Wer verbraucht
am meisten Energie?
Nachfrage
Mehr Personen und mehr Güter teilen sich
zu Stoßzeiten die gleichen Verkehrswege
Demographische Entwicklung
in Deutschland
Residuallast bei einem Kraftwerkspark mit hohem Anteil an Erneuerbaren Energien
Last
Verkehr
Der Mobilitätsbedarf steigt
Intelligente Gesundheitsnetze
für die Herausforderungen der
demographischen Entwicklung
2009
2004
Installierte Leistung in MW
Biogener Hausmüll
15.000
10.000
5.000
2050
2004
2010
20%
2040
2004
2010
35%
2030
2004
2010
80%
65%
0
2020
Gewerbe
65% 50% 50%
Windkraft
Quelle: In Anlehnung an trend:research, Anteile der Eigentümergruppen
an Erneuerbaren Energien (Gesamtdarstellung) Seite 44
„Große 4“
35%
2009
Angebot von erneuerbarer Energie selten synchron zur Nachfrage
Wasserkraft
Regenerative Energie wird zunehmend
dezentral in kleinen Einheiten erzeugt
sonstige EVU
82%
16%
20.000
Regionsalerzeuger
Konventionielle
Biomasse
2010
25.000
Erneuerbare
Quelle: In Anlehnung an db_Smar tgrids_1105.pdf
Internationale EVU
Energiekonzept der Bundesregierung
Der Anteil der Erneuerbaren Energien soll steigen
1.2
Leistung in Mrd. Tonnenkilometer
50
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Treiber:
Verkehrsmenge
Unternehmen
Bürger
Unternehmen
2012
Quelle: In Anlehnung an Destatis Datenreport 2006, bis 1990 nur Westdeutschland, 2010 eigene Berechnung
Bürger
2020
Quelle: eGovernment MONITOR 2012
Treiber:
Bildungsqualität
Treiber:
Kostenentwicklung
Intelligente Netze
Volkswirtschaftliche und gesellschaftliche Effekte
Wachstumspotenziale
Durch Möglichkeiten für neue
innovative IT-Lösungen und
IT-gestützte Produkte
Intelligente
Netze
Effizienzsteigerung
Steigerung der Produktivität
durch verringerten Ressourceneinsatz, Schonung natürlicher
Ressourcen
Steigerung der Lebensqualität
Verbesserte Gesundheitsversorgung,
Hilfen für das Leben im Alter, Zeitersparnis
und höhere Flexibilität im Verkehr, schnellere
und transparentere Verwaltungsabläufe,
bessere Lernmittel und -möglichkeiten in
Aus- und Weiterbildung, innovative vernetzte
Produkte im Haus und Heim
Abbildung 1.2-1: Intelligente Netze – Volkswirtschaftliche und gesellschaftliche Effekte
Quelle: in Anlehnung an: Gesamtwirtschaftliche Potenziale intelligenter Netze in Deutschland –
Ergebnisse einer Metastudie, Fraunhofer ISI, Karlsruhe, 2012
Gesamtwirtschaft
liche Effekkte bis
2022 von über 330
Mrd. Euro möglich
Umsetzung des Konzepts und bei einem schnellen Rollout zu einem gesellschaftlichen Gesamtnutzen von jährlich bis zu 55,7 Milliarden Euro summieren. Der volkswirtschaftliche Gesamtnutzen
von Intelligenten Netzen baut sich laut Fraunhofer ISI in den nächsten Jahren sukzessive, jedoch nicht linear, auf. Der Diffusionsverlauf erfolgt in verschiedenen Phasen. Im Zehnjahreszeitraum von
2012 bis 2022 erreichen die gesamtwirtschaftlichen Effekte entsprechung der Diffusionskurve einen kumulierten Gesamtwert von
rund 336 Milliarden Euro.4
4 Vgl. Gesamtwirtschaftliche Potenziale intelligenter Netze in Deutschland – Ergebnisse einer
Zu den Potenzialen Intelligenter Netze zählen zum Beispiel die
Erhöhung der Verkehrssicherheit, effizientere und qualitativ
bessere Gesundheitsversorgung, geringere Umweltbelastung,
Effizienzgewinne in der Verwaltung oder auch verbesserte Kommunikation zwischen den Bildungsinstitutionen.5 Einige qualitative Potenziale Intelligenter Netze fasst ein Positionspapier des
MÜNCHNER KREISES wie folgt zusammen:
51
Qualitative Potenziale
• Für Unternehmen ergeben sich sowohl in den einzelnen, voneinander isolierten Einsatzfeldern als auch in ihrer Erweiterung und
Verknüpfung vielfältige Ansatzpunkte für die Entwicklung innovativer oder gar disruptiver Produkte und Dienstleistungen. So
ist es zum Beispiel sicher zweckmäßig, Synergien zwischen Verkehrssteuerung und Energiebereitstellung zu nutzen.
• Aus der Sicht des Industriestandortes Deutschland kann eine
Vorreiterrolle im Hinblick auf Intelligente Netze zu vielversprechenden Innovationen führen, welche die deutsche Wettbewerbsposition stärken und ferner zu Internationalisierungseffekten führen können. Gleichzeitig wird die Industrie als Wegbereiter
für neue Schlüsseltechnologien (insbesondere in der Mikroelektronik, Service Data Management, Datensicherheit, CyberSecurity) gestärkt.
• Aus gesellschaftlicher Sicht können durch den Einsatz Intelligenter Netze natürliche Ressourcen geschont werden und zudem durch verbesserte Koordination und Automatisierung die
Lebensqualität gesteigert werden. Diese Verbesserungen können einen wesentlichen Ausgangspunkt für gesellschaftliche Innovationen im Hinblick auf neue Herausforderungen (zum Beispiel demografische Entwicklung, Gesundheitsversorgung im
Alter und auf dem Land) darstellen.
Treibende Einflussfaktoren auf Intelligente Netze stellen dabei sowohl die Verfügbarkeit sich ständig verbessernder Technologien
dar (Push-Faktor), als auch die ansteigenden Lösungsbedarfe (PullFaktor) in den Anwendungsbereichen.
Einflussfaktoren
5 MÜNCHNER KREIS (2012): IN-Evolution: Intelligente Netze – Status, Potenziale und Herausforde-
rungen, i.E.
14.12.2012 12:58:37
52
1
Intelligente Netze
1.2
Treibende Einflussfaktoren
auf Intelligente Netze
Forschungsbedarf ist insbesondere zu folgenden Themen zu sehen:
Technologieverfügbarkeit:
Fertigungstechniken
Sensorik/Aktuatorik
M2M Technologien
IPv6
Lösungsbedarfe:
PushFaktoren
PullFaktoren
Intelligente
Netze
Cloud Computing
Kommunikation
Energie
Gesundheit
Verwaltung
Verkehr
Bildung
Abbildung 1.2-2: Treibende Einflussfaktoren auf Intelligente Netze
Die richtige
Weichenstellung
heute ist von
entscheidender
Bedeutung.
53
Das Zusammenspiel zwischen netzbasierten Innovationen und
gesellschaftlichen Trends wird maßgeblich die weitere Digitalisierung unterschiedlicher Lebensbereiche bestimmen. Eine Szenario
analyse der Fraunhofer ISI prognostiziert, dass die zunehmende
Verfügbarkeit digitaler Informationen und die immer umfassendere digitale Vernetzung Kennzeichen einer neuen Gesellschaft
sein werden, die mehr ist als eine beschleunigte Informationsgesellschaft.6 In fünf Anwendungsszenarien wird umrissen, wie Menschen in der Gesellschaft von morgen sich politisch beteiligen, sich
vernetzt weiterbilden, multimodal mobil sind, nachhaltig leben und
von vernetzten Gesundheitslösungen profitieren. Die in der Studie ebenfalls skizzierten Voraussetzungen verdeutlichen, dass die
richtige Weichenstellung (siehe hierzu die Thesen in der Anlage)
von entscheidender Bedeutung ist, um die wohlfahrtssteigernden Potenziale Intelligenter Netze (im Sinne von Digitalisierungs
szenarien) zu heben.
Insgesamt ist zu beachten, dass die Aussagen über die gesamtwirtschaftlichen Effekte Intelligenter Netze zum heutigen Zeitpunkt
noch auf einer geringen Erfahrungs- und Datenbasis beruhen. Hier
besteht also, ebenso wie bezüglich der Akzeptanzfaktoren, weiterer Forschungsbedarf.
• Veränderung von Marktmodellen und Marktrollen und Konsequenzen daraus
Es muss untersucht werden, wie Marktmodelle für Intelligente Netze zu gestalten
sind, damit ihre innovationstreibende Dynamik freigesetzt werden kann. Es müssen ferner die Auswirkungen des Wechsels von Marktmodellen in Bezug auf existierende Marktmodelle und Marktteilnehmer beschrieben, die Handlungsspielräume des Staats untersucht und Empfehlung zur Einführung und Umsetzung
neuer Marktmodelle gegeben werden.
• Gesellschaftliche Aspekte und Voraussetzungen für eine gesellschaftliche
Akzeptanz
Es muss untersucht werden, welche gesellschaftlichen Aspekte bezüglich Intelligenter Netze hinsichtlich Datenschutz, -sicherheit, Verfügbarkeit, Versorgungssicherheit, Verbraucherschutz und des freien Wettbewerbs, des freien Marktzugang zu Intelligenten Netzen zu beachten sind und welche Einstellungen Bürger
und Wirtschaftsakteure hierzu besitzen.
• Volkswirtschaftliche Gesamtrechnung Intelligenter Netze, Finanzierungsund Governancemodelle
Die volkswirtschaftlichen Potenziale und Wirkungen Intelligente Netzen sind weiter zu konkretisieren und geeignete Finanzierungsmodelle darzustellen. Ferner
sollte ausgearbeitet werden, welche Anwendungsbereiche Intelligenter Netze
privatwirtschaftlicher Natur sind, welche sich für Private-Public-Partnerships
eignen und welche gänzlich in staatlicher Hoheit umgesetzt werden sollten.
Weiter sollten geeignete Governance-Modelle für Intelligente Netze entwickelt
werden.
• Intelligente Netze als kritische Infrastrukturen
Es gilt zu untersuchen welche Anwendungsbereiche Intelligente Netze als „kritische Infrastrukturen“ zu betrachten sind und wie dem bestmöglich entsprochen
werden kann.
6 Szenarien für die Gigabitgesellschaft, Fraunhofer ISI, Karlsruhe, 2012
14.12.2012 12:58:37
54
1
Intelligente Netze
Anlage:
Thesen –
Intelligente Netze und wachstumsorientierte
Telekommunikationspolitik
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie hat im Juni 2012 einen Forschungsauftrag zur Erstellung einer Studie zu dem Thema „Wachstumsorientierte Telekommunikationspolitik“ an das ifo-Institut (Prof. Dr. Falck) in Zusammenarbeit mit dem Düsseldorf
Institute for Competition Economics an der Universität Düsseldorf (Prof. Dr. Haucap) und
Prof. Dr. Kühling, LL.M. (Universität Regensburg) vergeben.
Die Chancen und Potenziale Intelligenter Netze für Wachstum der Telekommunikationsbranche bilden einen Schwerpunkt der Untersuchung. Die Auftragnehmer wurden bei ihren Forschungsarbeiten in den unterjährigen Arbeitsprozess der AG2 eingebunden.
Am 28. August 2012 fand im ifo-Institut München ein Experten-Workshop statt, in dem
die Chancen und Herausforderungen der Intelligenten Netze diskutiert worden. Darauf
aufbauend wurden die Wachstumspotenziale Intelligenter Netze am 16. Oktober 2012 in
Berlin auf der Konferenz „Wachstumsorientierte Telekommunikationspolitik“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie in einer breiteren Öffentlichkeit diskutiert.
Die nachfolgenden Thesen der Auftragnehmer des Bundesministeriums für Wirtschaft und
Technologie fassen den Diskussionsstand in diesem Themenbereich zusammen und flankieren in wissenschaftlicher Hinsicht die Arbeitsergebnisse der AG2.
In Intelligenten Netzen werden durch die Verarbeitung verknüpfter Daten
Effizienzgewinne ermöglicht und Wachstumspotenziale eröffnet.
Durch die Aggregation und Verknüpfung von Daten in der Cloud lassen sich Größenvorteile erzielen, die zu Effizienzgewinnen führen. Auf der Anwenderseite generiert die Skalierbarkeit der Leistungen an den tatsächlichen Bedarf Kosteneinsparungen. Außerdem bildet
eine solche Verknüpfung die Voraussetzung für die intelligente Verarbeitung von Daten,
welche eine effiziente Steuerung komplexer Systeme ermöglicht und neue Anwendungen
eröffnet.
1.2
55
Wachstumseffekte durch Intelligente Netze sind nicht nur in der Telekommuni
kationsbranche zu erwarten, sondern können in unterschiedlichsten Branchen
auftreten.
Anwendungen Intelligenter Netze betreffen so unterschiedliche Sektoren wie Gesundheit,
Energie und Bildung. Wachstumseffekte Intelligenter Netze erstrecken sich daher auf zahlreiche unterschiedliche Branchen. Sowohl die Höhe dieser Wachstumseffekte als auch die
Branchen, in denen sie künftig auftreten können, sind heute erst teilweise absehbar. Hinzu
kommt, dass Innovationen im Zusammenhang mit Intelligenten Netzen innerhalb eines Anwendungsbereiches, Innovationen und Wachstumseffekte in anderen Anwendungsbereichen auslösen. Die Wachstumseffekte Intelligenter Netze in unterschiedlichen Branchen
sind somit interdependent.
Der Ausbau Intelligenter Netze eröffnet enorme gesellschaftspolitische Chancen.
Der demografische Wandel stellt unser Gesundheitssystem und Bildungswesen vor gewaltige Aufgaben. Lösungen aus dem Bereich der Intelligenten Gesundheitsnetze ermöglichen
es, Gesundheitsangebote insbesondere auch in dünn besiedelten Gebieten zu etablieren
bzw. aufrechtzuerhalten, wo eine Versorgung mit traditionellen Angeboten nicht oder nicht
mehr wirtschaftlich ist. Intelligente Bildungsnetze leisten einen Beitrag dazu, Bildungsergebnisse zu verbessern und die älter werdende Erwerbsbevölkerung auf eine dynamische
Arbeitswelt vorzubereiten. Darüber hinaus ist die Energiewende ohne intelligente Lösungen im Energiebereich nicht denkbar. Intelligente Lösungen im Verkehrsbereich verbessern die Verkehrssteuerung und E-Government leistet einen Beitrag zu mehr Bürgernähe
und Effizienz der öffentlichen Verwaltung.
Voraussetzung für Wachstumsimpulse durch Intelligente Netze ist eine zukunfts
fähige Infrastruktur.
Eine leistungsfähige Infrastruktur mit genügender Reichweite ist die Voraussetzung für
eine weit verbreitete Nutzung von Cloud-Technologien und Intelligenten Netzen. Es gilt
daher sicherzustellen, dass ausreichende Investitionsanreize bestehen, damit der Ausbau
der Netze weiter vorangetrieben wird. Die Verbreitung von Cloud-Diensten fördert die Nutzung Intelligenter Netze und beschleunigt den Infrastrukturausbau.
14.12.2012 12:58:37
56
1
Intelligente Netze
57
Der aktuelle Regulierungsrahmen und Förderansatz schafft richtige Anreize für den
Infrastrukturausbau.
Die Fragen des Wachstums im TK-Bereich und der angemessenen Infrastrukturausstattung wurden bislang intensiv als Regulierungsthema diskutiert. Mit dem EU-TK-Review und
dem TKG 2012 ist der ordnungspolitische Rahmen wesentlich verbessert worden. Nun
geht es in der Anwendung um eine Regulierung mit Augenmaß und die Nutzung der neuen
Handlungsspielräume. Auch mit der moderaten staatlichen Breitbandförderung wurde ein
vernünftiger Ansatz gewählt. Der Fokus einer wachstumsorientierten IKT-Politik ist daher
künftig stärker auf die Beseitigung von Hemmnissen bei der Verbreitung von Intelligenten
Netzen zu setzen, was insbesondere eine stärkere Betrachtung der Nutzer verlangt.
Um die schnelle Verbreitung Intelligenter Netze zu gewährleisten, müssen
genügend Anreize für die Anwender der neuen Technologien bestehen.
Anwender müssen von den durch Intelligente Netze entstehenden Effizienzgewinnen in
ausreichendem Maße profitieren. Dies kann in Form von monetären Vorteilen oder Qualitätsverbesserungen erfolgen. Ohne konkreten Nutzen werden Anwender, wenn überhaupt,
nur sehr zögerlich auf neue Technologien umsteigen. Beispielhaft für einige Sektoren bedeutet das, folgende Fragen zu beantworten: Welchen Vorteil haben Stromendkunden vom
Einbau eines Smartmeters? Welchen Vorteil haben Lehrer vom Einsatz von E-Learning-Lösungen im Unterricht? Welchen Vorteil haben Ärzte vom Angebot telemedizinischer Leistungen? Diese Beispiele verdeutlichen, dass stärkere Anreize für Anwender Intelligenter
Netze geschaffen werden müssen. Gleichzeitig trägt der Staat die Verantwortung, durch
den Abbau rechtlicher Hindernisse die Schaffung solcher Anreize zu erleichtern.
Für die Datenverarbeitung in Intelligenten Netzen muss ein adäquater datenschutzrechtlicher Rahmen geschaffen werden.
Besonders auf Anwenderseite ist durch transparente rechtliche Rahmenbedingungen das
notwendige Vertrauen in neue Technologien zu stärken und die Sorge um den Datenschutz
zu mindern. Auch auf Anbieterseite führt ein klarer rechtlicher Rahmen zu überschaubareren Risiken und erleichtert jungen Unternehmen den Markteintritt. Ein effektiver Datenschutz ist damit zugleich ein wichtiger komparativer Vorteil deutscher bzw. europäischer
Diensteanbieter. Hierbei leistet die Zertifizierung in Bezug auf Datenschutz und –sicherheit
einen wichtigen Beitrag.
14.12.2012 12:58:38
58
59
1
Intelligente Netze
1.1
Entwicklungslinien Intelligenter Netze – .Begriffe und Abgrenzung .............
29
1.2
47
1.3
1.3.1
59
1.3.3.1
1.3.3.2
1.3.3.3
1.3.4
1.3.4.1
1.3.4.1.1
1.3.4.1.2
1.3.4.1.3
1.3.4.1.4
1.3.4.1.5
1.3.4.1.6
1.3.4.2
Intelligente Energienetze* . .......................................................................
Aktuelle Situation und Herausforderungen der Energieversorgung
in Deutschland .........................................................................................
Auswirkungen intelligenter Energienetze für Deutschland . ........................
Strategische Empfehlungen zur Umsetzung .intelligenter Energienetze
in Deutschland .........................................................................................
Ausgangslage ...........................................................................................
Maßnahmenempfehlungen – Zusammenfassung nach Dringlichkeit ..........
Maßnahmenempfehlungen nach Strategie-Dimensionen ...........................
Projektbeispiele .......................................................................................
E-Energy-Modellprojekte und -regionen . ..................................................
eTelligence ...............................................................................................
E-DeMa . ..................................................................................................
MeRegio . .................................................................................................
Modellstadt Mannheim . ...........................................................................
RegModHarz ............................................................................................
Smart Watts .............................................................................................
RiesLing ...................................................................................................
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.3.2
1.3.3
* In diesem Kapitel werden allein die Ansichten der Unternehmen und Verbände ausgeführt.
59
64
68
68
69
73
83
83
85
86
87
88
89
90
91
93
1.3
Intelligente Energienetze
1.3.1
Aktuelle Situation und Herausforderungen
der Energieversorgung in Deutschland
Das heutige Energieversorgungssystem befindet sich im Übergang
von einem streng hierarchischen zu einem zunehmend dezentral
organisierten und flexiblen System, in dem erneuerbare Energiequellen und effiziente Marktstrukturen zentrale Bestandteile sind.
Das relativ starre Versorgungssystem der 1980er Jahre, das
mit vergleichsweise wenigen Erzeugungseinheiten Energie in die
Hoch- und Höchstspannungsebene des Netzes einspeiste und auf
der Mittel- und Niederspannungsebene an die Verbraucher abgab, wurde im Laufe der 1990er Jahre durch die Einbindung der
erneuerbaren Energien und die Liberalisierung der Energiewirtschaft aufgebrochen. Dadurch wurde es möglich, auch kleinere Erzeugungseinheiten, die von mittelständischen Unternehmen
oder Privatleuten betrieben wurden, Strom in das Netz einspeisen
zu lassen. Die Europäische Union verlangte zudem von ihren Mitgliedsstaaten mehr Wettbewerb in der Energiewirtschaft. Aus diesem Grund wurden Ende der 1990er Jahre Energieeinspeisung und
Energieversorgung voneinander getrennt und der Zugang zum Netz
grundsätzlich für alle Kraftwerke und Einspeiser geöffnet. Die enge
Das starre Versorgungs
system der 1980er Jahre
wird auf der Nieder
spannungsebene durch
die Einbindung der
erneuerbaren Energien
und die Liberalisierung
der Energiewirtschaft
aufgebrochen.
Energieeinspeisung
und Energieversorgung
wurden voneinander
getrennt.
14.12.2012 12:58:38
60
1
Intelligente Netze
1.3
61
Vom statischen Stromnetz zum
selbstorganisierten System
Photovoltaik
2010
2004
2010
2010
2004
2004
2010
2004
2010
Sonstige
2010
2004
2010
2004
2004
Landwirte
Privatpersonen
Angebot von erneuerbarer Energie selten synchron zur Nachfrage
Fonds/Banken
2050
Projektierer
2040
Contractingunternehmen
2030
Gewerbe
2020
2004
2010
0
2009
Internationale EVU
5.000
2004
2010
20%
10.000
sonstige EVU
35%
15.000
2004
2010
65%
Quelle: In Anlehnung an trend:research, Anteile der Eigentümergruppen
an Erneuerbaren Energien (Gesamtdarstellung) Seite 44
Regionsalerzeuger
Installierte Leistung in MW
16%
65% 50% 50%
35%
80%
20.000
Biogener Hausmüll
Windkraft
Regenerative Energie wird zunehmend
dezentral in kleinen Einheiten erzeugt
2004
2010
Konventionielle
Quelle: In Anlehnung an db_Smartgrids_1105.pdf
82%
25.000
Erneuerbare
„Große 4“
Energiekonzept der Bundesregierung
Der Anteil der Erneuerbaren Energien soll steigen
Wasserkraft
Biomasse
Residuallast bei einem Kraftwerkspark mit hohem Anteil an Erneuerbaren Energien
Wer verbraucht
am meisten Energie?
Last
Nachfrage
Der Energieverbrauch der Heizung
wird häufig unterschätzt.
Gewerbe 16%
Raumwärme
72%
Industrie 28%
Haushalte 28%
Residuallast
Verkehr 28%
Warmwasser
1 Woche
Quelle: In Anlehnung an den Bundesverband Erneuerbare Energie (BEE)
13%
Zeit
Elektrogeräte
und Beleuchtung
Quelle: In Anlehnung an die Deutsche Energie-Agentur (dena)/Energiedaten BMWi
(Stand: 12/2011, Bezugsjahr 2010), Datenbasis: AG Energiebilanzen e.V.
15%
Abbildung 1.3-1: Infografik Intelligente Energienetze
Quelle: eigene Darstellung (IT-Gipfel AG2 Jahrbuch 2012/2013)
14.12.2012 12:58:38
62
1
Intelligente Netze
Die Energiewirtschaft
hat sich neu erfunden.
Radikale Wende in der
Energiepolitik
nach dem Reaktor
unglück in Fukushima
Anfang 2011
2050 sollen 80 %
des Stroms aus
erneuerbaren
Energien stammen.
Die Energiewende
greift tief in die
Struktur der
bisherigen Erzeugung
und Verteilung
von Energie ein.
Kopplung der großen Kraftwerke an das Netz wurde damit institu
tionell aufgelöst. Aus einem statischen konnte ein dynamisches
System werden, aus einem geschlossenen ein offenes. Mit anderen Worten: Die Energiewirtschaft konnte sich innerhalb kürzester
Zeit neu erfinden und sich zu einem modernen, flexiblen, dabei
ökonomisch und ökologisch nachhaltigen System entwickeln, dessen Strukturen transparent und offen angelegt sind.
Inzwischen ist diese Entwicklung weit vorangetrieben worden.
Windparks, Solaranlagen, Wasserkraftwerke und Biomassekraftwerke übernehmen immer größere Anteile an der Energieversorgung. Immer noch wird jedoch der Löwenanteil der Stromversorgung
(rund 80 %) von einem konventionellen Kraftwerkspark bereitge
stellt. Die Steuerung des Netzes ist immer noch nicht flexibel
genug.
Der Umbruch hat jedoch bereits begonnen. Der entscheidende Anstoß für die kommende Entwicklung ist die radikale Wende
in der Energiepolitik nach dem Reaktorunglück in Fukushima Anfang 2011. Seitdem ist gesellschaftlicher und politischer Konsens,
dass der bisherige Kraftwerkspark weitgehend durch erneuerbare Energiequellen und ökologische Kraftwerke ersetzt werden soll.
Etwa 80 % des 2010 erzeugten Stroms wurden noch durch konventionelle Kraftwerke geliefert. Deren Kapazitäten sollen in den
kommenden Jahren durch erneuerbare Energien ersetzt werden.
2050 sollen 80 % des Stroms aus erneuerbaren Energien stammen. Allein diese Zahlen zeigen die Bedeutung der Aufgabe und die
Größe der Anstrengungen, die Gesellschaft, Politik und Wirtschaft
unternehmen müssen, um dieses Projekt realisieren zu können.
Es geht dabei jedoch nicht nur um den Ersatz einer Energiequelle
durch eine andere oder um den Neubau von Hochspannungsleitungen. Die Energiewende greift tief in die Struktur der bisherigen Erzeugung und Verteilung von Energie ein. Durch Dezentralisierung
und Flexibilisierung soll ein effektiverer und nachhaltigerer Energie
einsatz erreicht werden. Erzeugung, Speicherung, Verteilung und
Verbrauch sollen dabei enger miteinander verbunden werden. Zugleich sollen Energieerzeugung und -speicherung in der Fläche und
dezentral möglich werden. Die Verbraucher werden dabei in der
künftigen Energiepolitik eine prominente Rolle einnehmen.
1.3
63
Bruttostromerzeugung
in Deutschland 2011 (612 TWh)*
* Vorläufige Angaben (Stand: 14.12.2011), z. T. geschätzt.
Abweichungen in den Summen durch Rundungen.
Wind
8%
Kernenergie 16%
Biomasse
5%
Steinkohle 18%
Erneuerbare 20%
Wasser
3%
Erdgas 14%
Photovoltaik
3%
Braunkohle 25%
Biogener Hausmüll
Heizöl, Pumpspeicher
und Sonstige 5%
1%
Abbildung 1.3-2: Bruttostromerzeugung in Deutschland 2011 (612 TWh)
Quelle: in Anlehnung an Arbeitsgemeinsschaft Energiebilanzen e. V. (AGEB), Bundesverband der
Energie- und Wasserwirtschaft e. V. (BDEW)
Mittlerweile hat sich die herkömmliche Hierarchie der Energieeinspeisung geändert: Neben großen Kraftwerken, die auf der
Hoch- und Höchstspannungsebene einspeisen, speisen bereits
zahlreiche kleine und mittelgroße Einheiten auf der Mittel- und
Niederspannungsebene ein. Mitte 2012 waren in Deutschland
etwa 30 Gigawatt Windenergie und mehr als 22.000 Windenergie
anlagen installiert, die vorwiegend auf der Mittelspannungsebene
einspeisen. Vergleichbar ist die Gesamtleistung der eingespeisten
Solarenergie, die sich jedoch auf etwa 1,2 Millionen Solaranlagen
verteilt, die zumeist auf der Niederspannungsebene angeschlossen sind.
Mitte 2012 waren in
Deutschland etwa 30
Gigawatt Windenergie
und mehr als 22.000
Windenergieanlagen
installiert, während
sich die Solarenergie
auf etwa 1,2 Mio.
Solaranlagen verteilt.
14.12.2012 12:58:38
64
1
Intelligente Netze
Gestiegene
Anforderungen an
die Steuerung und
das Management des
Versorgungssytems
Für die Netzbetreiber sind dadurch die Anforderungen an die
Steuerung und das Management des Versorgungssystems ungleich höher als noch vor zehn Jahren. Die Stromeinspeisung muss
hinreichend genau prognostiziert werden, Einspeisung, Verbrauch,
Übertragung und Speicherung müssen geregelt werden. Außerdem
muss die Einspeisung jeder Erzeugungseinheit präzise erfasst und
abgerechnet werden. Die Stabilität des Netzes muss jederzeit gesichert sein. Die Versorgungssicherheit muss erhalten bleiben, wobei die Kosten möglichst niedrig bleiben sollen.
Insbesondere die Niederspannungsebene rückt dabei in den
Mittelpunkt: Hier speist nicht nur das Gros der Photovoltaik-Anlagen und Mikro-Kraft-Wärme-Kopplungssysteme ein, hier sind auch
die privaten Verbraucher ans Netz angeschlossen, die zunehmend
ein aktive Rolle im Energiesystem übernehmen. Dabei spielen die
technischen Lösungen der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) eine zunehmende Rolle.
1.3
Magisches Viereck der Energiewende
Atomausstieg
Klimaziele erreichen
Zielkonflikte
Versorgungssicherheit
gewährleisten
1.3.2
Die Weiterentwicklung
der Energienetze zu
Smart Grids ist ein
Systemwechsel, der
zu den wichtigsten
Innovationsfeldern der
Gegenwart gehört.
Auswirkungen intelligenter Energienetze
für Deutschland
Smart Grid – Intelligente Netze. Ein Schlagwort, hinter dem nichts
weniger als ein Systemwechsel in der Energieversorgung steht.
Smart Grid bezeichnet die flexible und intelligente Steuerung von
Energieproduktion, Energieverteilung, Energiespeicherung und
Energieverbrauch unter Einbeziehung auch und gerade der Endverbraucher. Die Weiterentwicklung der Stromnetze zu Smart
Grids stellt einen Systemwechsel dar, der nach Ansicht des Verbands der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) zu
den wichtigsten Innovationsfeldern der Gegenwart gehört und den
Industriestandort Deutschland weiter stärken wird.
Dieser Systemwechsel wird notwendig,
• weil die Energiewende den Wechsel zu den erneuerbaren Energien und den weit gehenden Verzicht auf fossile und nukleare
Energiequellen vorsieht,
65
Kosten begrenzen
Abbildung 1.3-3: Magisches Viereck der Energiewende
Quelle: in Anlehnung an SAP Thesenpapier zur Energiewende, 2011
• weil durch die Nutzung der Niederspannungsebene für die
Stromeinspeisung aus erneuerbaren Energien das Netzmanagement ausgeweitet, dezentralisiert und regionalisiert werden
muss,
• weil in diesem Zuge allen Akteuren im Energieversorgungssystem je nach Situation neue Rollen zufallen – als Verbraucher wie
als Energieproduzenten wie als Energiespeicher oder im sogenannten Lastmanagement,
• weil neue Management- und Geschäftsmodelle entwickelt werden müssen, die es allen Akteuren im Netz ermöglichen, gleichberechtigt und angemessen an den Abläufen im Energiesystem
teilzunehmen.
14.12.2012 12:58:38
66
1
Intelligente Netze
Energieversorgung wird
zu einem komplexen und
mehrstufigen System.
Das Lastverschiebe
potenzial in Industrie
und Handel wird auf
24 bis 32 Gigawatt
geschätzt.
Billige Energie
verbrauchen, teure
abgeben, je nach
Angebot und Preis
lautet die Devise.
Die Aufgabe der IKT im neuen Netzmanagement besteht darin, Daten einer großen Zahl von Akteuren flexibel, bidirektional und nahe
zu in Echtzeit miteinander zu verknüpfen und zu verarbeiten. Das
Energieversorgungssystem wird zu einem komplexen und mehrstufigen System, an dem nicht nur deutlich mehr Erzeugungseinheiten
angeschlossen sind, sondern in dem die Verbraucher multifunk
tional sind: als Energielieferanten, als Teilnehmer im Lastmanagement und durch Energiespeicher, die sie zur Verfügung stellen
können. Das betrifft industrielle Verbraucher ebenso wie institu
tionelle und private Verbraucher.
Im sogenannten Lastmanagement sollen zukünftig Anlagen
von Unternehmen und Verbrauchern eingebunden werden. Allein
das Potenzial in Industrie und Handel wird auf 24 bis 32 Gigawatt
geschätzt, bei 40 (Nacht) bis 80 (Tag) Gigawatt Last, die täglich
deutschlandweit bereitgestellt werden müssen. Gerade für die
Spitzenlasten im Winter kann die Nutzung solcher flexiblen Potenziale entscheidend sein, wenn diese erschlossen sind und zu wirtschaftlichen Preisen schnell zur Verfügung stehen.
Zum Beispiel sollen große Kühlanlagen etwa in Überlastzeiten
mehr Energie abfragen und die Temperaturen weiter absenken als
notwendig – in Spitzenlastzeiten verzichten Kühlhäuser dann darauf, Energie abzurufen. Die Gefriertemperaturen steigen in dieser
Zeit kontrolliert an. So können Engpässe in der Energieproduktion
oder sonstige Verbrauchsspitzen um mehrere Stunden oder Tage
verschoben werden.
Vergleichbare Modelle sind in Industrie, Handel und auch im
Privatbereich denk- und umsetzbar in Verbindung mit moderner
IKT. So können beispielsweise Industrieunternehmen Wartungen
und Reparaturen auf Zeiten schieben, in denen Energie teuer ist,
oder Produktionszeiten auf Perioden, in denen Energie besonders
kostengünstig zur Verfügung steht.
Der zentrale Steuerungsmechanismus für solche Maßnahmen
liegt in Geschäftsmodellen, die je nach Energieangebot die Nachfrage über den Preis regeln. Billige Energie verbrauchen, teure abgeben, je nach Angebot und Preis, lautet die Devise. Zugleich lassen
sich auf diese Weise nachhaltige Effekte beim Strommanagement
erzielen.
1.3
Solche Angebote müssen allerdings flexibel auf Netzengpässe
oder Stromüberschüsse durch nachgelagerte Tarifierung reagieren und auf effizienten Kanälen den Adressaten zugestellt werden
(Mail, SMS, professionelle Kanäle). Geeignete IKT-Technologien
hierzu sind bereits vorhanden.
Das Smart Grid gehört als notwendige Voraussetzung für die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende zu den ehrgeizigsten gesellschaftlichen Projekten des 21. Jahrhunderts. Energiewirtschaft,
Politik, Unternehmen und Verbraucher leisten dazu gleichermaßen
ihren Beitrag. Industrielle und private Verbraucher werden sich von
passiven zu reflektierten, dabei kostenbewussten Akteuren entwickeln, die aktiv an der Energiewirtschaft teilnehmen.
Die IKT hat hier einen entscheidenden Beitrag, weil die Daten
mengen, die zu verarbeiten sind, deren Komplexität und die notwen
dige Verarbeitungsgeschwindigkeit und Datensicherheit höchste
Anforderungen stellen. Allerdings ist die IKT auf diese Aufgabe gut
vorbereitet: Entsprechende Technologien liegen vor und sind in den
Massenmärkten Telefonie und Internet bereits erfolgreich umgesetzt worden. Die Kompetenz, große Teilnehmerzahlen und große
Datenmengen zu organisieren und zu verarbeiten bei Gewährleistung von Daten- und Netzsicherheit, ist hier ebenso vorhanden wie
die Fähigkeit, durch eine nachgelagerte Tarifierung automatisierte
Angebote zu entwickeln und im Markt zu kommunizieren. Damit
kann die IKT-Industrie als Partner der Energiewirtschaft wesentlich
zum Gelingen der Energiewende beitragen.
67
Smart Grid als
notwendige
Voraussetzung der
Energiewende
Die erforderlichen
Technologien sind
vorhanden.
14.12.2012 12:58:38
68
1
Intelligente Netze
Im Zusammenhang
mit der Entwicklung
intelligenter Energie
netze wachsen die
Energie- und IKTBranchen mehr und
mehr zusammen.
IKT kann nur dann
sinnvoll zur Weiter
entwicklung der
bestehenden Strom
netze beitragen,
wenn schlüssige
Rahmenbedingun
gen gegeben sind.
1.3.3
Strategische Empfehlungen
zur Umsetzung intelligenter Energienetze
in Deutschland
1.3.3.1
Ausgangslage
Die Projektgruppe „Intelligente Energienetze“ der AG2 erarbeitete im Rahmen des diesjährigen IT-Gipfelprozesses Strategieempfehlungen an die maßgeblichen politischen Entscheidungsträger in
Deutschland zum Aufbau intelligenter Energienetze.
Das folgende Kapitel gibt die Meinung der Unternehmens- und
Verbandsvertreter der Projektgruppe darüber wieder, welche Maßnahmen erforderlich sind, um die Energieversorgungsinfrastruktur
mittels innovativer IKT auf die anstehenden Herausforderungen
vorzubereiten.
Im Zusammenhang mit der Entwicklung intelligenter Energienetze
wachsen die bisher stark separierten Energie- und IKT-Branchen
mehr und mehr zusammen. Gleichzeitig treibt die Bundesregierung
die Öffnung der Märkte voran und stellt dazu rechtliche und regula
torische Vorgaben bereit.
Das Eckpunktepapier „Smart Grid und Smart Market“ der Bundesnetzagentur war ein erster umfassender Schritt zur Bestimmung
und Abgrenzung von Zusammenhängen und Begrifflichkeiten in einem neu entstehenden Marktumfeld mit großen technischen Innovationen. Dennoch fehlt momentan ein gemeinsames Verständnis
hinsichtlich der Begriffe „Smart Grid“ und „Smart Market“ in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft. Gleichzeitig mangelt es an einem
über alle Beteiligten hinweg gültigen Zielbild und Gesamtkonzept.
Das spiegelt sich in der komplexen Koordinierungsaufgabe von
Ministerien in Bund und Ländern, Regulierung, Unternehmen, Gremien und Verbänden zur Umsetzung der Energiewende wider.
IKT kann nur dann sinnvoll zur Weiterentwicklung der bestehenden Stromnetze zu Smart Grids beitragen, wenn schlüssige Rahmenbedingungen gegeben sind. Diese sind in Deutschland zur Zeit
noch nicht vorhanden. Die Bewältigung der Herausforderung intelligente Stromnetze einzuführen, erfordert ein kohärentes Vorgehen bei technischen Spezifikationen, der Beschreibung von
1.3
Marktmodellen, -rollen und -prozessen, den Anreizen für Investitionen in Intelligente Netze, der Aus- und Weiterbildung und den
Maßnahmen zur gesellschaftlichen Akzeptanz.
Zur besseren Strukturierung der Einzelaspekte wird im weiteren Verlauf im Sinne des allgemeinen Strategie-Referenzmodells
der AG2 für Intelligente Netze in fünf Strategie-Dimensionen unterschieden (siehe hierzu auch Kapitel Ziele und Arbeitsweisen der
AG2 ab Seite 394 sowie dort die Abbildung Ü-2: Referenzmodell
der Strategie-Dimensionen). Die Strategie-Dimensionen lauten:
1. Gesellschaftliche Ebene,
2. Rechtlich/regulatorische Ebene,
3. Business-Ebene,
4. Prozess-Ebene,
5. Technische Ebene.
Dabei obliegen die Maßnahmen auf den Ebenen 1 und 2 tenden
ziell eher der Politik und die der Ebenen 3 bis 5 tendenziell eher
den Unternehmen am Markt. Gleichwohl bestehen derart hohe Abhängigkeiten und Verknüpfungen, dass politische Maßnahmen auf
allen Ebenen erforderlich sind.
1.3.3.2
69
Politische
Maßnahmen sind
auf allen Ebenen
erforderlich.
Maßnahmenempfehlungen –
Zusammenfassung nach Dringlichkeit
Die Entwicklung von Smart Grids in Deutschland ist mit einem
hohen Koordinationsaufwand zwischen den beteiligten Akteuren
verbunden. Erschwerend kommt hinzu, dass die rechtlichen Rahmenbedingungen für viele Marktteilnehmer noch nicht hinreichend
definiert sind und in den nächsten Monaten durch die sogenannten
„Smart-Grid-Verordnungen“ konkretisiert werden. Die Akademie
der technischen Wissenschaften hat im Gutachten „Future Energy
Grid“ vom Februar 2012 vor einer Komplexitätsfalle bei der Entwicklung von Intelligenten Netzen in Deutschland gewarnt.
Die Projektgruppe „Intelligente Energienetze“ hat die wichtigsten Maßnahmen für die verschiedenen Ebenen identifiziert. Die
Unternehmen der Informations- und Kommunikationsbranche und
die Unternehmen der Energiewirtschaft werden die identifizierten
Themen in den nächsten Monaten gemeinsam ausgestalten. Für
Die Entwicklung von
Smart Grids in Deutsch
land ist mit einem
hohen Koordinations
aufwand zwischen den
beteiligten Akteuren
verbunden.
14.12.2012 12:58:38
70
1
Intelligente Netze
den rechtlichen und regulatorischen Rahmen bedarf es einer intensivierten Begleitung durch die zuständigen Bundesministerien
und Behörden. Aufgrund der Komplexität der Themen ist es notwendig, dass eine Gesamtkoordination durch die Bundesregierung sichergestellt wird. Die Unternehmen der Informations- und
Kommunikationsbranche und die Unternehmen der Energiewirtschaft werden die Bundesregierung bei der Einführung von intelligenten Energienetzen in Deutschland gemeinsam unterstützen.
Nachfolgend sind die Maßnahmenempfehlungen der Projektgruppe „Intelligente Energienetze“ zusammengefasst und in der
Reihenfolge ihrer Dringlichkeit dargestellt. Eine ausführliche Darstellung der Maßnahmenempfehlungen sowie der zugehörigen
Strategieempfehlungen und messbaren Ziele findet sich in den
Strategiebeiträgen der einzelnen Ebenen wieder, die sich an die
Zusammenfassung der Maßnahmenempfehlungen anschließt.
Schritt 1
• Mandatierung der Gesamtkoordination
Wir empfehlen die zügige Mandatierung für die Gesamtkoordination aller Aktivitäten im Rahmen der Einführung intelligenter
Energienetze und für die Umsetzung aller Maßnahmen mit Beteiligung durch die Bundesregierung. Die bestehende Dialog
plattform „Zukunftsfähige Energienetze“ kann die Basis für eine
koordinierende Funktion bilden. Seitens der beteiligten Ministerien ist in Abstimmung mit den relevanten Akteuren ein verbindlicher Zeitplan mit klar definierten Projektabschnitten zu
erstellen, damit die Aktivitäten optimal aufeinander abgestimmt
werden können.
• Erstellung eines gesamtheitlichen Zielbildes
Die Energiewende ist beschlossen. Die Ausarbeitung eines
gesamtheitlichen, detaillierten Zielbildes und Meilensteinplanes
ist ein entscheidender Schritt zu einer gemeinsam verstan
denen Perspektive, an der sich alle weiteren Aktivitäten aus
richten. Wichtig sind insbesondere mit Hinblick auf eine Öff
nung, Weiterentwicklung und Erweiterung des bestehenden
Marktes klare Rahmenbedingungen und Rollendefinitionen
unter volkswirtschaftlich optimalen Gesichtspunkten und deren
Umsetzung.
1.3
• Gesellschaftliche Akzeptanz stärken
Wir erachten es als sinnvoll, eine umfassende Informationskampagne des Bundes durchzuführen, um den Nutzen für die
Gesellschaft und den Einzelnen zu kommunizieren. Dem dienen von Regierung und Industrie gemeinsam getragene Informations- und Kommunikationsmaßnahmen. Zusätzlich empfehlen wir, Aufklärungsarbeit in Schule, Ausbildung und Studium
(Lehrpläne) zu leisten, um die junge Generation verstärkt zu involvieren.
71
Schritt 2
• Rahmenbedingungen für Geschäftsmodelle schaffen
Die rechtlichen Rahmenbedingungen müssen die ausgearbeiteten Marktrollen fördern und einen funktionierenden Markt
forcieren. Durch geeignete Anreizsysteme muss der gesamtwirtschaftliche Nutzen maximiert werden. Hierzu gehört insbesondere auch die Investitionssicherheit für IKT. Dadurch wird
es Netzbetreibern, Lieferanten und anderen Marktteilnehmern
ermöglicht, in innovative Technologien, in F&E sowie in den Vertrieb smarter Produkte zu investieren, um Deutschland zum internationalen Markt- und Technologieführer bei Smart Grids zu
entwickeln.
• Harmonisierung von unternehmensübergreifenden
Prozessen
Für eine zügige operative Umsetzung intelligenter Energienetze
sind zwischen den beteiligten Akteuren abgestimmte Geschäftsprozesse essenziell. Orientierungsbeispiele für die erfolgreiche
Koordination und Schaffung von unternehmensübergreifenden
Prozess-Frameworks könnten das 2003 in der europäischen
Energiewirtschaft gegründete „European forum for energy Business Information eXchange“ sowie das 1988 in der internationalen Telekommunikationsbranche gegründete „Telemanagement
Forum“ sein. Zielsetzung dieser nicht gewinnorientierten Arbeitsgemeinschaft ist insbesondere die Bereitstellung eines allgemeinen Gerüsts für Geschäftsprozesse, um die Entwicklung
und den Einsatz von Betriebsunterstützungssystemen flexibler
und einfacher zu gestalten. Ein ähnliches Vorgehen sollte für
intelligente Energienetze in Deutschland geprüft und gefördert
werden.
14.12.2012 12:58:38
72
1
Intelligente Netze
• Erarbeitung eines energiespezifischen IKT-Architektur- und
Datenmodells
Die zügige branchenübergreifende Erarbeitung eines IKTArchitektur- und Datenmodells für den Betrieb intelligenter
Energienetze und -märkte ist eine grundlegende Maßnahme
zur harmonisierten und effizienten Umsetzung technischer und
funktionaler Anforderungen. Die Beteiligung der relevanten Stakeholder aus Industrie und Interessensvertretungen der betroffenen Nutzer ist angeraten auch gerade hinsichtlich Datensicherheit und Datenschutz. Ferner sollte eine Überprüfung und
Anpassung der aktuellen Spezifikationsbemühungen für einzelne technische Komponenten oder Teilbereiche durchgeführt
und in das Gesamtmodell eingebunden werden.
Schritt 3
• Fachkräftemangel vorbeugen
Wir erachten den Aufbau eines adäquaten Ausbildungs- und
Studienprogramms als notwendig, das die zukünftigen Bedarfe
von Energie- und IKT-Wirtschaft kombiniert. Ergänzend sollten
Ausbildungsoffensiven gestartet werden, um Werbung für die
neuen Ausbildungs- und Studienangebote zu machen.
1.3
1.3.3.3
73
Maßnahmenempfehlungen
nach Strategie-Dimensionen
I. „Gesellschaftliche Akzeptanz stärken“
Gesellschaftliche
Ebene
• Strategieempfehlung:
Es wird empfohlen, frühzeitig das Ziel einer breiten gesellschaftlichen Unterstützung im Sinne einer positiven Willensbildung
und Nutzung intelligenter Energienetze zu verfolgen. Die Stärkung des Wissens über intelligente Energienetze und deren Akzeptanz auf allen Ebenen der Gesellschaft, insbesondere aber
der breiten Öffentlichkeit, sind als Grundvoraussetzung für den
nachhaltigen Erfolg auf dem Weg zu deren Realisierung zu betrachten.
Schlüssel zur Stärkung der gesellschaftlichen Akzeptanz sind
hierbei:
–– Erhöhung des Bekanntheitsgrades und des Informationsstandes zu intelligenten Energienetzen und ihrer Rolle zur Erreichung der Energiewende und für die Zukunft Deutschlands,
–– Schaffung von Verständnis für den persönlichen und gesellschaftlichen Nutzen,
–– Wecken des Interesses an der Thematik (zum Beispiel über eine
breite Diskussion unterschiedlicher öffentlichkeitswirksamer
Zusammenhänge, wie Klimaschutz oder Energiepreisent
wicklung),
–– Berücksichtigung von Risikowahrnehmungen und Vertrauens
aspekten (insbesondere Sicherheit und Datenschutz),
–– Frühzeitige und aktive Beteiligung der Öffentlichkeit (Bürgerbeteiligung),
–– Unterstützung zur schnellen Verbreitung erforderlicher technischer Geräte und Komponenten in den Haushalten (unter
anderem durch eindeutige rechtliche Regelungen, verläss
liche Standards, erschwingliche Preise).
14.12.2012 12:58:38
74
1
Intelligente Netze
• Maßnahmenempfehlungen:
–– Kontinuierliche Begleitforschung zur Analyse und Messung
wesentlicher Akzeptanzfaktoren intelligenter Energienetze,
–– Informationskampagne der mandatierten Ministerien in Abstimmung mit den Bundesländern, um den Nutzen für die Gemeinschaft und den Einzelnen zu kommunizieren,
–– Kommunikative Beteiligung aller relevanten gesellschaftlichen
Akteursgruppen und Multiplikatoren,
–– Aufklärungsarbeit in Schule, Ausbildung und Studium (Lehrpläne), um die junge Generation zu involvieren,
–– Marktanreizprogramme von Endgeräten als Mittel des Marktaufbaus.
• Messbare Ziele:
–– Erreichung eines positiven Akzeptanz-Niveaus von mindestens 60 % der Haushalte bis zum Jahr 2014,
–– Verbesserung des Rankings der Zukunftsstudie1 im internatio
nalen Vergleich von Platz 5 auf Platz 2 bis zum Jahr 2015.
Gesellschaftliche
Ebene
II. „Fachkräftemangel vorbeugen“
Fachkräfte werden zukünftig nur dann in ausreichendem Maße
und mit entsprechender Qualifikation zur Verfügung stehen,
wenn Aus- und Weiterbildung entsprechend angepasst und diese zugleich von den Auszubildenden als ausreichend attraktiv
angesehen werden. Eine stärkere Verknüpfung von Bildung, Forschung und Aufklärung unterstützt dabei die neuen Anforderungen bekanntzumachen und Interesse bei potenziellen Auszubildenden zu wecken. Ausgearbeitet werden sollten aufeinander
abgestimmte Konzepte sowohl für den akademischen Sektor als
auch für die gewerbliche Ausbildung. Anerkannte Zusatzqualifikationen für den IT-Bereich zum Thema „Energie“ und umgekehrt
sollten konzipiert werden. Eine übergeordnete Stelle sollte die
1 „Zukunftsbilder der digitalen Welt“; Zukunftsstudie MÜNCHNER KREIS, Band 4, siehe S. 151,
Abb.53
1.3
75
branchen- und ressortübergreifende Zusammenarbeit sicherstellen. Die Bedarfsträger, hier also die IKT- und Energiebranche, sollten bei der Ausgestaltung der Anforderungen eingebunden werden.
–– Universitäten entwickeln neue Studiengänge, deren Anforderungs- und Inhaltsdefinitionen gemeinsam mit Energie- und
IKT-Wirtschaft erarbeitet werden. Die Kultusministerien der
Länder stellen sicher, dass ihre Vorgaben dies ermöglichen.
–– Die Unternehmen der Energie- und IKT-Wirtschaft starten
eine Initiative für die Entwicklung von Ausbildungsberufen
und beruflichen Weiterbildungsprogrammen.
–– Die Kultusministerien der Länder starten Ausbildungsoffen
siven, um Werbung für das neue Ausbildungs- und Studien
angebot zu machen.
• Messbare Ziele:
–– Erarbeitung eines Konzepts zur Anpassung der Aus- und Weiterbildungs- sowie Studienlandschaft in Deutschland im Hinblick auf das Zusammenwachsen der Energie- und IKT-Branchen bis Mitte 2013.
„Fehlende rechtliche/regulatorische Grundlagen“
rechtlich/regulatorische Ebene
Die IKT-Industrie als Partner der Energiewirtschaft kann wesentlich zum Gelingen der Energiewende beitragen, da Intelligente
Netze und Sensorik entscheidende Bausteine für den Umbau
der Stromversorgung sind. Eine langfristig nachhaltige und zukunftsgerichtete Energiepolitik muss aber sicherstellen, dass
zur Realisierung der Energiewende und der Integration volatiler erneuerbarer Energiequellen die notwendigen Rahmenbedingungen und Investitionssicherheit geschaffen werden. Auf diese
Weise eröffnen sich auch für IKT-Unternehmen neue Geschäftsfelder. Innovationen in diesem Bereich werden gefördert.
14.12.2012 12:58:39
76
1
Intelligente Netze
Die wesentlichen rechtlichen und regulatorischen Grundlagen
müssen schnellstmöglich erlassen und ein gesamtwirtschaftlich
optimales Anreizsystem muss entworfen werden.
Folgende Maßnahmen sind dazu geeignet, eine Annäherung
an das in der Strategieempfehlung entworfene Zielbild zu er
reichen:
–– Zentrale Umsetzung eines gesamtheitlichen und professionellen Projektmanagements für intelligente Energienetze durch
die Bundesregierung,
–– Definition von Marktrollen und Schnittstellen der Marktrollen, Herausarbeiten des Zusammenspiels der Marktrollen und
Best-Practice-Modelle. Fixierung der Ergebnisse in gesetz
lichen und regulatorischen Vorgaben,
–– Konzipierung eines optimalen Anreizsystems zur Maximierung des volkswirtschaftlichen Nutzens sowie Prüfung einer
konvergenten Regulierung, die energiewirtschaftliche und
IKT-Aspekte parallel berücksichtigt. Durch das optimale Anreizsystem wird es Netzbetreibern, Lieferanten und anderen
Marktteilnehmern ermöglicht, in Smart-Grid-Technologien, in
F&E sowie den Vertrieb smarter Produkte zu investieren. Aufgrund der Energiewende sollte Deutschland sich zum Spitzenreiter bei der Umsetzung von Smart-Grid- und Smart-MarketTechnologien entwickeln.
–– Stimulieren von Innovationen im Netzbereich:
xx Zeitverzug bei der Anerkennung von Investitionen schnell
beseitigen (deutlich vor 2014),
xx Berücksichtigung von F&E-Budgets für Netzbetreiber in der
Erlösobergrenze,
xx Best-Practices/innovative Ansätze der Regulierung identifizieren und übernehmen.
• Messbare Ziele:
–– Sofortige Einrichtung eines zentralen und übergreifenden Projektmanagements im Rahmen der mandatierten Gesamtkoordination,
1.3
77
–– Systemische Betrachtung und unmittelbare Optimierung der
Anreizsysteme zur Realisierung der Energiewende,
–– Kurzfristiger Erlass (spätestens bis zum 3. Quartal 2013) der
notwendigen gesetzlichen Grundlagen, zum Beispiel Messzugangsverordnung, Verordnung zu unterbrechbaren Verbrauchseinrichtungen, Anreizregulierungsverordnung. Dies hat hohe
Priorität für die Marktentwicklung in Deutschland.
„Management und Umsetzung der Energiewende“
BusinessEbene
Es wird die Ausarbeitung eines gesamtheitlichen, detaillierten
Zielbildes für Deutschland mit klarer Rollendefinition und Beschreibung der Geschäftsmodelle auch im Hinblick auf eine Öffnung des bestehenden Marktes für neue Akteure empfohlen. Da
sich für Einzelprodukte aus dem Umfeld der intelligenten Energienetze noch kein positiver Geschäftsplan darstellen lässt, ist
eine ganzheitliche Sichtweise notwendig. Aus dieser Sicht sind
intelligente Energieversorgungsinfrastrukturen unabdingbar. Deren Ausbau muss unter volkswirtschaftlich optimalen Gesichtspunkten erfolgen. Voraussetzung hierfür ist ein optimales Anreizsystem bzw. Marktdesign.
Die Ausarbeitung eines gesamtheitlichen Zielbildes und Meilensteinplanes ist ein entscheidender Schritt zu einer gemeinsam verstandenen Perspektive, an der sich ein im nächsten
Schritt zu erstellender Projektplan für die Umsetzung der Energiewende ausrichtet.
Das Smart Grid, das das Verbrauchs- und Einspeiseverhalten
aller mit ihm verbundenen Marktteilnehmer integriert, ist eine
Konsequenz der Energiewende. Es ist die Grundlage für das zukünftige Handeln im Energiesektor.
Während eine ausreichende Anzahl von Technologien für Anwendungen im Smart Grid bereitsteht, fehlt es noch an gesetzlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen für den Aufbau
14.12.2012 12:58:39
78
1
Intelligente Netze
von nachhaltigen Geschäftsmodellen. Bei der Erarbeitung der
teilweise noch unzureichenden Rahmenbedingungen sollten alle
Entscheidungsgremien in repräsentativer Weise berücksichtigt
sein. Dies sind Vertreter der
–– mandatierten Ministerien in Abstimmung mit den Bundesländern,
–– BNetzA,
–– Energieversorgungsunternehmen, vertreten durch ihre Gremien,
–– Hersteller inklusive IKT-Branche, vertreten durch ihre Gremien,
–– Nutzer, vertreten durch die Verbraucherverbände.
Die erarbeiteten Rahmenbedingungen finden sich dann entweder
direkt in der jeweiligen Gesetzesnovelle, in ihren Ausführungsbestimmungen und/oder den technischen Richtlinien wieder.
Beispiele fehlender Rahmenbedingungen für Geschäftsmodelle, die in der nächsten Zeit umgesetzt werden sollten, beziehen
sich auf die folgenden bereits heute bekannten Modelle und bieten Raum für neue Geschäftsmodelle:
–– Management von dezentralen Energieerzeugungsanlagen und
Lasten
Das Geschäftsmodell hierzu beschreibt die Bewirtschaftung
von abschaltbaren Lasten und steuerbaren Erzeugungseinheiten je nach Bedarfssituation des Netzes oder von regionalen
resp. überregionalen Märkten unter Verwendung von bereits
verfügbaren, effizienten intelligenten IKT-Lösungen.
–– Neue Abrechnungsmodelle und Bündelprodukte
Die Einführung flexibler Tarifmodelle (zum Beispiel abhängig
von der aktuellen Erzeugungs-, Netz- oder Verbrauchssituation
regenerativer Energien) erfordert analog zur Telekommunika
tionsbranche weitaus flexiblere Abrechnungsmodelle. Darüber hinaus sind auch für den Energiemarkt Bündelprodukte in
Kooperation von Energiewirtschaft und IKT-Branche denkbar.
–– Speicher
Der mittelbis langfristige Einsatz von Speichern erfordert
ein umfangreiches IKT-basiertes Management, um eine
1.3
79
ökonomisch sinnvolle Bewirtschaftung zu ermöglichen. Eine
Vielzahl von Herstellern bietet Speichersysteme an, deren Bewirtschaftung aus heutiger Sicht nicht wirtschaftlich ist. Zudem sind die regulatorischen Rahmenbedingungen unklar, sodass sich dieser Markt nur langsam weiterentwickelt.
–– Regionale/überregionale Marktplätze
Ein Marktplatz dient als Informationsdrehscheibe, Adminis
trationsoberfläche und Quelle von Tarifanreizen. Hierüber lassen sich zukünftig folgende Dienstleistungen anbieten:
xx Energielieferungen, Energieeinspeisung, Energietransport,
xx Aggregationsdienstleistungen (Management von dezentra
len Energieerzeugungsanlagen , Lasten und Speichern),
xx Energienahe Dienstleistungen (Management von Energie
datenauswertung, Energie Contracting, energieeffiziente
Umsetzung im Rahmen von Gebäudemanagement, Wartung, etc.).
Diese Dienstleistungen erfordern eine intensive Kommunikation
auch über Marktrollen hinweg.
• Messbare Ziele:
–– Beschreibung und Ausgestaltung des Zielbildes, der Geschäfts
modelle und des Lastenheftes bis zum 1. Quartal 2013,
–– Ausarbeitung und Verabschiedung des Zielbildes und der Geschäftsmodelle inklusive prozessualer Ausgestaltung entsprechender Maßnahmenempfehlungen bis zum 2. Quartal 2013,
–– Ausarbeitung des Lastenheftes inklusive Überprüfung der
technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit bis zum
4. Quartal 2013,
–– Ableitung und Ausarbeitung eines konkreten Projektplans/
Meilensteinplans aus dem Lastenheft bis zum 1. Quartal 2014,
–– Anpassung der gesetzlichen Rahmenbedingungen bis zum
2. Quartal 2014,
–– Umsetzung von Smart-Region-Projekten bis zum 4. Quartal 2014,
–– Umsetzung des Projektplans und Monitoring entsprechend
der definierten Meilensteine.
14.12.2012 12:58:39
80
1
Intelligente Netze
ProzessEbene
„Harmonisierung von unternehmensübergreifenden
Prozessen“
Es wird eine Abstimmung zwischen Energiewirtschaft und Informations- und Kommunikationsbranche von Aktivitäten bezüglich
der Arbeiten zu und an gemeinsamen Frameworks für Geschäftsprozesse und Informationsmodelle für intelligente Energienetze
empfohlen. Diese Abstimmung soll garantieren, dass
–– die anstehenden Aktivitäten zur Entwicklung der Frameworks
geplant, gesteuert und überwacht werden sowie die „Verbindlichkeit“ der Ergebnisse definiert wird,
–– die Entwicklung und Bereitstellung des dringend benötigten
Business Process Framework für Smart Grid und Smart Market vorangetrieben wird. Dafür sind unter anderem konzep
tionelle Überlegungen für ein geeignetes Daten- (siehe folgendes Kapitel „Technische Ebene“) und Rollen-/Marktmodell
(siehe voriges Kapitel „Business Ebene“) erforderlich,
–– die eigenverantwortliche Weiterentwicklung und Pflege der
bestehenden Markt- und Geschäftsprozesse durch die Energiewirtschaft in Kooperation mit relevanten Branchen und mit
Dritten in einem transparenten Konsultationsprozess gefördert und gewährleistet wird,
–– die Koordination von nationalen und internationalen Aktivitäten gesteuert, vorangetrieben und überwacht wird.
Diese Strategieempfehlung sollte durch folgende Maßnahmen
aktiv unterstützt werden:
–– Initiierung eines auf Prozessfragen intelligenter Energie
netze ausgerichteten Gremiums innerhalb oder ergänzend zur
mandatierten Gesamtkoordination,
–– Erarbeitung eines unternehmens- und branchenübergreifenden Prozess-Frameworks für intelligente Energienetze.
1.3
81
• Messbare Ziele:
–– Erarbeitung einer Konzeptvorlage und Abgabe einer Willenserklärung der relevanten Beteiligten im 1. Halbjahr 2013,
–– Beginn der konkreten Ausarbeitung und Abstimmung der
Frameworks ab dem 3. Quartal 2013,
–– Bereitstellung der ersten Version der benötigten Frameworks
bis spätestens zum 4. Quartal 2014.
„Datenorientiertes Architekturmodell für Smart Grid und
Smart Market“
Technische
Ebene
Als Grundlage eines koordinierten Vorgehens ist ein branchenübergreifendes, das heißt sowohl Aspekte des Smart Grid als
auch des Smart Market adressierendes, IKT-Architekturmodell
erforderlich, das anhand eines umfassenden Datenmodells die
Anforderungen aller Stakeholder berücksichtigt. Dabei sollten
die bereits vorhandenen technischen Standards und etablierte Betreiberstandards für vergleichbare Infrastrukturen genutzt
werden. Auf diese Weise ist ein freier Wettbewerb der Technologien und Betreibermodelle möglich, der es unter anderem auch
erlaubt, auf dem Weltmarkt verfügbare Komponenten einzusetzen. Wesentliche Voraussetzung hierfür ist die Definition und
Einhaltung von Interoperabilitätsanforderungen (= Offenheit),
die vornehmlich an den Systemgrenzen der jeweiligen Betreiber
und Rollen, jedoch nicht innerhalb der Betreiberdomänen verbindlich definiert werden.
–– Erstellung eines branchenübergreifenden IKT-Architekturund Datenmodells unter Beteiligung der relevanten Stake
holder (BNetzA, Industrie und Interessenvertretungen der betroffenen Nutzer),
–– Überprüfung und Anpassung der aktuellen Spezifikations
bemühungen für einzelne technische Komponenten oder Teilbereiche anhand des Architektur- und Datenmodells und der
sich daraus ergebenden Anforderungen und Schutzziele.
14.12.2012 12:58:39
82
1
Intelligente Netze
• Messbare Ziele:
–– Branchen- und unternehmensübergreifender Vorschlag eines
standardisierungsfähigen IKT-Architektur- und Datenmodells
bis Ende 2013,
–– die dazu begleitend notwendigen sicherheitstechnischen Anforderungen sind auf Basis anerkannter Methoden (zum Beispiel Risiko- und Schutzbedarfsanalyse) entwickelt und transparent für alle Stakeholder verfügbar,
–– Nachweis der durch Anwendung des branchenübergreifenden IKT-Architektur- und Datenmodells tatsächlich erzielbaren energiewirtschaftlichen Effekte (zum Beispiel durch
Simulationen), welche die Umsetzung der Energiewende begünstigen.
1.3
1.3.4
Projektbeispiele
1.3.4.1
E-Energy-Modellprojekte und -regionen2
Die Förderinitiative E-Energy des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi), die in Partnerschaft mit dem
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) umgesetzt wird hat in einem Technologiewettbewerb
sechs Smart Energy Regions (Modellregionen) ausgewählt. Sie alle
verfolgen einen über alle Wertschöpfungssegmente reichenden,
integralen Systemansatz, der alle energierelevanten Wirtschaftsaktivitäten sowohl auf der Markt- als auch auf der technischen Betriebsebene einschließt. Dafür stehen den Smart Energy Regions
aus Eigenmitteln und staatlicher Förderung 140 Millionen Euro zu
Verfügung. E-Energy soll eine Entwicklung vom Leuchtturm in die
Fläche anstoßen. Die nachfolgend beschriebenen sechs Modellprojekte des „E-Energy“-Wettbewerbs sind:
83
Förderinitiative
des BMWi
140 Mio. Euro für
sechs Modellregionen
• eTelligence
Intelligenz für Energie, Märkte und Netze,
• E-DeMa4
Entwicklung und Demonstration dezentral vernetzter Energiesysteme hin zum E-Energy-Marktplatz der Zukunft,
• MeRegio
Aufbruch zu Minimum Emission Regions,
• Modellstadt Mannheim
Modellstadt Mannheim in der Metropolregion Rhein-Neckar,
• RegModHarz
Regenerative Smart Energy Region Harz,
• Smart Watts
Steigerung der Selbstregelfähigkeit des Energiesystems durch
die Etablierung eines Internets der Energie.
2 Die nachfolgenden Inhalte wurden vom BMWi Projekt E-Energy zur Verfügung gestellt:
http://www.e-energy.de
14.12.2012 12:58:39
84
1
Intelligente Netze
1.3
85
1.3.4.1.1 eTelligence
Intelligenz für Energie, Märkte und Netze,
Smart Energy Region Cuxhaven
Abbildung 1.3-4: Standorte der E-Energy-Modellprojekte
Quelle: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, 2012
Das Projekt eTelligence repräsentiert eine ländliche Modellregion
mit geringer Versorgungsdichte und einem hohen Anteil erneuer
barer Energien wie zum Beispiel. Windenergie. In Form eines
virtuellen Kraftwerks soll ein komplexes Regelsystem zur Aus
balancierung der Fluktuation von Windenergie entwickelt werden,
das den Strom intelligent in die Netze und einen regionalen Markt
integriert und somit eine hohe Versorgungssicherheit bei verbesserter Wirtschaftlichkeit gewährleistet. Kern von eTelligence ist ein
regionaler Strommarktplatz, der Erzeuger, Verbraucher mit verschiebbaren Lasten, Energiedienstleister und Netzbetreiber zusammenführt. Eine standardbasierte Plug-and-play-Vernetzung, die
die Teilnahme neuer Erzeuger und Verbraucher vereinfacht, soll als
Basis für weitere zukunftsweisende Lösungen dienen. Eine OnlineVisualisierung von Stromverbrauch und Tarifstruktur sowie eine ITgestützte Verbrauchsberatung sollen Haushaltskunden helfen, ihr
Verbrauchsverhalten anzupassen. Cuxhaven bietet optimale Möglichkeiten für eTelligence: Mehrere Schwimmbäder, Kühlhäuser,
eine Wohnungsbaugesellschaft und Betreiber von Windenergie-,
Biogas-, Solar- und KWK-Anlagen wollen am eTelligence-Marktplatz aktiv teilnehmen. Aufgrund der in einem Feldversuch gewonnenen Ergebnisse wird eine Wirkungsforschung betrieben sowie
eine Skalierung der Ansätze und die rechtlichen Implikationen des
Projekts untersucht.
Regionaler Strom
marktplatz und
Hilfen zur Anpassung
des Verbraucher
verhaltens
Akteure:
• EWE AG (Projektleitung),
• OFFIS,
• energy & meteo systems GmbH,
• BTC AG,
• Fraunhofer-Verbund Energie,
• Öko-Institut e. V.
Weitere Informationen finden sich unter:
http://www.e-energy.de/de/etelligence.php
14.12.2012 12:58:39
86
1
Intelligente Netze
Intelligente
Verbrauchersteuerung
und Optimierung der
Netzbetriebsführung
1.3
1.3.4.1.2 E-DeMa
1.3.4.1.3 MeRegio
Entwicklung und Demonstration dezentral vernetzter Energie
systeme hin zum E-Energy-Marktplatz der Zukunft,
Smart Energy Region Rhein-Ruhr
Aufbruch zu Minimum Emission Regions, Karlsruhe/Stuttgart
Die Modellregion des Regionalverbunds E-DeMa, die ländliche und
städtische Gebiete mit zwei verschiedenen Verteilnetzen im RheinRuhr-Gebiet umfasst, ist durch eine sehr heterogene Versorgungsdichte gekennzeichnet. Diese führt zu besonderen technischen
Herausforderungen, denen durch die Schaffung einer intelligenten
IKT-Infrastruktur begegnet wird. Im Forschungsvorhaben wird auf
die bereits vorhandene Ausbreitung digitaler Stromzähler („SmartMetering“) aufgebaut, um durch Vernetzung im Haushalt Energieeffizienz zu bewirken (neues „IKT-Gateway“). Es geht zum Beispiel
um die Entwicklung einer intelligenten Verbrauchssteuerung sowie
einer zeitnahen Verbrauchsdatenerfassung und –bereitstellung.
Außerdem soll die Netzbetriebsführung in dezentralen Verteil
netzen optimiert werden.
Akteure:
• RWE Deutschland AG (Projektleitung),
• Siemens AG,
• Ruhr-Universität Bochum,
• Technische Universität Dortmund,
• Universität Duisburg-Essen,
• Fachhochschule Dortmund,
• Miele & Cie. KG,
• Stadtwerke Krefeld AG,
• Prosyst Software GmbH.
Das Forschungsvorhaben MeRegio (Minimum Emission Region)
zielt auf den Einsatz von IKT zur CO2-Minimierung und Klimaschutz. Im Mittelpunkt des Konzepts steht die Entwicklung einer
„Minimum Emission“-Zertifizierung, die in der Smart Energy Region
Karlsruhe/Stuttgart angewandt werden soll. Damit soll ein Instrument geschaffen werden, das die Wirksamkeit regionaler Konzepte
zur Erhöhung der Energieeffizienz und Reduzierung der Treibhausgasemissionen mit einer hohen Sichtbarkeit nach außen kommuniziert. Den Anforderungen an ein effizientes Energiesystem wird
durch die Integration neuester Online-Techniken von der Energie
erzeugung bis zum Verbrauch in einer Plattform Rechnung getragen. Die Weiterentwicklung von Normen und Standards spielt
hierbei eine herausragende Rolle.
87
Instrumente zur
Erhöhung der
Energieeffizienz und
Emissionsreduzierung
Akteure:
• EnBW Energie Baden-Württemberg AG (Projektleitung),
• ABB AG,
• IBM Deutschland GmbH,
• SAP AG,
• Systemplan GmbH,
• Universität Karlsruhe (TH).
http://www.e-energy.de/de/meregio.php
http://www.e-energy.de/de/e-dema.php
14.12.2012 12:58:39
88
1
Intelligente Netze
Repräsentativer
Großversuch
1.3.4.1.4 Modellstadt Mannheim
1.3.4.1.5 RegModHarz
Modellstadt Mannheim in der Smart Energy Region Rhein-Neckar,
Mannheim
Regenerative Modellregion Harz, Landkreis Harz
Das Projekt Modellstadt Mannheim ist auf einen städtischen Ballungsraum mit hoher Versorgungsdichte konzentriert, in dem erneuerbare und dezentrale Energien in starkem Maße zum Einsatz
kommen. Im Rahmen von E-Energy wird hier und zur Demon
stration der Übertragbarkeit auch in Dresden ein repräsentativer
Großversuch mit neuen Methoden zur Verbesserung der Energieeffizienz, der Netzqualität und der Integration erneuerbarer und
dezentraler Energien im städtischen Verteilnetz durchgeführt.
Kern ist dabei die Entwicklung eines zellularen, spartenübergreifenden Ansatzes (Strom, Wärme, Gas, Wasser) zur Vernetzung der
Verbrauchskomponenten mittels einer Breitband-Powerline-Infrastruktur. Den Kunden wird Strom nahe am Erzeugungsort und
zum Erzeugungszeitpunkt zum Verbrauch angeboten. Verlustreiche
Transporte werden vermieden und die Nutzung dezentraler Energiespeicher wird einbezogen. Der proaktive Kunde kann seinen
Verbrauch sowie auch eigene Erzeugung an variablen Preisen ausrichten. Echtzeit-Informationen und Energiemanagementkomponenten sollen dem Kunden darüber hinaus helfen, selbst zu mehr
Energieeffizienz beizutragen.
Akteure:
• MVV Energie AG (Projektleitung),
• DREWAG - Stadtwerke Dresden GmbH,
• IBM Deutschland GmbH,
• Power PLUS Communications AG,
• Papendorf Software Engineering GmbH,
• Universität Duisburg-Essen,
• Fraunhofer IWES
(Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik),
• ifeu Heidelberg GmbH,
• IZES gGmbH.
http://www.e-energy.de/de/modellstadt_mannheim.php
1.3
Zielsetzung des E-Energy-Projekts „Regenerative Modellregion
Harz“ ist die technische und wirtschaftliche Erschließung und Einbindung erneuerbarer Energieressourcen durch den Einsatz moderner
Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT). Dabei geht es
einerseits um die Schaffung einer effizienten Energieinfrastruktur
mit optimalem Anteil regionaler regenerativer Energien, andererseits um deren Organisation und Betrieb mit marktwirtschaftlichen
Steuerungsmechanismen. In der Smart Energy Region Landkreis
Harz sollen verschiedene erneuerbare Energieerzeuger, steuerbare
Verbraucher und Energiespeicher zu einem Virtuellen Kraftwerk
(VK), dem „RegenerativKraftwerk Harz“ gekoppelt werden. Durch
die Koordination von Erzeugung, Speicherung und Verbrauch soll
der Nachweis erbracht werden, dass eine stabile, zuverlässige und
verbrauchernahe Versorgung mit elektrischer Energie möglich ist –
auch mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energieträger.
Akteure:
• Regionale Kontaktstelle RegModHarz
(Projektleitung),
• Cube Engineering GmbH,
• envia Mitteldeutsche Energie AG,
• envia Verteilnetz GmbH,
• E.ON Avacon AG,
• Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb
und -automatisierung IFF,
• Halberstadtwerke GmbH,
• Harz Regenerativ Druiberg e. V.,
• HSN Magdeburg GmbH,
• Universität Kassel IEE_Rationelle
Energiewandlung,
89
Kopplung von
erneuerbaren
Energieerzeugern,
steuerbaren
Verbrauchern und
Energiespeicher
zu einem virtuellen
Kraftwerk
• in.power GmbH,
• Fraunhofer-Institut für Windenergie und
Energiesystemtechnik IWES,
• Landkreis Harz,
• Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg,
• RegenerativKraftwerk Harz GmbH & Co KG,
• Siemens AG,
• Stadtwerke Blankenburg GmbH,
• Stadtwerke Wernigerode GmbH,
• Stadtwerke Quedlinburg GmbH,
• 50Hertz Transmission GmbH.
http://www.e-energy.de/de/regmodharz.php
14.12.2012 12:58:39
90
1
Intelligente Netze
Interoperabilität und
Standardisierung
für 15 Stadtwerke
1.3
1.3.4.1.6 Smart Watts
1.3.4.2
Mit dem Internet der Energie und der „intelligenten Kilowattstunde“
zu mehr Effizienz und Verbrauchernutzen,
Smart Energy Region Aachen
Naturraum Nördlinger Ries – L(eittechnik) in(telligent) g(emacht).
Das Modellvorhaben Smart Watts basiert auf einem Verbund von
15 Stadtwerken, die insbesondere durch die Schaffung von Interoperabilität und Standardisierung in einer IKT-gestützten Energieversorgung zu einem „Internet der Energie“ beitragen wollen. Im
Projekt sollen modulare intelligente Stromzähler zu einer Energiezentrale im Haushalt weiterentwickelt werden. Ziel ist, dass Haushaltgeräte selbstständig Strom primär dann verbrauchen, wenn er
günstig zur Verfügung steht (zum Beispiel bei starkem Wind oder
Sonnenschein), ohne dass der Komfort eingeschränkt wird. Daneben sollen Kunden auf Basis dieser Infrastruktur mit detaillierten
Informationen und neuen Dienstleistungen, zum Beispiel über eine
neue Online-Energieberatung, versorgt werden, die die Effizienz
der Energienutzung steigern helfen.
Akteure:
• utilicount GmbH & Co. KG (Projektleitung),
• Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR) an der RWTH Aachen,
• Kellendonk Elektronik GmbH,
• PSI Energy Markets GmbH,
• Soptim AG,
• Stadtwerke Aachen AG.
http://www.e-energy.de/de/smart_watts.php
91
RiesLing
Beim Umbau unserer Energieversorgung kommt dem Netzbetreiber im Mittel- und Niederspannungsnetz eine gewichtige Rolle zu –
insbesondere in Baden-Württemberg und Bayern, wo gerade diese
Spannungsebenen vermehrt dezentrale EE-Erzeugungsleistung
aufnehmen und verteilen. Deshalb ist es künftig erforderlich, die
Einspeisungen aus dezentralen Erzeugern sowie den Leistungsfluss
innerhalb dieser Netze online überwachen zu können. Dies erfordert kompakte und standardisierte Messtechnik, aber auch eine
zuverlässige und kostengünstige Kommunikation. Darüber hinaus
sind innovative Lösungen für die Ortsnetzstationen erforderlich, die
in der Lage sein müssen, die Spannung zu regeln und Umschaltungen automatisiert aus der Ferne vornehmen zu können. 2011 wurde
im Netz von EnBW ODR bereits an 50 Tagen mehr Energie produziert als verbraucht – der Überschuss ging ins Hoch- und Höchstspannungsnetz. Für das Jahr 2015 rechnet das Unternehmen sogar
mit 150 Tagen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, haben
die vier Kooperationspartner ABB AG, Deutsche Telekom, EnBW
ODR und EnBW Regional AG 2011 das Projekt RiesLing gestartet.
In diesem Projekt erarbeiten und entwickeln die Partner technische
Lösungen und Konzepte bis zum Einsatz im Alltag.
Im Sommer 2012 haben die Projektpartner eine intelligente Ortsnetzstation mit stufenloser Spannungsregelung in Betrieb genommen. Mit dieser ist es möglich, die Spannung im Ortsnetz stufenlos
an die Erzeugung der Photovoltaik-Anlagen anzupassen. Dies verhindert das unerwünschte Abschalten von Erzeugungsanlagen bei
starker Einspeisung und dadurch verursachten hohen Spannungswerten im Netz. Außerdem wird es so in vielen Fällen möglich sein,
neue Photovoltaik-Anlagen schneller ins Netz zu integrieren. Die
intelligente Station im Ortsnetz Wechingen ist die erste in Deutschland, die diese Möglichkeit in kompakter Bauweise bietet.
Intelligente
Ortsnetzstation
Akteure:
• EnBW Regional AG (Projektleitung),
• ABB AG,
• Deutsche Telekom AG,
• EnBW ODR.
14.12.2012 12:58:39
92
93
1
Intelligente Netze
1.4
1.1
29
1.2
47
1.3
59
1.4
1.4.1
93
1.4.4.3
Aktuelle Situation und Herausforderungen des Gesundheitswesens
in Deutschland .........................................................................................
Auswirkungen intelligenter Gesundheitsnetze für Deutschland ..................
Strategische Ansatzpunkte zur Umsetzung .intelligenter
Gesundheitsnetze in Deutschland . ...........................................................
Telematik in der Intensivmedizin (TIM) ......................................................
Das Programm A.T.e.m. zur integrierten telemedizinischen Betreuung
von COPD-Patienten in Deutschland . .......................................................
Der „intelligente Hausnotruf“ . ..................................................................
1.5
1.6
1.7
1.8
1.4.2
1.4.3
1.4.4
1.4.4.1
1.4.4.2
93
96
98
102
102
105
107
1.4.1
des Gesundheitswesens in Deutschland
Deutschland hat eines der weltweit fortschrittlichsten Gesundheitssysteme. Der
hohe medizinische Standard, die flächendeckende Infrastruktur von Gesundheitseinrichtungen sowie die Fortschritte in
Medizin und Medizintechnik bringen immer
mehr Patienten auch im hohen Alter Heilung oder Linderung.
Die guten Lebensbedingungen und das
leistungsfähige Gesundheitssystem tragen
zu einer stetig steigenden Lebenserwartung der Bevölkerung bei. Dies führt zu einer zunehmend größeren Nachfrage nach
Gesundheitsdienstleistungen. Um diese
Leistungen erbringen zu können, bedarf es
auch einer steigenden Zahl von medizinischen und pflegerischen Fachkräften.
Unter diesen Voraussetzungen stellen
sich folgende Herausforderungen an das
deutsche Gesundheitswesen:
„Die demografische Entwicklung in
Deutschland stellt das Gesundheits
wesen vor große Herausforderungen,
aber auch große Chancen. Intelligente
Gesundheitsnetze bieten neue,
innovativere und effektivere
Versorgungsformen. Sie ermöglichen
den Patienten, unabhängig von
ihrem Wohnort, raschen Zugang zu
medizinischen Spezialisten. Zudem
vereinfachen sie den Wissensaustausch
der Spezialisten untereinander und
stellen den Beteiligten aktuelle
Patienten- und Behandlungsdaten
zur Verfügung.“
Michael Ganser
Senior Vice President
Central Theatre, EMEA
Cisco Systems
14.12.2012 12:58:40
94
1
Intelligente Netze
1.4
95
für die Herausforderungen der
demographischen Entwicklung
Demographische Entwicklung
in Deutschland
Entwicklung der Arztzahlen
in Deutschland
Quelle: In Anlehnung an https://www.destatis.de/bevoelkerungspyramide/
Quelle: In Anlehnung an die Studie der KBV/BÄK „Studie zur Altersstruktur- und Arztzahlentwicklung: Daten, Fakten,Trends“, 5. aktualisierte und
komplett überarbeitete Auflage, 2010
2009
100
2030
Anteil der über
60-jährigen
90
Hausärzte in
Deutschland
Anzahl ohne
Kinderärzte
80
20,4 %
70
1991
53.222
2002
Ärzte
unter 35 Jahren
60
2006
26,6 %
1993
25,6 %
50
2008
40
53.145
Absolventen
im Fach
Humanmedizin
2020
18,1 %
11.555
15,9 %
2006
2000
1993
44.903
9.165
8.724
2006
2000
30
31,0 %
20
2020
10
600
Tausend
300
0
300
Tausend
600
Anteil der
Krankenhäuser,
die offene Stellen
nicht besetzen
konnten
28 %
2006
80 %
2009
? ? ? ?
Häuser mit entsprechendem Problem, konnten im
Schnitt 3,9 Stellen nicht
besetzen
Abbildung 1.4-1: Infografik Intelligente Gesundheitsnetze
14.12.2012 12:58:40
96
1
Intelligente Netze
• Bereitstellung ausreichender Kapazitäten für die Gesundheitsversorgung, die dem drohenden Fachkräftemangel entgegenwirkt,
• Aufrechterhaltung der hohen Qualitätsstandards,
• Effiziente Bereitstellung von Gesundheitsdienstleistungen, die
die vorhandenen, knappen Ressourcen bestmöglich auslasten,
• Sicherstellung des flächendeckenden Zugangs zu medizinischer,
pflegerischer und rehabilitativer Versorgung,
• Sicherstellung der Finanzierung,
• Förderung von Präventionsmaßnahmen.
1.4.2
Intelligentes
Gesundheitsnetz =
intelligente
Gesundheitstelemaik
Auswirkungen intelligenter
Gesundheitsnetze für Deutschland
Der Einsatz moderner IKT im Gesundheitswesen kann maßgeblich dazu beitragen, die oben beschriebenen Herausforderungen
erfolgreich zu meistern. Dabei kommt der Vernetzung der Beteiligten eine herausragende Bedeutung zu.
Diese Vernetzung aller Beteiligten, unabhängig von ihrem Ort,
durchdringt alle Bereiche des Lebens.
Immer mehr Geräte werden immer schneller miteinander verbunden sein. Studien gehen davon aus, dass im Jahr 2014 das
Datenaufkommen im Mobilfunk 60-mal größer ist als heute.
Auch im Gesundheitsbereich werden die Netze „intelligent“, was
sich unter anderm daran festmachen lässt, dass nicht nur Daten hin
und her fließen, sondern Prozesse in Abhängigkeit von den Daten
inhalten ausgelöst werden. Durch Vernetzung gibt es ein großes
Potenzial, Qualität zu verbessern, Mittel effizient einzusetzen und
Abläufe zu optimieren. Das ist nötig, denn in den letzten zehn Jahren sind die Ausgaben im deutschen Gesundheitswesen um rund
33 % auf 263 Milliarden Euro pro Jahr gestiegen.
1.4
97
Breite Potenziale Intelligenter Netze im Gesundheitswesen
Die intelligente Vernetzung im Gesundheitswesen kann Antworten
auf eine Vielzahl unserer zukünftigen Herausforderungen geben. Intelligente Vernetzung im Gesundheitswesen hat das Potenzial, das
wachsende medizinische Wissen schneller an die Ärztin und den
Arzt zu bringen, die Arbeitsteilung zwischen verschiedenen Fachrichtungen und weiteren Berufsgruppen intra- und intersektoral zu
unterstützen sowie die Qualität und Wirtschaftlichkeit der Versorgung weiter zu verbessern.
Intelligente Anwendungen und Netze können dabei helfen,
Diskrepanzen und Systemunterschiede zwischen verschiedenen
Dokumentationsformen zu überwinden.
Über die heute noch bestehenden Grenzen der ambulanten und
stationären Versorgung hinaus ist mit intelligenten Anwendungen
und Netzen eine noch bessere Zusammenarbeit von Ärztinnen und
Ärzten und einer Vielzahl weiterer Berufsgruppen wie zum Beispiel
der Pflege aber auch betreuender und unterstützender Angehöriger sowie den Patienten möglich.
Intelligente Vernetzung
im Gesundheitswesen
hat das Potenzial, das
wachsende medizini
sche Wissen schneller
an die Ärztin und den
Arzt zu bringen, die
Arbeitsteilung zwi
schen verschiedenen
Fachrichtungen und
weiteren Berufsgrup
pen intra- und intersek
toral zu unterstützen
sowie die Qualität
und Wirtschaftlich
keit der Versorgung
weiter zu verbessern.
Abbildung 1.4-2: Zeitnahe Konsultationen mit entfernten Spezia
listen durch intelligente Gesundheitsnetze
Quelle: Cisco, 2012
14.12.2012 12:58:40
98
1
Intelligente Netze
Eine stärkere
Einbindung der
Patienten und eine
Verbesserung des
Arzt-PatientenVerhältnisses
werden möglich.
So können beispielsweise Anwendungen des Telemonitorings den
Arzt mit zeitnahen Informationen über den Gesundheitszustand
des Patienten unterstützen und mittels Telekonsultation Abstimmungen zwischen Ärztinnen und Ärzten unter noch intensiverer
Einbindung ihrer Patientinnen und Patienten die Behandlungs- und
Betreuungsprozesse verbessern. Siehe dazu Abbildung 1.4-2.
Mit aufeinander abgestimmten Informations- und Telekommuni
kationstechnologien kann die Vernetzung im Gesundheitswesen
dazu beitragen, dass eine noch stärkere Einbindung der Patien
tinnen und Patienten in die Behandlungsprozesse erreicht und das
Arzt-Patienten-Verhältnis durch bessere und zeitnähere Informa
tionen gestärkt wird.
Die bedarfs- und zeitgerechte Bereitstellung und Nutzung der
Anwendungen stellt hohe Anforderungen an die Anbieter der technologischen Komponenten und Dienste. Diese lassen sich erfüllen,
wenn die Vernetzung zwischen Technologien, Anwendungen und
Anwendern auf konsistente und zukunftsfähige Voraussetzungen
bauen kann.
1.4.3
Strategische Ansatzpunkte zur
Umsetzung intelligenter Gesundheitsnetze
in Deutschland
Intelligente Netze im Gesundheitswesen können erfolgreich eingeführt werden, wenn einige strategische Ansatzpunkte berücksichtigt werden.
1. Grundlagen der Akzeptanz von Intelligenten Netzen im
Gesundheitswesen strukturiert und nachhaltig schaffen
Grundvoraussetzung für die Nutzung und Akzeptanz von intelligenten Anwendungen und Netzen im Gesundheitswesen ist eine
breite und früh angelegte Vermittlung der Vorteile, die der Einsatz von IKT-Anwendungen im Gesundheitswesen für jeden Beteiligten selbst, aber auch für unsere Gesellschaft insgesamt
bietet.
1.4
Es gilt, die Vorteile der IKT-Nutzung sowohl sektorbezogen
als auch sektorübergreifend stärker als in der Vergangenheit zu
vermitteln. Sowohl die Anbieter von Komponenten und Diensten
als auch ihre potenziellen Anwender müssen daher ihren Dialog
intensivieren, um die Vorteile von IKT-Anwendungen im Gesundheitswesen zu kommunizieren.
Für die Aus-, Fort- und Weiterbildung in medizinischen und
pflegerischen Berufen, aber auch in der Schulung von Mitarbeitern der IKT-Unternehmen, sind deshalb frühzeitig angelegte Konzepte entsprechend der jeweiligen Perspektive zu ent
wickeln und aufeinander abzustimmen.
Für die nachhaltige Erhöhung der Akzeptanz von E-Health-Anwendungen für alle am Prozess Beteiligten ist es zwingend erforderlich, die bestehenden Anreizsysteme auszubauen und auf
die konkreten Anwendungen zu fokussieren. Das grundlegende
Prinzip hierbei ist die Freiwilligkeit.
2. Flächendeckende Etablierung von E-Health-Anwendungen
auf allen Ebenen ermöglichen
Damit sich die unterschiedlichen medizinischen Versorgungsszenarien im deutschen Gesundheitswesen mit ihren variierenden technischen Konzepten und Komponenten sowie unter
schiedlichen Kommunikations- und Datenschutzkonzepten,
insbesondere für die Nutzung von Telemedizin, nicht verfestigen und Lösungen sowie Anwendungen schneller und effizienter
entwickelt werden können, sind notwendige Voraussetzungen
auf verschiedenen Ebenen zu schaffen.
Für die tatsächliche Nutzung von E-Health-Anwendungen und
Intelligenten Netzen ist die Herstellung der Interoperabilität der
verschiedenen IT-Systeme und der medizinischen Informationen
in verschiedenen Systemen entscheidend. Nur wenn es gelingt,
für die 250 verschiedenen IT-Systeme und eine Vielzahl mobiler Endgeräte medizinische Inhalte und ihren Transport ohne
Friktionen möglich zu machen, sind die technologischen Chancen, die Intelligente Netze zum Beispiel für Anwendungen der
Telemedizin bieten, auch praktisch nutzbar.
99
Die Vorteile der IKTNutzung stärker als
in der Vergangenheit
vermitteln.
Die bestehenden
Anreizsysteme
ausbauen und
auf die konkreten
Anwendungen
fokussieren.
Herstellung der
Interoperabilität
ist entscheidend.
14.12.2012 12:58:40
100
1
Intelligente Netze
Der Prozess der
Herstellung der
sektorübergreifenden
technischen und
semantischen
Interoperabilität muss
beschleunigt werden.
Die Organisationen
der Selbstverwal
tung müssen ihren
gesetzlichen Auf
trag aus dem Versor
gungsstrukturgesetz
konsequent umset
zen und Anwendun
gen der Telemedizin
schnellstmöglich in
die Regelversorgung
aufnehmen.
Der Prozess der Herstellung der sektorübergreifenden technischen und semantischen Interoperabilität muss daher beschleunigt werden. Hierfür müssen sich alle Beteiligten, Selbstverwaltung des Gesundheitswesens und Wirtschaft, für alle
Marktteilnehmer belastbar dazu bekennen, als technolo
gische Basis die im Aufbau befindliche Telematik-Infrastruktur nach § 291 a SGB V zu nutzen, die von ihr bereitgestellten
Dienste zu berücksichtigen und sich auf gemeinsam nutzbare
Standards für heutige und zukünftige Anwendungen zu verständigen. Hierbei sollten auch die Standardisierungs- und Inter
operabilitätsbemühungen auf europäischer Ebene berücksichtigt werden.
Nur die konsequente und nachhaltige Integration von E-Health
in die über Vertragsbeziehungen der Selbstverwaltungsorganisationen geregelten Versorgungsprozesse schafft die Basis dafür,
dass die Vorteile, die E-Health-Anwendungen für unsere Gesellschaft bieten, auch tatsächlich umgesetzt werden und die Entwicklung neuer Leistungen möglich wird. Deshalb müssen die
Organisationen der Selbstverwaltung ihren gesetzlichen Auftrag
aus dem Versorgungsstrukturgesetz konsequent umsetzen und
Anwendungen der Telemedizin schnellstmöglich in die Regelversorgung aufnehmen.
Angesichts der in anderen Ländern zu beobachtenden Entwicklung ausschließlich telekommunikationsbasierter Versorgungsangebote werden Bestrebungen unterstützt, im Rahmen
der bereits erfolgreich aufgenommenen Weiterentwicklung der
ärztlichen Berufsordnung insbesondere auch qualitätssichernde Maßnahmen für solche Versorgungsangebote zu treffen, die
sich Telekommunikationsmedien bedienen.
3. Weitere Handlungsfelder konsequent erschließen
Intelligente Vernetzung im Gesundheitswesen macht es möglich,
älteren und chronisch kranken Menschen im häuslichen Umfeld
neue Versorgungs- und Betreuungsangebote zur Verfügung zu
stellen. Sie können einen längeren Verbleib im häuslichen Umfeld erleichtern. Hiervon profitieren die unmittelbar Betroffenen
und ihre Angehörigen, aber auch alle, die die Sozialsysteme, sei
es die Kranken- oder Pflegeversicherung finanzieren.
1.4
Intelligente Anwendungen und Netze bieten für die Unterstützung der medizinischen und professionellen pflegerischen Versorgung einschließlich der Dokumentations- und Abrechnungsprozesse sowie im Bereich der Qualitätssicherung Potenziale,
auch in mobilen Einsatzszenarien. Gleiches gilt für die Unterstützung pflegender Angehöriger.
Es ist deshalb notwendig, die Potenziale dieser Bereiche durch
eine Intensivierung der Abstimmungsarbeiten konsequent zu erschließen und frühzeitig eine Einbindung der nicht-ärztlichen Anwender in die Versorgungs- und Betreuungsprozesse anzulegen,
auf die Interoperabilität der Dokumentation zu achten und die
Möglichkeiten einer elektronischen Übermittlung relevanter Informationen an behandelnde Hausärzte und Fachärzte sicherzustellen.
Die hierfür notwendigen Abstimmungsarbeiten zwischen den
Unternehmen und den ärztlichen und nicht-ärztlichen Berufsgruppen müssen deshalb so schnell wie möglich durch ein strukturiertes Konzept unterlegt werden.
101
Die für ein vernetztes
Gesundheitswesen
notwendigen Abstim
mungen zwischen den
Unternehmen und den
ärztlichen und nichtärztlichen Berufsgrup
pen müssen so schnell
wie möglich durch ein
strukturiertes Konzept
unterlegt werden.
4. Beschäftigungspolitische Potenziale erschließen
Moderne IKT-Technologien bieten die Möglichkeit, den individuellen Arbeitseinsatz räumlich und zeitlich zu flexibilisieren. Dem
wachsenden Bedarf der heute und zukünftig Beschäftigten an
flexibilisierten Arbeitszeitmodellen kann auch für geeignete Einsatzszenarien im Gesundheitswesen durch den gezielten Einsatz
von Informationstechnologien Rechnung getragen werden.
Auf Basis von Best Practices sollten die Chancen, die die Nutzung von Informationstechnologien für die Flexibilisierung des
Arbeitseinsatzes und für den Erhalt und Ausbau des Beschäftigungsniveaus im Gesundheitswesen bietet, konsequent genutzt
werden.
5. Datenschutz als Chance nutzen
Ohne Vertrauen der Anwender darauf, dass Datenschutz und
Datensicherheit gewährleistet werden, werden sich Technolo
gien und Anwendungen nicht durchsetzen können. Es muss deshalb eine Vertrauensbasis dafür geschaffen werden, dass personenbezogene Daten sicher und vor unberechtigten Zugriffen
geschützt sind.
Es muss eine
Vertrauensbasis dafür
geschaffen werden,
dass personenbezogene
Daten sicher und vor
unberechtigten
Zugriffen geschützt sind.
14.12.2012 12:58:40
102
1
Intelligente Netze
Das hohe Sicherheits
niveau der TelematikInfrastruktur kann
Antworten über die
Grenzen Deutschlands
hinaus geben.
Erleichterung durch
einheitliche Anforde
rungskataloge für den
Datenschutz und durch
Klarstellungen zum
Beispiel im Zusam
menhang mit § 203
StGB und § 80 SGB X.
1.4
103
Nicht nur in Deutschland ist der Schutz personenbezogener
Daten ein hohes Gut. Insbesondere vor dem Hintergrund der international wachsenden Sensibilität für Datensicherheitsaspekte
kann das hohe Sicherheitsniveau der Telematik-Infrastruktur
Antworten über die Grenzen Deutschlands hinaus geben. Denn
diese Infrastruktur und ihre Komponenten übermitteln Daten im
Gegensatz zu heute verschlüsselt und sicher und stellen damit
hohe Anforderungen an die Leistungsfähigkeit lokaler Systeme
und zentraler Dienste. Diese Chancen gilt es, durch verbesserte
und positive Kommunikation der Sicherheitspotenziale auch international zu nutzen.
Über die international notwendige Chancendebatte des Datenschutzes und der Datensicherheit hinaus ist es notwendig,
für nationale Projekte darauf hinzuwirken, dass die Entwicklung
und Etablierung von E-Health-Anwendungen durch einheitliche
Anforderungskataloge für den Bereich des Datenschutzes und
durch Klarstellungen zum Beispiel im Zusammenhang mit § 203
StGB und § 80 SGB X erleichtert wird.
Abbildung 1.4-3: Teleintensivmedizin in Aachen
Quelle: Cisco, 2012
Telemedizinische Platt
form unter Nutzung
der elektronischen
Fallakte (eFA), um die
hochspezialisierte,
qualitativ exzellente
universitäre Intensiv
medizin in die Flä
che zu bringen.
1.4.4
Projektbeispiele
1.4.4.1
Telematik in der Intensivmedizin (TIM)
Ziel des Projektes TIM1 ist die Etablierung einer innovativen telemedizinischen Plattform unter Nutzung der Basisinfrastruktur der
elektronischen Fallakte (eFA), um die hochspezialisierte, qualitativ
exzellente universitäre Intensivmedizin in die Fläche zu bringen.
Durch Nutzung dieser intelligenten Gesundheitsnetze soll die Qualität in den ländlichen Einrichtungen verbessert werden, um zusätzliche Leben zu retten und das Bedürfnis der Patientinnen und
Patienten nach einer optimalen Behandlung und Versorgung erfüllen zu können. Diese Lösung ist auch in anderen medizinischen
Anwendungsbereichen nutzbar.
1 Vgl. http://www.ukaachen.de/go/show?ID=23839664&DV=0&COMP=page&ALTNAVID=239093
26&ALTNAVDV=0 (letzter Zugriff 16.10.2012)
Im Universitätsklinikum Aachen wird im Rahmen von TIM eine tele
medizinische Zentrale für zwei Kooperations-Krankenhäuser etabliert sowie die E-Fallakten-Infrastruktur aufgesetzt. Im Rahmen
eines Telemonitorings nutzen die Kooperations-Krankenhäuser
mobile telemedizinische Wagen, die mit der benötigten telemedizi
nischen Technik zur Überwachung der Intensivpatientinnen und
-patienten ausgestattet sind. Mittels dieser Wagen werden die
entsprechenden Parameter an die telemedizinische Zentrale im
UK Aachen übermittelt und stehen somit sowohl den Ärztinnen
und Ärzten vor Ort sowie den 24/7 verfügbaren IntensivmedizinSpezialisten des UK Aachen zur gemeinsamen Behandlung und
Konsilleistung zur Verfügung. Die Anbindung der telemedizinischen
Komponenten an die elektronische Fallakte ist in diesem Kontext
hoch innovativ (siehe Abbildung 1.4-3).
Die E-Fallakte basiert auf einem offenen Standard, der allen
Herstellern der Primärsysteme zur Verfügung steht. Er ist zudem
von Teilen der hier relevanten Kundengruppe (Krankenhäuser) initi
Die Anbindung der
telemedizinischen
Komponenten an die
elektronische Fallakte
ist in diesem Kontext
hoch innovativ.
14.12.2012 12:58:41
104
1
Intelligente Netze
Die E-Fallakte
basiert auf einem
offenen Standard.
Die Markteinfüh
rung und der
Einsatz von Tele
kommunikation zur
Behandlung und
Überwachung
kritisch kranker
Intensivpatien
tinnen und -patien
ten sollen durch
TIM stimuliert werden.
iert worden. Dies erleichtert die Verbreitung und Akzeptanz des
Konzeptes. Der Standard strukturiert bereits die Basisfunktionen
für die systemund einrichtungsübergreifende Kommunikation.
Die Grundfunktionen des Standards beinhalten den fallbezogenen
Austausch medizinischer Informationsobjekte (Dokumente, Bilder,
Diagnosen, Prozeduren). Außerdem umfasst der Standard eine
anerkannte Sicherheitsarchitektur. Die E-Fallakte kann die Tele
konsile gut unterstützen, da diese in aller Regel in der akuten Behandlungssituation relevant sind.
Bestandteil des Projektes sind die Entwicklung einer technisch einfach multiplizierbaren Musterlösung für die Teleintensivmedizin durch Verwendung des intersektoralen Standards
elektronische Fallakte sowie eines Geschäftsmodells zur teleintensivmedizinischen Versorgung. Zusätzlich werden telemedizinische
Heimarbeitsplätze für Ärztinnen und Ärzte und die geschlechterdifferenzierte Nutzung teleintensivmedizinischer Monitoringkomponenten untersucht.
TIM ist die innovative Anwendung moderner Informationstechnologien zum Nutzen der behandelnden Ärztinnen und Ärzte sowie
Patientinnen und Patienten. Das Projekt soll bestehende Probleme
lösen und zur Entwicklung eines schnellen, passgenauen, zuverlässigen und kosteneffizienten Systems zur telemedizinischen Versorgung in der Intensivmedizin führen. Die Markteinführung und der
Einsatz von Telekommunikation zur Behandlung und Überwachung
kritisch kranker Intensivpatientinnen und -patienten sollen durch
TIM stimuliert werden.
Das TIM-Projekt wurde vom Ministerium für Gesundheit, Emanzi
pation, Pflege und Alter des Landes Nordrhein-Westfalen im Rahmen des „IuK & Gender Med.NRW“ Wettbewerbs am 18. Juli 2011
als Siegerprojekt ausgezeichnet. Das Projekt soll über drei Jahre
laufen.
1.4
1.4.4.2
105
Das Programm A.T.e.m. zur integrierten
telemedizinischen Betreuung von COPD-Patienten
in Deutschland
Im April 2012 wurde von Bosch Healthcare, der Techniker Krankenkasse (TK) und dem Robert-Bosch-Krankenhaus (RBK) im Rahmen eines integrierten Versorgungsvertrages nach §140 SGB V
das Betreuungsprogramm „Alltag mit Telemedizin erfolgreich
meistern“ (A.T.e.m.)2 deutschlandweit für COPD-Patienten gestartet. COPD ist eine Volkskrankheit und stellt die fünfthäufigste Todesursache in Deutschland dar. Typisch für den Verlauf dieser
chronischen Lungenerkrankung sind Phasen akuter Verschlechterung des Krankheitsbildes – sogenannte Exazerbationen – die
nicht vollständig reversibel sind, häufig eine stationäre Behandlung erfordern und mit hohem Leidensdruck sowie hohen Kosten für das Gesundheitswesen verbunden sind. Durchschnittlich
schlägt eine stationäre Behandlung von COPD-Patienten mit 4.000
Euro zu Buche. Allein bei der TK sind derzeit mehr als 100.000
COPD-Patientinnen und -Patienten versichert. Experten beurteilen die Versorgungssituation von COPD-Patienten in Deutschland
als lückenhaft und optimierungsbedürftig, sodass eine telemedizinische Betreuung eine sinnvolle Unterstützung darstellen kann.
Im Programm A.T.e.m. sollen mit Hilfe eines für COPD-Patienten
konzipierten einjährigen, integrierten Therapiemanagement-Programms mit regelmäßiger telemedizinischer Betreuung Qualität
und Effizienz der Behandlung gesteigert werden.
In dem Programm kommt das Telemedizin System von Bosch
Healthcare zum Einsatz, mit dem in den USA bereits mehr als 50.000
Patienten täglich erfolgreich betreut werden. Das Telemedizinische
Zentrum (TMZ) am RBK übernimmt die Betreuung der Patienten in
enger Kooperation mit den niedergelassenen Ärzten und die TK verantwortet die Auswahl sowie Erstansprache der Patienten.
Die beteiligten COPD-Patientinnen und -Patienten übermitteln
täglich von zu Hause über das Telemedizin-System selbst gemessene Vitalparameter sowie abgefragte Informationen zu Symptomatik, allgemeinem Befinden und krankheitsrelevantem Verhalten
Integriertes TherapieManagement-Programm
mit regelmäßiger
telemedizinischer
Versorgung
Patienten übermitteln
täglich von zu
Hause selbst
gemessene Daten.
2 http://www.a-t-em.de (letzter Zugriff 23.10.2012)
14.12.2012 12:58:41
106
1
Intelligente Netze
Abbildung 1.4-4: Übersicht des eingesetzten Telemedizin-Systems
Quelle: Robert Bosch Healthcare GmbH, 2012
Im Gegensatz zum
reinen Telemonito
ring wird mit dem
Telemedizin-System
ein bidirektionaler
Informationsaus
tausch ermöglicht.
Patienten lernen ihr
Selbstmanagement
zu verbessern und
mit ihrer Situation im
alltäglichen Leben
besser umzugehen.
bzw. Gewohnheiten. Die Übermittlung erfolgt automatisch an das
TMZ des RBK. Im Gegensatz zum reinen Telemonitoring wird mit
dem Bosch Telemedizin System ein bidirektionaler Informationsaustausch ermöglicht. Dabei wird die Basisstation des Telemedizin
Systems genutzt, um Patienten zu Hause über den Bildschirm mithilfe kurzer Dialoge aus dem strukturierten TherapiemanagementProgramm fortlaufend Details zu ihrer Krankheit zu vermitteln
(siehe Beispiel Abbildung 1.4-4) und zu allen erfassten Informa
tionen individuelle, von der Systemlogik generierte Rückmeldungen zu geben. Die COPD-Kranken lernen so ihr Selbstmanagement
zu verbessern und mit ihrer Situation im alltäglichen Leben besser
umzugehen. Zudem wird ihre Motivation zur Therapieumsetzung
erhöht. Dadurch können langfristig Rückschläge vermieden und
die Lebensqualität der Patienten verbessert werden.
Direkt nach Abschluss der Befragung über die Basisstation werden die Daten der Patientinnen und Patienten an die Telemedizinische Plattform des Systems übertragen (analog, ISDN, Internet
oder UMTS) und dem medizinischen Fachpersonal im TMZ über
eine webbasierte Anwenderoberfläche zur Verfügung gestellt. Zum
besseren Überblick über den Gesundheitszustand der Patienten
1.4
werden dabei die eingehenden Vitalparameter und Patienten
angaben nach einem Ampelschema priorisiert. Die daraus resultierenden Erkenntnisse in Verbindung mit den Informationen, die das
medizinische Fachpersonal bei telefonischen Kontakten mit dem
Patienten erhoben hat, bestimmen dann die weitere Vorgehensweise. Sollten die Daten eine therapierelevante Veränderung zeigen, tritt das medizinische Fachpersonal mit dem Patienten bzw.
dessen behandelndem Haus- oder Facharzt in Verbindung. Die intensivere Betreuung der Patientinnen und Patienten durch medizi
nisches Fachpersonal ermöglicht somit eine frühzeitige Reaktion
auf Verschlechterungen, um so die Zahl der Exazerbationen und
damit einhergehende vermeidbare stationäre und notärztliche Behandlungen zu senken und die Progression der Erkrankung zu verlangsamen.
Die initiale Phase des Programms A.T.e.m. ist auf eine Laufzeit
von zwei Jahren ausgelegt. Dabei sollen bundesweit mindestens
300 schwerkranke COPD-Patientinnen und Patienten der TK aufgenommen und über ein Jahr telemedizinisch betreut werde. Zum
Nutzennachweis soll das Programm wissenschaftlich evaluiert werden, wobei eine einjährige Nachbetrachtungsphase zum Beleg der
Nachhaltigkeit der telemedizinischen Betreuung geplant ist.
An die im Programm A.T.e.m. installierte telemedizinische Infra
struktur der Partner Bosch Healthcare und des Robert-BoschKrankenhauses sollen sich in den kommenden Jahren weitere
Krankenkassen für die Versorgung von COPD-Patienten, aber auch
solchen mit anderen Erkrankungen, wie Herzinsuffizienz oder Diabetes Mellitus, anschließen. Daneben ist eine Einbeziehung weiterer Kliniken und Versorgungsanbieter vorgesehen.
1.4.4.3
107
Eine frühere
Reaktion auf
Verschlechterungen
des Gesundheits
zustands wird
ermöglicht.
Der „intelligente Hausnotruf“
Damit der „intelligente Hausnotruf“3 einen Notfall erkennt, werden in der Wohnung Sensoren installiert, die mit einer intelligenten
Software verbunden sind. Diese kann unterscheiden, ob sich jemand etwa nur nach einem Gegenstand bückt oder ob eine Person
Sensoren und Software
erkennen Notfälle.
3 http://www.telekom.com/medien/konzern/123226 (letzter Zugriff 16.10.2012)
14.12.2012 12:58:41
108
1
Intelligente Netze
Abbildung 1.4-5: Der intelligente Hausnotruf …
Quelle: T-Systems International, 2012
1.4
gestürzt ist und Hilfe benötigt. Erkennt die Software einen Sturz,
benachrichtigt sie automatisch eine rund um die Uhr besetzte Notrufleitstelle. Über eine Freisprecheinrichtung nimmt die Leitstelle
Kontakt mit dem Hilfebedürftigen auf. Im Gespräch wird der tatsächliche Hilfebedarf ermittelt. Wenn Nutzer des „intelligenten
Hausnotrufs“ nicht ansprechbar sind, wird sofort ein Notarzt informiert. Zusätzlich können die Helfer der Leitstelle sich mittels eines
grafisch verfremdeten Bildes einen Eindruck von der Lage vor Ort
machen (siehe Abbildungen 1.4-5 und 1.4-6).
Der „intelligente Hausnotruf“ verbessert die Sicherheit und
die Lebensqualität für Personen mit Merkschwächen oder Mobilitätseinschränkungen. Ihnen ermöglicht der Hausnotruf, ein selbstbestimmtes Leben in den eigenen vier Wänden zu führen, auch
wenn sie sich darin alleine aufhalten.
Die Deutsche Telekom entwickelt das Produkt als Plattform
ansatz. Basisdienste, wie beispielsweise das An- und Ausschalten
des Systems, können von allen Beteiligten genutzt werden. Die
Integration von weiteren Funktionen, wie telemedizinischen Anwendungen, ist später problemlos möglich.Die Deutsche Telekom
hat den „intelligenten Hausnotruf“ streng nach den geltenden Datenschutzbestimmungen entwickelt. Das heißt, das Unternehmen
erhebt möglichst wenige Daten, schützt die Anwender vor unbefugtem Zugang und informiert die Nutzer darüber, welche Daten
wie gespeichert werden.
Die Entwicklung des Prototyps und die Durchführung von Vorstudien wurden mit Mitteln des E-Health@Home-Förderprojekt
des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert und
durch den Projektträger Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt unterstützt.
An der Durchführung der Vorstudien hat die Stiftung Liebenau
mitgewirkt. Die Stiftung ist eine Wohlfahrtseinrichtung, die unter
anderem Quartierskonzepte und die ambulante Betreuung in ländlichen Regionen fördert.
109
Ist der Nutzer nicht
ansprechbar, wird
sofort ein Notarzt
alarmiert.
Förderung durch das
E-Health@HomeProgramm des BMBF
Abbildung 1.4-6: … erkennt automatisch einen Sturz
Quelle: T-Systems International, 2012
14.12.2012 12:58:42
110
111
1
Intelligente Netze
1.1
29
1.2
47
1.3
59
1.4
Intelligente Gesundheitsnetze . .................................................................
93
1.5
1.5.1
111
1.5.3.1
1.5.3.2
1.5.3.3
1.5.4
1.5.4.1
1.5.4.2
1.5.4.3
Intelligente Verkehrsnetze ........................................................................
Aktuelle Situation und Herausforderungen der Verkehrsinfrastrukturen
in Deutschland .........................................................................................
Auswirkungen intelligenter Verkehrsnetze für Deutschland . ......................
Volkswirtschaftlicher Nutzen ....................................................................
Betriebswirtschaftlicher Nutzen . ..............................................................
Individueller Nutzen . ................................................................................
Strategische Ansatzpunkte zur Umsetzung intelligenter Verkehrsnetze
in Deutschland .........................................................................................
Digitalisierung der Infrastrukturen ............................................................
Vernetzung von Insellösungen ..................................................................
Ausblick – „intelligente Autobahn“ ............................................................
simTD . .....................................................................................................
Projektidee Containervormeldung am Containerterminal Bremerhaven .....
Anwendungsplattform Intelligente Mobilität (AIM) .....................................
1.6
1.7
1.8
1.5.2
1.5.2.1
1.5.2.2
1.5.2.3
1.5.3
1.5
Intelligente Verkehrsnetze
111
115
115
116
117
Dieses Kapitel enthält die erarbeiteten und formulierten Thesen
der Themengruppe „Verkehr“ für die Projektgruppe „Intelligente
Netze – Bildung, Verkehr und Verwaltung“.
118
118
119
120
120
120
122
123
1.5.1
der Verkehrsinfrastrukturen in
Deutschland
Die Verkehrsnetze stellen eine wesentliche und große Investition
dar, die fast ausschließlich von den Gemeinden, Ländern und vom
Bund getragen wird. Die Investitionssummen sind enorm, alleine
die Bundesverkehrswege benötigen zwischen 2001 und 2015 in
Summe geschätzt 150 Milliarden Euro (Bundesverkehrswegeplan
2003). Eine begleitende Digitalisierung der Verkehrsnetze verspricht, die getätigten Investitionen zu sichern und zusätzlichen
Nutzen zu erzeugen – ohne weitere Eingriffe in die Natur. Dabei
sind intelligente Verkehrsnetze bereits heute als Insellösungen
im Einsatz. Drei Beispiele aus dem Straßenverkehr und der Logistik (siehe Kapitel 1.5.4) illustrieren die technischen Möglichkeiten
Intelligente
Verkehrsnetze sind
bereits als Insellösung
im Einsatz.
14.12.2012 12:58:42
112
1
Intelligente Netze
113
1.5
Intelligenete Verkehrsnetze
Der Mobilitätsbedarf steigt
Mehr Personen und mehr Güter teilen sich
zu Stoßzeiten die gleichen Verkehrswege
Schon heute viel
Software im Auto
100 Millionen LOC
Premiumfahrzeuge
Software-Code im Kfz, in Lines of Code (LOC)
Die Bedeutung der Straße im Güterverkehr
404 707
Entwicklung Güterverkehr in Deutschland in Milliarden Tonnenkilometer
2005
2050
95 170
Straße
1 Million LOC
Volumenfahrzeuge
64 87
Bahn
17
100 LOC
17
Anfang der 1970er
Quelle: In Anlehnung an ForTISS GmbH und IEEE
Binnenschiff
Pipeline
Quelle: In Anlehnung an ProgTrans, BGL 2008
Leistung in Mrd. Tonnenkilometer
Entwicklung der Güterverkehrsleistung
Gesamte Güterverkehrsleistung
Entwicklung des Verkehrsaufkommens:
Der öffentliche Verkehr hält nicht Schritt
Fahrten in Millionen pro Jahr
1.400
70.000
1.200
60.000
1.000
50.000
800
40.000
600
30.000
400
MIV
20.000
Prognostiziertes Wachstum von 581 Mrd. Tonnenkilometer
ÖPNV
10.000
200
0
2008
1995
2000
2005
2010
2020
2030
2040
2050
Quelle: In Anlehnung an http://www.forschungsinformationssystem.de/servlet/is/94511/?clsId0=276654&clsId1=276663&clsId2=276945&clsId3=0
0
1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
Quelle: In Anlehnung an Destatis Datenreport 2006, bis 1990 nur Westdeutschland, 2010 eigene Berechnung
Abbildung 1.5-1: Infografik Intelligente Verkehrsnetze
14.12.2012 12:58:42
114
1
Intelligente Netze
1.5
„Eine flächenmäßig große Verbreitung
und eine hohe Verfügbarkeit von
moderner Kommunikationsinfrastruk
turen entlang der Hauptverkehrsrouten
ist für intelligente Verkehrsnetze eine
ebenso wichtige Herausforderung wie
offene Standards und Open Data, um
die freie und zeitaktuelle Verfügbarkeit
möglichst vieler verkehrsträgerüber
greifender Daten zu gewährleisten. Die
Arbeiten der Projektgruppe Intelligente
Verkehrsnetze haben zum Ziel, Ver
kehrsfluss und -sicherheit für kommer
zielle und private Verkehrsteilnehmer
entscheidend zu verbessern.“
Herbert Merz
Head of Optical Networks
Executive Board Member
Nokia Siemens Networks GmbH & Co. KG
und die Vorteile für Nutzer und Wirtschaft.
Tatsächlich endet die Intelligenz von Verkehrsnetzen heute meistens, wenn der
Verkehrsträger, der Anbieter oder der Betreiber wechselt. Hier täuscht etwa die
Ähnlichkeit der Begriffe „Eisenbahn“ und
„Autobahn“ darüber hinweg, dass die verschiedenen Verkehrsträger neben unterschiedlichen Betriebsweisen auch einen
unterschiedlichen Grad an digitaler Infrastruktur mit sich bringen. Eine übergreifende Vernetzung verspricht eine Vielzahl von
Vorteilen, die im Folgenden vorgestellt werden. Intelligente Verkehrsnetze – durchgängig und übergreifend – sind heute noch
Zukunft. Anhand konkreter strategischer
Ansatzpunkte wird der Weg zu intelligenten
Verkehrsnetzen aufgezeigt.
1.5.2
Betriebswirtschaftlicher
Nutzen
Volkswirtschaftlicher
Nutzen
Intelligente
Verkehrsnetze
Individueller
Nutzen
simTD
Digitalisierung
Ansatzpunkte
Beispiele
AIM
Logistik
„Intelligente
Autobahn“
Vernetzung
Open Data
Abbildung 1.5-2: Struktur des Arbeitsbereichs der Fachgruppe Intelligente Verkehrsnetze
Quelle: in Anlehnung an BITKOM Themengruppe „Intelligente Netze/Verkehr“, 2012
Auswirkungen intelligenter Verkehrsnetze
für Deutschland
Digitale Infrastrukturen ermöglichen das Entstehen von Intelligenten Netzen. In vielen Bereichen des alltäglichen Lebens wird diese digitale Ergänzung der bestehenden Infrastrukturen den Nutzen
und die Nutzbarkeit erhöhen oder erstmals neue Anwendungen
ermöglichen. Im Rahmen der IT-Gipfel-Projektgruppe „Intelligente
Bildungs-, Verkehrs- und Verwaltungsnetze“ hat sich eine Expertengruppe mit den intelligenten Verkehrsnetzen detailliert auseinandergesetzt und den zu erwartenden Nutzen sowie erste Beispiele
und Handlungsempfehlungen erarbeitet.
Nutzen entsteht durch die Digitalisierung auf verschiedenen
Ebenen – so kann der Nutzen individuell für jeden einzelnen Verkehrsteilnehmer sichtbar sein, für Unternehmen oder die gesamte
Volkswirtschaft – wie in den nachfolgenden Kapiteln erläutert.
1.5.2.1
115
Eine übergreifende
Vernetzung verspricht
eine Vielzahl von
Vorteilen.
Volkswirtschaftlicher Nutzen
Intelligente Verkehrsnetze verknüpfen die bestehende Verkehrs
infrastruktur mit ihren Nutzern und vernetzen die Verkehrsströme
mit den Lieferketten. Auf diese Weise entsteht – wie in dem unten
aufgeführten Beispiel für den Gütertransport gezeigt – eine nahtlose
Integration des Verkehrs in Liefer- und Produktionsketten. Durch die
intelligente Steuerung und Vernetzung lassen sich dort die bestehenden Kapazitäten besser nutzen und Umweltschäden verringern,
Wartezeiten werden reduziert und das Vorhalten freier Kapazitäten
wird vermieden. Aus Sicht der bestehenden Verkehrsnetze lässt
sich dadurch bereits kurzfristig die Effizienz steigern, das heißt ohne
den Ausbau von klassischer Verkehrsinfrastruktur können die Verkehrsnetze mehr Personen und Güter transportieren.
Die Bereitstellung von Informationen zum aktuellen Verkehrs
geschehen sowie die interaktive Kommunikation zwischen einzelnen Verkehrsteilnehmern können – wie in dem unten stehenden
Beispiel der Anwendungsplattform Intelligente Mobilität (AIM) gezeigt – die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer erheblich verbessern. So kann zum Beispiel das starke Bremsen eines Fahrzeugs
Auch ohne Ausbau
von klassischer
können mehr
Personen und Güter
transportiert werden.
Die Sicherheit der
Verkehrsteilnehmer
kann erheblich
verbessert werden.
14.12.2012 12:58:42
116
1
Intelligente Netze
über Funk an benachbarte Fahrzeuge übertragen werden. Aus dieser Information können neuartige automatische Sicherheitssysteme den Aufprall nachkommender Fahrzeuge vermeiden – oder im
einfachsten Fall den Fahrer rechtzeitig informieren.
1.5.2.2
Unterschiedliche
Verkehrsträger lassen
sich zu einem einzigen
intermodalen Angebot
zusammenstellen.
Steuerung logistischer
Prozesse
Betriebswirtschaftlicher Nutzen
Für die Anbieter von Verkehrsleistungen bieten intelligente Verkehrsnetze die Möglichkeit, über das eigene Angebot hinaus mit
anderen Anbietern zusammenzuarbeiten. So lassen sich unterschiedliche Verkehrsträger zu einem einzigen intermodalen Angebot zusammenstellen – der Kunde kann über eine Buchung die
gesamte Reise buchen: die Taxifahrt zum Flughafen, den Flug, die
Fahrt mit dem öffentlichen Personennahverkehr ins Stadtzentrum
und dort die Mobilität über Car-Sharing oder ein Mietfahrrad. Derartige vernetzte Angebote bringen den einzelnen Anbietern neue
Kunden, die sich überwiegend außerhalb des Einzugsgebiets der
lokalen Verkehrsanbieter aufhalten. Einfache Buchung und Abrechnung aller Mobilitätsleistungen sind wesentliche Faktoren in der
Kundenbindung.
Gerade für örtlich begrenzte Angebote – vor allem die Bewirtschaftung von Parkraum und seit einiger Zeit die Kurzzeit-Angebote für Car-Sharing und Fahrradverleih – sind der einfache Zugang
zum Angebot und die Vernetzung mit den vor- und nachgelagerten Verkehrsanbietern entscheidend. Auf diese Weise lassen sich
bestehende Ressourcen wie der städtische Parkraum oder die
Car-Sharing-Flotte besser ausnutzen. Die Digitalisierung erlaubt
darüber hinaus die zeitliche und örtliche Analyse der Nachfrage
und damit auch die Optimierung der vorgehaltenen Kapazitäten.
Im Güterverkehr unterstützen intelligente Verkehrsnetze die
Steuerung der logistischen Prozesse. Über den reinen Transport
hinaus werden alle beteiligten Akteure (zum Beispiel Kunden, Lieferanten, Zoll, Verkehrsunternehmen und Sicherheitsbehörden)
vernetzt und koordiniert. Begleitende Prozesse wie Zollabfertigung
und Sicherheitsüberprüfung werden automatisch angestoßen. Dies
spart bei allen Beteiligten Zeit, Kosten und Kapazität.
1.5
1.5.2.3
Individueller Nutzen
117
„Maschinen und Geräte um uns
herum haben längst damit begonnen,
untereinander zu kommunizieren und
Daten auszutauschen. Ob man es nun
„Machine-To-Machine“ oder „Internet
der Dinge“ nennt, es liegen große wirt
schaftliche Chancen darin. Vorausset
zung für eine erfolgreiche Erschließung
des Marktes sind einfache, flexible und
vor allem effiziente Lösungen. Ob TollCollect oder das automatisierte Melden
von Zählerständen und Verbrauchen,
die ganze Branche arbeitet erfolgreich
an den Zukunftschancen. “
Intelligente Verkehrsnetze unterstützen
auch direkt die Nutzer der Verkehrsinfrastruktur. Die Bereitstellung von Informationen zum Verkehrsgeschehen erlaubt dem
Verkehrsteilnehmer eine vereinfachte und
bessere Planung der Reisen. Intelligente
Verkehrsnetze können Alternativen aufzeigen, die es zu Stoßzeiten erlauben, auf
andere Strecken oder Verkehrsmittel auszuweichen. Selbst bei begrenzten Transportkapazitäten erlauben die intelligenten
Verkehrsnetze eine verlässliche Planung,
sodass Fahrtzeiten für jede Tageszeit zuThorsten Dirks
Vorsitzender der Geschäftsführung
verlässig vorhergesagt werden können. Der
E-Plus Mobilfunk GmbH & Co. KG
Reisefortschritt oder Änderungen an der
geplanten Reise werden vom intelligenten
Verkehrsnetz automatisch digital zur Verfügung gestellt. So kann der Nutzer bei einem verspäteten Abflug des
Flugzeugs am Morgen länger schlafen – der Wecker wird von selbst
nachgestellt.
Komplexe Mobilitätsdienste, die zum Beispiel mehrere Verkehrsmittel oder Anbieter kombinieren, können nur durch eine Vernetzung und Digitalisierung der Angebote einfach und schnell für den
Nutzer verfügbar gemacht werden. Als Beispiel seien die verschiedenen Car-Sharing-Angebote genannt, die in den letzten Jahren in
vielen Großstädten verfügbar wurden und zusammen mit dem öffentlichen Nahverkehr oftmals den eigenen PKW im Stadtzentrum
ersetzen. Die Verfügbarkeit derartiger Dienste wird durch die Ver- Eine Verbindung zu
netzung der Endgeräte (Smartphones, Navigationssysteme) direkt lokalen Informationen
sozialen Netzen
dem potenziellen Nutzer angezeigt, sodass ihm alle Alternativen und
schlägt die Brücke
integriert und aktuell zur Verfügung stehen. Eine Verbindung zu lo- vom Verkehrsnetz
kalen Informationen und sozialen Netzen schlägt die Brücke vom zur individuellen
Welt des Nutzers.
Verkehrsnetz zur individuellen Welt des Nutzers.
14.12.2012 12:58:42
118
1
Intelligente Netze
1.5.3
Es gilt, die bestehende
mit einem „digitalen
Zwilling“ auszustatten.
Intelligente Verkehrsnetze sind mehr als nur ein Smartphone in der
Hand des Verkehrsteilnehmers: Vielmehr gilt es, als Grundlage die
bestehende Verkehrsinfrastruktur mit einem „digitalen Zwilling“
auszustatten, bestehende oder absehbare Insellösungen miteinander zu vernetzen und dadurch neue Anwendungen zu ermöglichen.
Über diese allgemeingültigen Voraussetzungen hinaus illustriert die
Idee der „Intelligenten Autobahn“ als Ausblick, wie Intelligente Netze konkret umsetzbar werden.
1.5.3.1
Die Digitalisierung
muss länderüber
greifend erfolgen.
Strategische Ansatzpunkte zur
Umsetzung intelligenter Verkehrsnetze
in Deutschland
Digitalisierung der Infrastrukturen
Intelligente Verkehrsnetze als „digitale Zwillinge“ der klassischen
Verkehrsinfrastruktur setzen eine Digitalisierung der Infrastrukturen voraus: Sie zielen darauf ab, dass Nutzer, Verkehrsteilnehmer,
Verkehrsanbieter und die Verkehrsinfrastruktur relevante Informationen jederzeit austauschen können. Als Grundlage für den
Datenaustausch sind offene Standards notwendig. Beim Umgang
mit den ausgetauschten Daten sind dabei neben dem geltenden
Datenschutz die Sicherheit und die Verlässlichkeit der Daten essen
ziell. Eine öffentliche Verfügbarkeit standardisierter Daten („Open
Data“) fördert die Entwicklung neuartiger Dienste, die über bereits
bestehende freie Angebote – zum Beispiel OpenStreetMaps für frei
nutzbare Geodaten – hinausgehen.
Genauso wie Verkehrsnetze Länder miteinander verbinden, wird
auch die Digitalisierung länderübergreifend erfolgen müssen. Die
im Sommer 2010 in Kraft getretene EU-Richtlinie zur Einführung
intelligenter Verkehrssysteme zielt auf verbindliche Standards für
die Entwicklung intelligenter Verkehrssysteme ab. Wichtig ist, dass
die Richtlinie europaweit die Gewähr gibt, dass neu auf den Markt
gebrachte Lösungen und Angebote kompatibel sind.
Bestehende und neuartige Übertragungsverfahren, zum Beispiel
die breitbandige Kommunikation über Mobilfunknetze oder den
1.5
kurzreichweitigen Mikrowellenfunk können Informationen sicher
und zuverlässig nahezu jederzeit und flächendeckend zwischen
den Verkehrsteilnehmern und den Verkehrsnetzen austauschen.
Ein Ausbau von Sensoren und Aktoren entlang der Verkehrsnetze
ermöglicht die bessere Erfassung und die Steuerung der Verkehrsströme.
1.5.3.2
119
Ein Ausbau von
Sensoren und Aktoren
entlang der Verkehrs-
netze ermöglicht die
bessere Erfassung
und die Steuerung
der Verkehrsströme.
Vernetzung von Insellösungen
Für den Nutzer erlaubt die Integration unterschiedlicher Verkehrsanbieter und Verkehrsträger in ein einziges Angebot einen schnellen Überblick über alle Alternativen für eine geplante Reisestrecke.
Die Abrechnung an einer Stelle eröffnet dem Nutzer erstmals den
einfachen Übergang zwischen unterschiedlichsten Verkehrsanbietern und Verkehrsträgern.
Die bestehenden Fahrgast-Informationssysteme der unterschied
lichen Verkehrsanbieter stehen heute überwiegend nur als Insellösung zur Verfügung. Eine Vernetzung erlaubt das intelligente
intermodale Reisen.
Neuartige Fahrer-Assistenzsysteme können Daten von vernetzten Lösungen verwenden und den Fahrzeuglenker unterstützen.
Als Beispiele sind simTD und AIM im Folgenden beschrieben.
Bereits heute können Unfälle automatisch per eCall an die zuständige Rettungsleitstelle übertragen werden und Hilfskräfte
schneller und genauer an den Unfallort führen.
Für den Gütertransport begleitet ein Datenstrom den Warenstrom, sodass zu jeder Zeit der Aufenthaltsort der Waren entlang
der Transportstrecke bekannt ist. Prognosemodelle können vorhersagen, wie sich der Verkehrsfluss in naher Zukunft entwickelt.
Transportierte Güter treffen somit zum vorangemeldeten Termin
ein, sodass ein Fahrer den Zeitbedarf verlässlich planen und gegebenenfalls auf alternative Strecken oder Verkehrsträger ausweichen kann.
Die Vernetzung
erlaubt intelligentes
intermodales Reisen.
Verlässliche Planung
des Zeitbedarfs
im Verkehr
14.12.2012 12:58:42
120
1
Intelligente Netze
1.5.3.3
Die „intelligente Auto
bahn“ gibt vollständige
und aktuelle
Informationen zum
Verkehrsgeschehen.
Ausblick – „intelligente Autobahn“
Intelligente Verkehrsnetze sind bereits in der nahen Zukunft reali
sierbar. Als Ausblick illustriert die „intelligente Autobahn“ ein mögliches Ziel, das heute schon in den unten aufgeführten Beispielen in
Ansätzen realisiert ist: Die „intelligente Autobahn“ gibt vollständige
und aktuelle Informationen zum Verkehrsgeschehen. Für den Personen- und Warenverkehr liefert die intelligente Autobahn aktuelle Prognosen zum Zeitbedarf und berechnet die voraussichtlichen
Ankunftszeiten. Die intelligente Autobahn gibt den Verkehrsteilnehmern die notwendigen Daten, um rechtzeitig auf lokale Ereignisse zu reagieren. Eine Open-Data-Strategie erlaubt die Nutzung
der Daten für alle Interessenten.
1.5.4
Projektbeispiele
Die „intelligente Autobahn“ ist in Ansätzen bereits heute realisiert – eine Einführung für das gesamte Autobahnnetz ist somit
technisch vorstellbar. Zur Verdeutlichung der vorhandenen technischen Möglichkeiten intelligenter Vernetzung sind im Folgenden
drei Beispiele genannt.
1.5.4.1
simTD
Sichere Intelligente Mobilität – Testfeld Deutschland
Kommunikation zwi
schen Fahrzeug und
Lichtsignalanlage,
Wechselverkehrs
zeichenbrücke oder
intelligenten Baken
und zentraler Infra
struktur (z. B. Verkehrs
managementzentralen).
Auf dem Weg zur Digitalisierung der Verkehrsinfrastruktur und
zur intelligenten Vernetzung der Verkehrsinfrastruktur mit dem
Verkehrsträger Automobil zeigt das Projekt simTD nicht nur die direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen, sondern auch die
Kommunikation von Fahrzeugen mit der ‚intelligenten Infrastruktur’ auf. Diese C2X-(Car-to-X-)Kommunikation findet zwischen
Fahrzeug und Lichtsignalanlage (LSA), zwischen Fahrzeug und
Wechselverkehrszeichenbrücke oder sogenannten intelligenten
Baken (IRS) statt. Darüber hinaus gibt es auch einen Daten- und
1.5
Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen und zentraler Infrastruktur (zum Beispiel Verkehrsmanagementzentralen). Die dabei genutzten Kommunikationstechnologien WLAN (802.11.p) und
Mobilfunk ergänzen und unterstützen sich in diesem hybriden
Kommunikationsansatz und vernetzen zentrale und dezentrale Infrastrukturen mit dem intelligenten Verkehrsträger Automobil.
In einem der weltweit größten Feldversuche zur Fahrzeug-Fahrzeug- und Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation (Car-to-X-Kommunikation) im Rhein-Main-Gebiet mit einer Versuchsflotte von
120 Fahrzeugen ist die Aufgabe, auf Autobahnen und Bundes
straßen in und um Frankfurt am Main die Funktionalität, die Alltagstauglichkeit und die Wirksamkeit der simTD -Technologie
erstmalig unter realen Bedingungen zu testen. Die Fahrversuche
werden unter wissenschaftlicher Leitung von anerkannten Hochschulinstituten der Verkehrspsychologie und Verkehrstechnik geplant, durchgeführt und ausgewertet. Die Modellregion bietet dafür
optimale Rahmenbedingungen: ein hohes Verkehrsaufkommen,
modernste Verkehrserfassungs- und Verkehrssteuerungsanlagen
sowie alle relevanten Straßenkategorien, die eine Übertragbarkeit
auf andere Regionen erlauben.
simTD ist ein Gemeinschaftsprojekt deutscher Automobilhersteller, Zulieferer, Kommunikationsunternehmen, Forschungsinstitute sowie namhafter Straßenbetreiber. Ziel des Projektes ist
die Entwicklung und umfassende Erprobung von Technologien,
mit denen Fahrzeuge untereinander und mit den Verkehrszentralen der Straßenbetreiber Daten austauschen. So können Autofahrer beispielsweise über Gefahrenbremsungen vorausfahrender
Wagen informiert werden, über Hindernisse auf der Straße, über
die Verkehrslage an der nächsten Baustelle oder über die optimale Geschwindigkeit, um die nächste Ampel bei Grün zu erreichen.
Gleichzeitig speisen die Fahrzeuge ihre Daten anonymisiert in die
Verkehrszentralen ein, die dadurch ein noch umfassenderes, aktu
elleres und präziseres Bild der Verkehrslage errechnen können.
Prognosen zur Verkehrsentwicklung und die Verkehrssteuerung
werden dadurch noch verlässlicher, der Verkehrsfluss wird verbessert und dadurch die Verkehrssicherheit erhöht.
Perspektivisch sollen kooperative Systeme wie die Car-to-XKommunikation vollständig und dauerhaft in den Straßenverkehr
121
Einer der weltweit
größten Feldversuche
Prognosen zur
Verkehrsentwicklung
und die Verkehrs
steuerung wer
den verlässlicher,
der Verkehrsfluss
wird verbessert
und die Verkehrs
sicherheit erhöht.
14.12.2012 12:58:43
122
1
Intelligente Netze
integriert werden. Voraussetzung ist allerdings ein einheitlicher
Standard der Infrastruktur sowie eine breite Markteinführung der
fahrzeugseitigen Komponenten durch die Automobilindustrie.
simTD -Projektpartner sind: Adam Opel AG, AUDI AG, BMW AG,
BMW Forschung und Technik GmbH, Daimler AG (simTD -Projektleitung), Ford Forschungszentrum Aachen GmbH, Volkswagen AG,
Robert Bosch GmbH, Continental Teves AG & Co. oHG, Deutsche
Telekom AG, Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V., Deutsches Forschungszentrum für Künstliche
Intelligenz GmbH (DFKI), Technische Universität Berlin, Technische
Universität München, Hochschule für Technik und Wirtschaft des
Saarlandes, Universität Würzburg, Hessen Mobil – Straßen- und
Verkehrsmanagement und Stadt Frankfurt am Main.
Gefördert und unterstützt wird das Projekt durch die Bundesministerien für Wirtschaft und Technologie (BMWi), Bildung und
Forschung (BMBF), Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS)
sowie durch das Land Hessen, den Verband der Automobilindustrie e. V. und dem Car 2 Car Communication Consortium.
1.5.4.2
Automatische ContainerVoranmeldung
Projektidee Containervormeldung am
Containerterminal Bremerhaven
Im Tagesdurchschnitt werden am Containerterminal Bremerhaven
mehr als 3.000 LKW abgefertigt. Zeitlich konzentriert sich dieses
Aufkommen auf die Zeit von 6.00 Uhr bis 20.00 Uhr mit deutlichen
Spitzen. Während der Spitzenzeiten kann es zu erheblichen Wartezeiten bei der Abfertigung kommen.
Versuche, Container-Vormeldungen von den LKW-Unternehmen
zu bekommen oder die Abfertigung auch auf die Nachtstunden
auszuweiten, sind in der Vergangenheit aus den unterschiedlichsten Gründen gescheitert. Zur Verkürzung der Wartezeiten und im
Interesse eines optimierten Personal- und Geräteeinsatzes auf
dem Containerterminal wird daher auch über automatisierte Vormeldungen nachgedacht.
Aufgrund der geographischen Lage Bremerhavens erreichen
Containertransporte per Straße den Hafen fast ausschließlich aus
Richtung Süden über die A 27. Eine Erfassung der LKW etwa eine
1.5
123
Stunde vor Erreichen des Terminals wäre daher denkbar. Für die
Personal- und Geräteplanung auf dem Terminal ist dies deutlich
zu spät. Allerdings könnte sich für die Fahrer ein entsprechender
Nutzen ergeben. Hierzu wäre es erforderlich, dass der Fahrer nach
Durchfahren der „Erfassungsstelle“ eine Rückmeldung über die bei
seiner Ankunft in Bremerhaven zu erwartenden Wartezeiten auf
dem Terminal erhalten würde.
Auf Basis dieser Informationen könnte der Fahrer entscheiden,
seine gesetzlichen Ruhezeiten möglicherweise vorzuziehen. Hilfreich wäre zudem eine Information über noch verfügbare Parkplätze auf dem Weg nach Bremerhaven.
Denkbar sind auch andere Formen der Nutzung bereits erfasster Daten. Dabei gilt grundsätzlich, dass eine Vormeldung umso
sinnvoller ist, je früher sie erfolgt.
1.5.4.3
Anwendungsplattform Intelligente Mobilität (AIM)
Mit der Anwendungsplattform Intelligente Mobilität (AIM) schafft
das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) in
Partnerschaft mit dem Land Niedersachsen, der Stadt Braunschweig, der Helmholtz Gemeinschaft und weiteren Partnern
eine Möglichkeit zur vernetzten Forschung, Entwicklung und Anwendung für intelligente Transport- und Mobilitätsdienste. Neben
dem Verkehrsablauf soll AIM auch das Mobilitätsverhalten generell
untersuchen und steht als offene Plattform Partnern aus Wissenschaft, Forschung, Entwicklung und Industrie zur Verfügung. Die
in AIM aufgebaute Infrastruktur soll für einen langen Zeitraum zur
Verfügung gestellt und permanent weiter entwickelt werden.
AIM nutzt eine ganze Region mit ihren real existierenden Verkehrswegen und -beziehungen als Forschungsraum und ermöglicht
somit die effektive Umsetzung von Forschungsarbeiten mit hohem
systemischen Anspruch als auch mit herausragender fachlicher Tiefe. Die Forschungsplattform AIM ermöglicht Untersuchungen zum
Verkehrsmanagement der Zukunft, welches intermodal und kooperativ sein wird. Intermodal, um auch wirklich das gesamte Potenzial
ausnutzen zu können, kooperativ mit dem Ziel, die verschiedenen
Verkehrsteilnehmer mit Hilfe von Kommunikation zwischen ihnen,
Offene Plattform
für Forschung,
Entwicklung und
Anwendung
AIM nutzt eine ganze
Region mit ihren
real existierenden
Verkehrswegen und
-beziehungen als
Forschungsraum.
14.12.2012 12:58:43
124
1
Intelligente Netze
Erprobung von
Methoden der
Datenerfassung
Multimodale
Strategien
prototypisch
entwickeln
Infrastruktur für
die kommunikative
Vernetzung von
Fahrzeugen
untereinander und mit
Lichtsignalanlagen
der Infrastruktur und den Verkehrsmanagementzentralen möglichst reibungsarm und effizient zum Ziel zu bringen.
AIM unterstützt ein intermodales und kooperatives Verkehrs
management durch die folgenden Aspekte:
• In AIM können neue Methoden der Datenerfassung erprobt
werden, welche eine immer bessere Erfassung der Verkehrs
lage erlauben. Hierbei werden durch eine Kombination vorhandener Daten der Verkehrsmanagementzentrale mit zusätzlichen
Messdaten und verfügbaren Informationen anderer Verkehrs
träger Daten generiert, die viel besser auf die Bedürfnisse des
Verkehrsmanagements wie auch der Nutzer dieser Systeme zugeschnitten sind.
• Als Forschungsplattform bietet AIM einen Rahmen, optimale
multimodale Strategien prototypisch zu entwickeln, zu implementieren und auf ihre Wirksamkeit zu untersuchen. Auf diese
Weise leistet die Forschung in AIM einen Beitrag, beispielsweise
Verlustzeiten, Emissionen und Energieverbrauch nachhaltig zu
reduzieren und die Verlässlichkeit des Verkehrssystems insgesamt zu erhöhen.
• AIM schließt den Regelkreis durch einen Rückkanal, der dazu
genutzt werden kann, den Nutzern Empfehlungen zu geben und
damit auf eine sanfte Art steuernd in das Verkehrsgeschehen
eingreifen zu können. Hierbei kommen auf den Mobilitätsdienst
zugeschnittene Kommunikationstechnologien (beispielsweise
WLAN (802.11.p) und Mobilfunk) zum Einsatz. AIM stellt eine
Infrastruktur zur Verfügung, die eine kommunikative Vernetzung
von Fahrzeugen und der Infrastruktur (insbesondere Lichtsignalanlagen) sowie der Fahrzeuge untereinander (Car-to-X) ermöglicht.
Kooperative Assistenz- und Automationssysteme werden zukünftig
einen Beitrag zur Erhöhung der Sicherheit für alle Verkehrsteilnehmer leisten und schonen durch ihren Beitrag zu einem effizienten
Verkehrsablauf Ressourcen. AIM stellt eine Umgebung bereit, in
der kooperative Assistenz- und Automationssysteme sowie neue
Fahrzeugkonzepte bruchlos von der Entwicklung über frühzeitige
simulative Untersuchungen unter realen Bedingungen sukzessive
in den prototypischen Betrieb im öffentlichen Straßenraum überführt werden können. Für alle Entwicklungs- und Testaktivitäten
1.5
steht ein leistungsfähiges Datenmanagement als Rückgrat einer
menschzentrierten Automation und Assistenz zur Verfügung. Leistungsfähige Backend-Systeme ermöglichen in AIM die strukturierte
Auswertung der im Feld und in den Simulatoren erhobenen Daten.
Als offene und flexible Forschungsplattform ist AIM auf Langlebigkeit und Nachhaltigkeit ausgelegt. Anders als bei bisherigen
Ansätzen mit einzelnen thematischen Testfeldern in verschiedenen
Städten ermöglicht AIM so die Wiederverwendung der Testinfrastruktur für unterschiedliche Fragestellungen. Damit reduziert AIM
die Investitionen je Projekt erheblich. Die Basisinfrastruktur kann
in vielfältigen Projekten weiter genutzt und bedarfsgerecht spezifisch ergänzt werden. Darüber hinaus bietet AIM die Möglichkeit,
deutlich über die typische Laufzeit einzelner Projekte von zwei bis
drei Jahren hinaus Langfristdaten und -untersuchungen mit relativ geringem Aufwand zu handhaben sowie eine Nachnutzung von
Infrastruktur und Ergebnissen sicherzustellen.
125
Wiederverwendung
der Testinfrastruktur
für unterschiedliche
Fragestellungen
14.12.2012 12:58:43
126
127
1
Intelligente Netze
1.6
1.1
29
1.2
47
1.3
59
1.4
93
1.5
1.6
1.6.1
1.6.2
1.6.3
1.6.4
1.6.4.1
1.6.4.2
1.6.4.3
1.6.4.4
1.6.5
1.6.5.1
1.6.5.2
Intelligente Bildungsnetze .........................................................................
Einleitung .................................................................................................
Herausforderungen ..................................................................................
Potenziale des intelligenten Bildungsnetzes ..............................................
Kernelemente eines intelligenten Bildungsnetzes für Hochschulen
(Deutsche Hochschul-Cloud – DHC) .........................................................
Inhalte: Kreation, Digitalisierung und Findbarkeit . .....................................
Interaktion: soziales und ubiquitäres Lernen .............................................
Bildungsmethoden: Learning Analytics . ....................................................
Policy & Governance: Referenzen, Standards und Zertifizierungen ............
Umsetzung: Vom Status Quo zur Deutschen Hochschul-Cloud .................
Grundsätzliche Überlegungen ...................................................................
Strukturierung und Finanzierung des Pilotprojektes ..................................
1.7
1.8
127
127
130
132
133
134
136
137
138
139
139
142
Digitalisierung von Bildungsinfrastrukturen:
vom Status quo zur Deutschen Hochschul-Cloud
1.6.1
Einleitung
Die Themengruppe „Bildungsnetze“ hat sich auf die Frage konzentriert, in welcher Art und Weise digitale Technologien das Hochschulsystem verbessern können. Der demografische Wandel und
die Notwendigkeit weiterer Haushaltskonsolidierungen verändern
die Rahmenbedingungen für Bildung grundlegend. Ein wesentlicher
Treiber des Wandels sind die Erwartungen und das Nutzungsverhalten der Lernenden von heute. Das Internet ist Teil des Alltags
von Studierenden, Lehrenden und der Hochschuladministration.
Digitale Technologien haben substanziellen Einfluss auf das indivi
duelle Arbeits-, Lehr- und Lernverhalten. Angebot und Nachfrage
von Lehrinhalten an den Hochschulen verändern sich durch die
zunehmende Verfügbarkeit qualitativ hochwertiger Lerninhalte
im Internet. Diese Lerninhalte werden zum Teil von renommierten Hochschulen im Ausland angeboten und der Lernerfolg wird
zertifiziert. Damit treten verstärkt neue, internationale Anbieter
in Konkurrenz zu deutschen Hochschulen. Letztere müssen neue
Strategien entwickeln, um in diesem Wettbewerb zu bestehen. Die
Angebot und Nach
frage von Lehrinhalten
an den Hochschulen
verändern sich durch
die zunehmende Ver
fügbarkeit qualitativ
hochwertiger Lern
inhalte im Internet.
14.12.2012 12:58:43
128
1
Intelligente Netze
1.6
Intellgente Bildungsnetze
129
Höhere Effizienz in der Hochschulbildung
Standardwissen
effizienter vermitteln
Ressourcen können entlastet
und an anderen Stellen eingesetzt werden.
Reichweite von Lehre verbessern
Die Reichweite und die
Anzahl der Studierenden
in einer Vorlesung kann
gesteigert werden.
Abbildung 1.6-1: Infografik Intelligente Bildungsnetze
14.12.2012 12:58:43
130
1
Intelligente Netze
1.6
Themengruppe ist der Meinung, dass ein intelligentes Bildungsnetz
wichtiger Bestandteil einer solchen Strategie ist.
Die Potenziale eines intelligenten Bildungsnetzes werden allerdings nur in Ansätzen ausgeschöpft, wenn der Status quo an Hochschulen wie allzu oft in der zurückliegenden Dekade ausschließlich
um technologische Innovationen ergänzt wird. Die Arbeitsgruppe
hat sich deswegen nicht auf Technologie
lösungen konzentriert, sondern den kom„Intelligente Bildungsnetze werden die
Art und Weise, wie wir lernen, grund
plexen Prozess der Entwicklung hin zu
legend verändern. Hochschulen und
einem intelligenten Bildungsnetz für HochSchulen stehen vor der Herausforde
schulen beschrieben.
rung, die Vermittlung von Standard
wissen noch stärker mit individueller
Betreuung zu verbinden - und dies
vor dem Hintergrund immer knapper
werdender Personalressourcen. Dies
kann nur über intelligente Bildungs
netze und neue Formen des adaptiven
Lernens geschehen.“
Dr. Bernhard Rohleder
Hauptgeschäftsführer Bundesverband
Informationswirtschaft, Telekommuni
kation und neue Medien e. V. (BITKOM)
1.6.2 Herausforderungen
Wie gehen Hochschulen mit den beschriebenen Herausforderungen um? Je nach
Profil der Hochschule sind der Einsatz und
die Nutzung von E-Learning als innovative
Lehr- und Lernmethode unterschiedlich
stark ausgeprägt. Allerdings ist dies nur in
seltenen Fällen strategisches Profilelement
der Hochschulentwicklung:
• Lernmaterialien:
Die Digitalisierung von Lernangeboten findet nicht flächen
deckend statt, sie ist stark abhängig von Fachdisziplinen, Fach
gesellschaften und Bundesländern. Der systematische und
strukturierte Austausch sowie die Verknüpfung digitaler Lehr
inhalte zwischen Fachrichtungen, Fakultäten und Hochschulen
sind nach wie vor die Ausnahme.
• Technische Infrastrukturen für Studium und Lehre:
Heute existiert ein Patchwork oftmals hochschulspezifischer,
fachwissenschaftlicher und nicht kompatibler Einzellösungen.
Übergreifende Infrastrukturen zur Nutzung und Archivierung
sind bislang nicht verfügbar.
• Vernetzung und integrierte Prozesse:
An nahezu allen Hochschulstandorten sind die Nutzung und
der Einsatz von Standardtechnologien zur Unterstützung von
Administrations- und Studienorganisationsprozessen weit fort
geschritten (Campus Management bis hin zu Online-Prüfungssystemen). Es existieren allerdings kaum Lösungen, die ein für
den Lernbetrieb produktives soziales Netzwerk für Studenten
und Lehrende bereitstellen. Die Vernetzung von Lehrenden –
etwa im Rahmen der immer wieder geforderten Deutschen Lehrgemeinschaft – fehlt weitgehend. Eine Vernetzung von Bildungsinstitutionen mag zum Teil regional vorhanden sein, aber nicht
darüber hinaus.
Dieser Status quo hat spezifische Gründe, die bei den Reformvorschlägen berücksichtigt werden müssen. Die folgende Tabelle gibt
einen Überblick zu den Kräften der Beharrung und den Impulsen
für den Wandel.
131
Es existieren kaum
Lösungen, die ein
für den Lernbetrieb
produktives sozia
les Netzwerk für
Studenten und Leh
rende bereitstellen.
Tabelle 1.6-1: Gründe der Beharrung und Treiber der Veränderung eines intelligenten
Bildungsnetzes
Gründe der Beharrung
Treiber der Veränderung
Profilentwicklung, HochschulEntwicklungsplanung und Marktpositionierung
von Hochschulen müssen mit der Digitalisierungsstrategie von Bildungsangeboten sowie dem
Auf- und Ausbau von Beratungs-, Vertriebs- und
Servicestrukturen übereinstimmen. Hier existiert
eine große Heterogenität.
Die Marktpositionierung einer Hochschule kann
die Digitalisierung auch vorantreiben, wenn das
intelligente Bildungsnetz Teil einer Markenstrategie
ist. Die durch Globalhaushalte heute gegebene
Möglichkeit gezielter Investitionen der Hoch
schulen fördert eine stärkere Profilbildung.
Personales Selbstbild und Selbstwahrnehmung:
Traditionelles Berufsverständnis und die lang
fristige Sozialisierung in den existierenden
akademischen Karrierepfaden verzögern die
Fortentwicklung von Rollen der Lehrenden.
Affinität zu Technologien bzw. neuen Lernarten:
Generation Y und Generation Z weisen nachweislich eine hohe Affinität zu Innovationstechnologien
und eine große Bereitschaft auf, diese unmittelbar
für eigene Zwecke und Interessen einzusetzen.
Rechtliche Rahmenbedingungen und organisatorische Umsetzung: Personal- und Dienstrecht,
Urheber- und Nutzungsrecht, Vertragsrecht sowie
Datenschutz sind auf bestehende Strukturen
ausgerichtet. Die Status-quo-Orientierung gilt auch
für existierende Geschäftsmodelle privatwirt
schaftlicher Akteure außerhalb der Hochschulen
(Verlage).
Neue strategische Ziele und Geschäftsmodelle:
Ausweitung der Bildungsangebote und Zielgruppen
etwa durch Teilzeit- oder Zweitstudienangebote.
Neues Angebot an Unternehmen zur Zusammenarbeit bei der Weiterbildung. Eintritt neuer Marktteilnehmer durch die Globalisierung (ausländische
Hochschulen).
Strukturelle Geringschätzung der Lehre an
Hochschulen in Relation zu Forschung, Entwicklung, Wissens- und Technologietransfer.
Neuerungen in der Bildungsentwicklung auf
Basis pädagogischer, psychologischer und soziologischer Erkenntnisse.
Administrationsaufwand von IT-Lösungen:
Hochschulen alleine können die immer komplexer
werdenden Infrastrukturen nicht aufrechterhalten.
Effizientere und kostengünstigere Insourcing-/Outsourcing-Modelle werden zwar diskutiert, jedoch
nicht systematisch weiterentwickelt und flächen
deckend umgesetzt.
Technologische Innovationen wie Cloud Computing und selbstadministrierende Systeme verein
fachen die Anwendung komplexer IT zunehmend.
14.12.2012 12:58:43
132
1
Intelligente Netze
1.6.3
Potenziale des intelligenten
Bildungsnetzes
Ein intelligentes Bildungsnetz kann zu folgenden fünf Handlungsschwerpunkten wichtige Beiträge leisten:
Intelligente Bildungs
netze ermöglichen
eine bessere Analyse
individueller Profile
und eine Empfehlung
passgenauer Studien
angebote und Bil
dungsinhalte auf Basis
des Gesamtprofils.
1. Besserer Abgleich zwischen Studieninteressen und
Bildungsangeboten:
Ein großes Problem des Bildungssektors ist die Lücke zwischen Erwartungen und tatsächlichem Lehrangebot. Individuelle Interessen und Fähigkeiten leisten nachweislich einen signifikanten Beitrag zum Studienverlauf sowie dem Studienergebnis
(Abbruch oder Abschluss). Intelligente Bildungsnetze ermög
lichen eine bessere Analyse individueller Profile und eine Empfehlung passgenauer Studienangebote und Bildungsinhalte auf
Basis des Gesamtprofils.
2. Erhöhung von Effektivität und Qualität des Lehrbetriebs:
Die Vermittlung von Kenntnissen beruht auf der Vermittlung
sowohl standardisierten Wissens als auch von Spezialwissen
und auf hoch individueller Betreuung. Intelligente Bildungsnetze ermöglichen eine stärkere Differenzierung zwischen diesen
Leistungen mit dem Ziel, die vorhandenen Ressourcen effizienter zu nutzen. Insbesondere bei der Vermittlung standardisierten Wissens sind durch die professionelle Erstellung von Lernmaterialien große Effizienzgewinne möglich.
Ein intelligentes
Bildungsnetz ist um
den Anspruch herum
aufgebaut, direktere
Feedback-Kanäle
zu etablieren.
3. Verbesserung von Feedback und Betreuung:
Lernen ist untrennbar mit Betreuung, Kommunikation und Zusammenarbeit verbunden. Im aktuellen Hochschulsystem fällt
insbesondere das direkte Feedback schwer – oftmals stehen
Verwaltungsprozesse, Budget- und Zeitrestriktionen im Wege.
Ein intelligentes Bildungsnetz ist um den Anspruch herum aufgebaut, direktere Feedback-Kanäle zu etablieren – sei es zwischen
Lernen- und Lehrendem oder in der Gemeinschaft der Lernenden (Peer-Review).
1.6
4. Verbesserung des Informations- und Wissenstransfers:
Intelligente Netze bieten neue Möglichkeiten der Zusammen
arbeit zwischen Hochschulen und Unternehmen. Wissen wird
direkt ausgetauscht – Mitarbeiter bleiben Studierende. Aus dem
Abgleich von Theorie und praktischer Anwendung sowie Erfahrungen entstehen direkt nutzbare Synergien für beide Seiten.
Direkte Anknüpfungspunkte für die Personalgewinnung und die
Weiterbildung von Mitarbeitern sind für Unternehmen Anreize, in
intelligente Bildungsnetze zu investieren.
133
Aus dem Abgleich
von Theorie und
praktischer Anwendung
sowie Erfahrungen
entstehen direkt
nutzbare Synergien
für Hochschulen
und Unternehmen.
5. Erhöhung von Diversity, Inklusion und Durchlässigkeit:
Bildungsinhalte und der Zugang zu ihnen werden in intelligenten
Bildungsnetzen in gleichem Maße für Interessierter heterogener
Nutzergruppen etwa mit Hochbegabung, Migrationshintergrund, motorischen, kognitiven, psychischen oder emotionalen
Einschränkungen sowie für unterschiedliche Altersgruppen angeboten. „Ambient Assisted Education“ ist dabei ebenso möglich wie intelligente Adaptionen an unterschiedliche Sprach- und
Kulturräume oder unterschiedliche soziale Lernbedingungen.
1.6.4
Kernelemente eines intelligenten
Bildungsnetzes für Hochschulen
(Deutsche Hochschul-Cloud – DHC)
Ziel ist die Schaffung eines intelligenten Bildungsnetzes in Form
einer föderalen Deutschen Hochschul-Cloud (DHC), die es ermöglicht, Bildungsinnovation und Kooperation in Hochschulen sowie
zwischen Hochschulen und Wirtschaft zu beschleunigen. Die DHC
bedient den Bedarf an digitalen Inhalten sowie neuen Bildungsmethoden und -lösungen. Sie ermöglicht zudem den fachlich-inhaltlichen Austausch von Wissen zwischen den Akteuren und entlang
der Bildungskette.
Die Deutsche
Hochschul-Cloud
bedient den Bedarf
an digitalen Inhalten
sowie neuen
Bildungsmethoden
und -lösungen.
Die Deutsche Hochschul-Cloud schafft Vernetzungsmöglichkeiten
an den Schnittstellen von Schule/Hochschule bzw. Hochschule/
Wirtschaft. Lehrenden, Lernenden und der Hochschulverwaltung
14.12.2012 12:58:43
134
1
Intelligente Netze
1.6
•Kreation
•Digitalisierung
•Findbarkeit
•Soziales Lernen
•Ubiquitäres
Lernen
Inhalte
Interaktion
Deutsche
HochschulCloud
Methoden
Governance
•IntelligentAdapative Systeme
•Learning Analytics
•Referenzen
•Standards
•Zertifizierungen
Abbildung 1.6-2: Deutsche Hochschul-Cloud
Quelle:
in anAnlehnung
an Company,
Hewlett-Packard,
2012
Quelle: in Anlehung
Hewlett-Packard Development
L.P., 2012
wird ein Bündel an internetbasierten Diensten, Werkzeugen und
Inhalten für Studium und Lehre bereitgestellt, die sie bedarfsorientiert nutzen können. Die Lösung wird gleichzeitig von den Nutzern
mitgestaltet und ist offen angelegt für Erweiterungen, Forschungsergebnisse und Inhalte aus Hochschulen und Wirtschaft.
Zur Realisierung eines solchen offenen, dynamischen, dezentralen Bildungsnetzes sind gemeinsame Inhalte (siehe Kapitel 1.6.4.1),
Interaktionsmethoden (Kapitel 1.6.4.2), Bildungsmethoden (Kapitel
1.6.4.3) und Governance-Regeln (Kapitel 1.6.4.4) zu definieren.
1.6.4.1
Der Kern der
Hochschul-Cloud
sind didaktisch
und inhaltlich
hochqualitative,
digitale Inhalte.
Inhalte: Kreation, Digitalisierung und Findbarkeit
Der Kern der Hochschul-Cloud sind didaktisch und inhaltlich hochqualitative, digitale Inhalte. Diese Inhalte speisen sich zum einen
aus bereits digitalisierten und zu digitalisierenden Lernmaterialien. Zum anderen werden neue Inhalte mit Hilfe digitaler Technolo
gien für das intelligente Bildungsnetz entwickelt, insbesondere im
Audio- und (3D-)Videoformat. Hierzu gehört auch die Entwicklung
digitaler, rechtssicherer Prüfungs- und Evaluationsmethoden. Klar
ist, dass ein intelligentes Bildungsnetz nicht auf eine generell stärkere Gleichförmigkeit von Inhalten abzielt. Es bietet vielmehr die
Plattform, um Diversität effizienter abbilden zu können.
Die Digitalisierung der Inhalte bietet am Ende nicht nur neue
didaktische Möglichkeiten: Die Vorteile liegen in Geschwindigkeit der Distribution, Reduktion der Publikationshürden und neuen Möglichkeiten des gemeinsamen Lernens und Forschens. Die
Hochschul-Cloud wird Content-Formate standardisieren und Prozesse rund um das Publizieren und Nutzen digitaler Lernmateria
lien verändern.
135
Standardisierung von
Content-Formaten
Folgende Fragen stehen im Zentrum:
• Content-Transformation:
Wie wird auf breiter Basis das Angebot digitaler, multimodaler,
interaktiver Publikationen erhöht und kontinuierlich entwickelt?
Welche Formate entstehen (Vorlesungsvideos, Communities
rund um Inhalte, E-Books)? Wie kann die Erstellung und Qualitätssicherung von „User-Generated-Content“ organisiert werden? Wie kann die Barrierefreiheit sichergestellt werden?
• Verlagsstrategie:
Wie müssen Verlage auf die Digitalisierung der Bildungswelt
reagieren? Welche neuen Geschäftsmodelle ergeben sich?
• Autorenstrategie:
Wie sehen Anreizsysteme für Autoren aus? Wie werden sie in die
Prozesse eingebunden? Eine wichtige Ressource in diesem Kontext ist die Anerkennung in der Fachgemeinde für Publikations
tätigkeit.
• Rechtlicher und organisatorischer Rahmen:
Wie können Barrieren für den freien Austausch und die Nutzung
von Inhalten abgebaut werden? Hier sind insbesondere Fragen
des Urheberrechts und der Verrechnung zu klären.
14.12.2012 12:58:44
136
1
Intelligente Netze
• Organisationsveränderung:
Wie verändern sich Hochschulen durch die Digitalisierung der
Inhalte in ihren Abläufen, Angeboten und Lehrprozessen. Welche Veränderungen ergeben sich zwischen Bibliotheken, Fakultäten, Instituten und Lehrkräften?
Die Hochschul-Cloud beruht auf Standards für die Nutzung digitaler Inhalte: Erstellung, Verwaltung, Archivierung und Wiederfindung digitaler Inhalte erfolgen auf der Grundlage semantischer
Technologien. Zudem müssen Grundlagen über „sich selbst administrierende“ Systeme geschaffen werden, die eine weitgehende
Automatisierung der Management- und Anwendungsprozesse unterstützen.
1.6.4.2
Lernen ist ein sozia
ler Prozess, insofern
ist die Schaffung von
neuen Interaktions
methoden auf breiter
Basis elementar.
Interaktion: soziales und ubiquitäres Lernen
Eine Fokussierung auf die Inhaltsseite und deren Digitalisierung alleine würde zu kurz greifen. Lernen ist ein sozialer Prozess, insofern ist die Schaffung von neuen Interaktionsmethoden auf breiter
Basis elementar. Hierzu gehören die methodische und inhaltliche
Umgestaltung von Vor- und Nachbereitung sowie Präsenzsitzungen: Vor- und Nachbereitung werden primär online-basiert erfolgen, Präsenzsitzungen dienen vermehrt dem direkten Austausch
und der Diskussion (aggregiertes Feedback/Fragen, „flipped
classroom“-Konzepte).
Lernen in der Gruppe und in Abhängigkeit persönlicher Präferenzen hinsichtlich Ort und Zeit wird zum Standard. Die Hochschul-Cloud muss entsprechende Angebote umfassen, wie zum
Beispiel:
• Webinar-Dienste:
Für Lehrveranstaltungen existieren Kollaborationsräume. Vorlesungsmaterialien und virtuelle Arbeitsräume sind hier integriert.
Die Inhalte können unabhängig von Vorlesungszeiten und -orten
genutzt werden.
1.6
137
• Kommentierung und Bewertung durch „Peers“:
Das intelligente Bildungsnetz ermöglicht, dass Lernmaterialien
von den Lernenden kommentiert und bewertet werden. Diese
Funktion kann fortlaufend für Optimierungsprozesse genutzt
werden.
1.6.4.3
Bildungsmethoden: Learning Analytics
Technologien alleine führen zwingend nicht zu besseren und effi
zienteren Lernprozessen. Gleichwohl sind die Potentiale neuer
Lern- und Lehrmethoden, die mit Unterstützung innovativer Technologien erfolgen, nicht zu übersehen. Individualisierung, Personalisierung und Differenzierung können beim Lehren und Lernen so
im Einzelfall wie in der Breite erreicht werden. Und Möglichkeiten
der Mensch-Computer-Interaktion, der Adaptivität sowie der Multi
modalität erlauben lernpsychologisch begründete Bildungsszenarien, welche die Berücksichtigung persönlicher Einschränkungen
ebenso ermöglichen, wie auch die gezielte Förderung etwa von
Hochbegabten.
Benötigt wird deshalb Forschung, Entwicklung und Implementation innovativer Technologien, digitaler Medien und neuer Internetdiensten in der Bildung. Erste Ansätze hierzu sollten sein:
• Intelligent-Adaptive Systeme:
Diese mit Methoden der Künstlichen Intelligenz unterstützen
Lernsystem rekurrieren bei der Unterstützung von Lehrenden
und Lernenden auf Domainmodelle, Bildungs- und Mensch
modelle und nutzen die Potentiale des semantischen Webs sowie
soziokulturelle Eigenschaften des Lernenden zur Personalisierung von Lerninhalten, Lernpfaden und der Nutzeroberfläche.
Benötigt wird eine
grundlegende
medienpädagogische
Neuorientierung und
eine wissenschaftlich
fundierte Weiter
entwicklung von
Bildungsmethoden.
• Learning Analytics:
Unter dem Stichwort Learning Analytics werden Verfahren verstanden, die gezielt das Lernverhalten von Nutzern und ihre Präferenzen auswerten, um Bildungsinhalte, Didaktik und Methodik
auf dieses Verhalten entweder zu adaptieren oder umgekehrt zu
reflektieren, welche Verhaltensänderungen für mehr Lernerfolg
oder sogar die Förderung von Lernwilligkeit nötig sind.
14.12.2012 12:58:44
138
1
Intelligente Netze
Didaktisch-methodische
Ansätze zu Einsatz und
Nutzung digitaler
Medien und Internet
dienste sind vielfach
veraltet und orientieren
sich noch immer vor
nehmlich an Szena
rien traditioneller
Hochschullehre und des
„Instructional Designs“.
Innovation in der
Bildung durch Tech
nologie muss als
systemischer Ansatz
verstanden werden,
der das lebenslange
Lernen im Fokus hat.
• Technologie- und Wissenstransfer:
Didaktisch-methodische Ansätze zu Einsatz und Nutzung digitaler Medien und Internedienste sind vielfach veraltet und orientieren sich noch immer vornehmlich an Szenarien traditioneller
Hochschullehre und des „Instructional Designs“. Der Erfahrungs- und Wissenstransfer zwischen den Lehrenden ist nur unzureichend koordiniert, nicht hinreichend transparent, oftmals
zu standort-bezogen. Darüber hinaus fehlen der systematische
Austausch und die Beratung zwischen Fachexperten, Coaches
und Dozierenden hinsichtlich der innovativer Ansätze, deren
Konzeption, Einsatz sowie kausal- und wirkungs-analytische Begleitung.
Standards, gemeinsame Formate, Vertrauens- und Sicherheitskonzepte sowie methodische Basiskonzepte, Guidelines und Lösungsvorschläge sind deswegen wesentliche Beschleuniger auf
dem Weg zur Deutschen Hochschul-Cloud. Wichtige Schwerpunkte
sind:
• Referenzen: Good-Practice-Beispiele, Referenzarchitekturen,
Guidelines, Methodenvorschläge;
• Standards: Austauschformate, Suchfähigkeit, Administrierbarkeit, Wiederverwendbarkeit;
• Zertifikate: Vertrauen und Sicherheit.
• Technologie, Organisation, Bildung:
Die Anwendung innovativer Technologien in der Bildungs- und
Organisationsentwicklung muss durch einfache Vor-Ort-Konzepte erleichtert werden, die wiederum von thematisch ausgewiesenen Forschungsinstituten und Hochschulen mit langjähriger
Erfahrung im Thema beraten und begleitet werden. Innovation
in der Bildung durch Technologie muss als systemischer Ansatz
verstanden werden, der das lebenslange Lernen im Fokus hat
und die akademische Ausbildung als eine Phase des individuellen Bildungsweges hierbei versteht.
1.6.5
Umsetzung: Vom Status Quo zur
Deutschen Hochschul-Cloud
1.6.5.1
Grundsätzliche Überlegungen
1.6.4.4
Policy & Governance:
Referenzen, Standards und Zertifizierungen
Die Hochschul-Cloud verbindet die Vorteile flexibler IT: Sie kann
die Heterogenität der Nutzer und Nutzungswünsche abbilden,
bei gleichzeitig schlanker IT-Administration. Fakultäten und Lehrstühle müssen im Endeffekt die Entscheidungskompetenz und
-möglichkeit haben, welche Dienste und Inhalte sie mit welchen
pädagogischen Konzepten und in welcher Interaktionsform nutzen.
Aber umgekehrt ist es für diese nicht wichtig, Infrastrukturfragen
zu klären oder Format- und Technologieprobleme zu lösen, wenn
diese über Standards lösbar sind.
1.6
Für den Aufbau einer Deutschen Hochschul-Cloud stellen sich die
bei der Etablierung einer infrastruktur-typischen, hochkomplexen
Herausforderungen: Eine Vielzahl von Beteiligten mit sehr unterschiedlichen Interessen muss eingebunden werden; existierende
Insellösungen müssen entweder integriert oder ignoriert werden,
um nächste Schritte gehen zu können. Kurz: Die Einführung einer
neuen digitalen Infrastruktur im Mehrebenen-System der deutschen Hochschullandschaft könnte komplexer nicht sein. Grundsätzlich sind drei verschiedene Strategien beim Aufbau einer
intelligenten Bildungsinfrastruktur denkbar:
139
Standards,
gemeinsame Formate,
Vertrauens- und
Sicherheitskonzepte
sowie methodische
Basiskonzepte,
Guidelines und
Lösungsvorschläge
sind wesentliche
Beschleuniger auf dem
Weg zur Deutschen
Hochschul-Cloud.
Eine Vielzahl von
Beteiligten mit sehr
unterschiedlichen
Interessen muss ein
gebunden werden.
• Aushandlungsmodell:
Das Aushandlungsmodell beruht auf einer breit angelegten Einbindung aller Beteiligten bereits in der Konzeptionsphase. Hier
gälte es, einen Konsens zu erzielen und möglichst viele der existierenden Bausteine in eine neue digitale Infrastruktur zu integrieren. Dieser Prozess ist extrem komplex und sehr zeitaufwändig. Bisherige Abstimmungsversuche im Hochschulbereich
zeigen die Grenzen dieses Modells deutlich auf. Für den Aufbau
einer digitalen Infrastruktur unter den einleitend skizzierten Rahmenbedingungen ist er nicht geeignet.
14.12.2012 12:58:44
140
1
Intelligente Netze
• Wiki-Modell:
Das Wiki-Modell orientiert sich an bereits existierenden Initiativen und versucht diese im Sinne einer Hinführung auf das Zielszenario Deutsche Hochschul-Cloud zu fördern. Dieser „Bottom-Up“-Ansatz ist wesentlich schlanker modelliert als das
oben gezeichnete Aushandlungsverfahren und versucht, diese reduzierte Komplexität in der Anfangsphase für eine höhere Implementationsgeschwindigkeit zu nutzen. Nachteilig ist
hier vor allem die mangelnde Deckungsgleichheit mit dem Ziel
szenario einer Deutschen Hochschul-Cloud – die Gefahr einer
Konzentration auf periphere Aspekte des intelligenten Bildungsnetzes ist groß. Aktuell existieren keine Initiativen, die sich ohne
weiteres auf das Zielszenario umlenken ließen.
• Pilotmodell:
Das Pilotmodell versucht, die Vorteile des Aushandlungs- mit
dem des Wiki-Modells zu verbinden. Pilotmodelle („Leuchtturmprojekte“) fokussieren sich auf die Erstellung der Kernelemente
der Infrastruktur und fördern diese gezielt durch Projekte mit
thematisch und fachlich hervorragenden Institutionen und Personen aus Wissenschaft und Wirtschaft. Diese Projekte sind
eher eng zugeschnitten. Breitenwirkung sollen sie erst in einer
zweiten Phase entfalten. Deswegen ist bereits bei der Definition der Pilotmodelle darauf zu achten, dass die geschaffenen
Architekturen skalierbar und für Dritte offen und attraktiv sind
(Wachstum durch Sogwirkung).
Für den Aufbau einer Deutschen Hochschul-Cloud wird nur das
Pilotmodell realistisch sein. Arbeitsauftrag eines solchen Pilotmodells ist es, die in Kapitel 1.6.4 identifizierten Kernelemente einer
Deutschen Hochschul-Cloud in ausgewählten Themenbereichen
mit einer kleinen Anzahl geeigneter Teilnehmer so weit zu entwickeln, dass die Barrieren für eine Adaption durch Dritte möglichst
gering sind. Die Projektgruppe empfiehlt bei der Gestaltung eines
solchen Pilotmodells drei Eckpunkte zu beachten:
1.6
141
• Fächer:
Konzentration auf maximal drei Bereiche. Um die Funktionsweise einer Deutschen Hochschul-Cloud zu entwickeln, reicht vorerst die Konzentration auf einige wenige Fachbereiche. Hier bietet sich die Informatik/Mathematik, Ingenieurswissenschaften
ebenso an wie die Medizin, die bereits heute in der akademischen Bildungsentwicklung über ein vergleichsweise hohes Maß
an Standardisierung verfügen und eine enge Einbindung von Unternehmen ermöglichen.
• Partnerwahl:
Keine Missionierung, sondern Kompatibilität zu existierenden
Profilelementen suchen. Entscheidend für den Erfolg der DHC
ist die Kompatibilität mit der Marktpositionierung der beteiligten
Partner. Partner der Pilotphase sollten Personen und Institutionen sein, die für sich bereits den Mehrwert einer Digitalisierungs
strategie erkannt haben sowie Initiativen in den zurückliegenden
Jahren vorweisen können. Zugleich sollten ausgewiesene Institutionen mit einschlägigen Schwerpunkten in Forschung, Entwicklung und Anwendung aus Wissenschaft und Wirtschaft gleichermaßen eingebunden werden.
• „Leuchtturm“ ernstnehmen:
Einbindung von Individuen mit Strahlkraft. Sebastian Thruns
„Udacity“-Initiative1, coursera als Ausgründung der Stanford
University 2, die Khan-Academy 3, die Initiative von MIT, Harvard
und Berkeley mit der Gründung von edX 4 haben mehr Dynamik
in die Debatte um Intelligente Netze gebracht als viele breit abgestimmte, aber nie umgesetzte Versuche zuvor. Ein Pilotprojekt
zur Deutschen Hochschul-Cloud sollte sich den Einfluss exponierter Koryphäen zu Nutze machen und diese möglichst frühzeitig einbinden. Wichtig ist zugleich, die Hochschulen als institutionelles Ganzes zu integrieren und die Umsetzung nicht auf
gegeben enfalls nicht übertragbare Spezifika einzelner Fachbereiche zu begrenzen.
1 Vgl. www.udacity.com
2 Vgl. www.coursera.org
3 Vgl. www.khanacademy.org
4 Vgl. www.edx.org
14.12.2012 12:58:44
142
1
Intelligente Netze
1.6.5.2
Strukturierung und Finanzierung des Pilotprojektes
Das Pilotprojekt DHC besteht aus zwei Strukturelementen:
• Zum einen die einzelnen Piloten:
Wie beschrieben, sollte das Pilotprojekt nicht mehr als drei Themenbereiche (Informatik, Ingenieurswissenschaften, Medizin)
umfassen. An diesen einzelnen Piloten beteiligen sich maximal
vier Institutionen pro Themenfeld. Bei der Auswahl der Institutionen ist neben der in Kapitel 1.6.5.1 angesprochenen Kompatibilität zu existierenden Profilelementen auf weitere Aspekte wie
die Beteiligung von Universitäten und Fachhochschulen oder die
regionale Verteilung zu achten. Gegebenenfalls kann eine regionale Schwerpunktbildung pro Themengebiet hilfreich sein.
• Zum andern die „horizontale Gruppe“:
Diese Gruppe bearbeitet im Dialog mit den drei Piloten zentrale
Elemente wie IT und Standards, Content-Transformation, Didaktik und Rechtsfragen. Sie sorgt damit für die Einheitlichkeit zentraler Elemente für die konkrete Umsetzung einer gemeinsamen
Cloud-Infrastruktur für Hochschulen. Sie ist zugleich Adressat
für die Konzeption und Entwicklung von innovativen Werkzeugen, zu denen ein gemeinsamer Bedarf identifiziert wurde.
1.6
143
–– Erstens könnten sich Unternehmen, die e-Learning-Lösungen
anbieten, in der horizontalen Gruppe gegen einen Beitrag beteiligen. Dies würde diesen Unternehmen nicht nur Einfluss
auf die Definition von Standards geben, sondern auch zu einem wichtigen Wissenstransfer führen.
–– Zweitens könnten sich Unternehmen, die in den jeweiligen Anwendungsfelder IT, Produktion (Maschinenbau, Automobilbau
etc.) und Medizin tätig sind, in den einzelnen Piloten engagieren. Hier dürften sich insbesondere Vorteile bezüglich der
Fachkräftegewinnung und der Verzahnung von Hochschulausbildung mit den Bedürfnissen der Unternehmen aufzeigen.
• Eine Beteiligung von Stiftungen ist ebenfalls wünschenswert.
Während das Bildungsthema seit Jahren von vielen Stiftungen
bearbeitet wird, fehlt der Aspekt der Digitalisierung von
Bildungsangeboten bislang völlig.
Pilot Ingenieurswiss.
Pilot Informatik
Pilot Medizin
Horizontale Gruppe
Eine solche Pilotprojektstruktur ist ohne ausreichende Finan
zierung nicht umsetzbar. Folgende Finanzierungsquellen sollten
entwickelt werden:
IT-Standards
ContentTransformation
Didaktik
Recht
• Eine Beteiligung der Länder ist anzustreben – insbesondere
bei einer regionalen Clusterung der drei genannten Piloten.
• Eine Beteiligung des Bundes ist im Rahmen ressortspezifischer
Zuständigkeiten zu prüfen. Teile der Arbeit der horizontalen
Gruppe könnten in diesem Sinne konfiguriert werden.
Abbildung 2: Struktur des Pilotprojektes Deutsche Hochschul-Cloud
• Eine Beteiligung der Wirtschaft ist in zweierlei Hinsicht
wichtig:
14.12.2012 12:58:44
144
145
1
Intelligente Netze
1.1
29
1.2
47
1.3
59
1.4
93
1.5
1.6
1.7
1.7.1
1.7.1.1
1.7.1.2
1.7.1.3
1.7.2
1.7.2.1
1.7.2.2
1.7.2.3
1.7.3
1.7.3.1
1.7.3.2
1.7.3.3
1.7.3.4
Intelligente Verwaltungsnetze ...................................................................
Staat und Verwaltung im Kontext digitaler Infrastrukturen . .......................
Gesellschaftlicher Wandel durch IT ...........................................................
Infrastrukturverantwortung des Staates . ..................................................
Bedeutung öffentlicher IT-Infrastrukturen .................................................
Intelligente Netze als Grundlage staatlicher Transformationen . .................
Innovationspfade des IKT-Einsatzes im öffentlichen Sektor .......................
Meilensteine auf dem Weg zur vernetzten Verwaltung . .............................
Innovative Technologieansätze im Bereich der Verwaltungsinformatik .......
Strategische Handlungsempfehlungen ......................................................
Mitreißende Vision für die Rolle der öffentlichen IT in der eSociety ...........
Erprobungsräume für kooperatives E-Government ....................................
Exportorientierung als Innovationstreiber . ................................................
E-Government-Kompetenzzentrum ...........................................................
1.8
145
145
145
148
149
150
150
152
154
156
156
156
157
158
1.7
Vernetzte Verwaltung – Handlungsanforderungen und Potenziale
für den Aufbau Intelligenter Netze im Bereich der öffentlichen
Verwaltung
1.7.1
Staat und Verwaltung im Kontext
digitaler Infrastrukturen
1.7.1.1
Gesellschaftlicher Wandel durch IT
Gegenwärtig vollzieht sich ein umfassender Entwicklungsschub im
Bereich der Digitalisierung öffentlicher Infrastrukturen. Die intelligente Vernetzung von IT-Systemen, Prozessen, Diensten und Endgeräten verspricht in zahlreichen bedeutenden gesellschaftlichen
Teilbereichen wie der Energieversorgung, dem Gesundheits-, Bildung- oder Verkehrssystem aber auch der öffentlichen Verwaltung
bedeutende Effizienz- und Gestaltungspotenziale. Gleichzeitig verbinden sich mit den aktuellen Entwicklungen jedoch auch neue Herausforderungen.
Staat und Verwaltung stehen aktuell vor der anspruchsvollen
Aufgabe, die infrastrukturellen Grundlagen unserer Gesellschaft
Gegenwärtig vollzieht
sich ein umfassender
Entwicklungsschub im
Bereich der Digitali
sierung öffentlicher
Infrastrukturen.
14.12.2012 12:58:44
146
1
Intelligente Netze
1.7
147
Infrastruktur zur Verschlankung der
übergreifenden Prozesse
Behörden
Verwaltungsvorgänge
Behörden
Aufgaben für Verwaltungen
Partizipation
Open
Government
Vernetzung
Pflichten für Bürger und Unternehmen
Bekanntheit
Vernetzung
39 %
Nutzung
21%
Breitbandversorgung
Unternehmen
Bürger
2012
Unternehmen
Bürger
2020
Quelle: eGovernment MONITOR 2012
Abbildung 1.7-1: Infografik Intelligente Verwaltungsnetze
14.12.2012 12:58:44
148
1
Intelligente Netze
an sich verändernde Rahmenbedingungen anzupassen und gleichzeitig bedeutende Effizienz- und Gestaltungspotenziale zu erschließen. Die Erkenntnis der Abhängigkeit unserer Gesellschaft von
funktionierenden Infrastrukturen rückte zudem Fragen eines erhöhten Schutz- und Entwicklungsbedarfes in den letzten Jahren
verstärkt in Fokus der Politik.1
1.7.1.2
Aufgrund der her
ausragenden und
gleichzeitig struk
turell veränderten
Bedeutung der IKT
für die Funktions
fähigkeit öffentlicher
Infrastrukturen spre
chen diesbezüglich
Experten von einer
neuen Epoche der
Infrastrukturpolitik.
Infrastrukturverantwortung des Staates
Die staatliche Daseinsvorsorge betrifft generell alle grundlegenden Funktionsbereiche unserer Gesellschaft. Unabhängig von der
Tatsache, dass mehr als 80 % der öffentlichen Infrastrukturen in
unserer marktwirtschaftlichen Grundordnung in privater Verantwortung liegen,2 kommt dem Staat auch in diesen Bereichen, zum
Beispiel durch das Setzen rechtlicher Rahmenbedingungen oder
deren Überwachung, eine gestaltende Rolle zu.
Die fortschreitende Digitalisierung und Vernetzung sowie veränderte gesellschaftliche Rahmenbedingungen machen für grundlegende Infrastrukturbereiche (wie Energie, Verkehr, Bildung,
Gesundheit, Verwaltung) eine Neubestimmung der Infrastrukturverantwortung des Staates erforderlich. Aufgrund der heraus
ragenden und gleichzeitig strukturell veränderten Bedeutung der
IKT für die Funktionsfähigkeit öffentlicher Infrastrukturen sprechen
diesbezüglich einige Experten von einer neuen Epoche der Infrastrukturpolitik.3
Der Deutsche Bundestag und die Bundesregierung haben sich
in der 17. Legislaturperiode intensiv mit den standortpolitischen
Aspekten der digitalen Wirtschaft beschäftigt und in entsprechenden Beschlüssen die besondere Gestaltungsverantwortung des
Staates bekräftigt. In der IKT-Strategie Deutschland Digital 20154
1 Bundesministerium des Innern, Nationale Strategie zum Schutz Kritischer Infrastrukturen (KRITIS-
Strategie), Berlin 2009
2 Friedrich, Hans-Peter, in: Bundesministerium des Innern, Schutz Kritischer Infrastrukturen –
1.7
hat die Bundesregierung das Ziel formuliert, die Potenziale der IKT
in allen gesellschaftlichen Bereichen systematisch zu erschließen
und so Deutschland als Innovationsstandort nachhaltig zu stärken.
Eine entsprechende digitale Infrastrukturpolitik beschränkt sich
nicht auf die Bereitstellung oder Erneuerung technischer Basis
infrastrukturen. In zahlreichen Infrastrukturbereichen steht der
Staat bzw. die öffentliche Verwaltung in der Verantwortung auch
neue ordnungspolitische Steuerungsaufgaben zu übernehmen
(Energie, Verkehr) sowie systematisch notwendige Anpassungsund Lernprozesse im Umgang mit den neuen infrastrukturellen
Rahmenbedingungen zu fördern (Bildung, Gesundheit).5
1.7.1.3
149
In zahlreichen Infra
strukturbereichen
steht der Staat bzw.
die öffentliche Ver
waltung auch in der
Verantwortung, neue
ordnungspolitische
Steuerungsaufgaben
zu übernehmen.
Bedeutung öffentlicher IT-Infrastrukturen
Neben ihrer ordnungspolitischen und finanziellen Verantwortung
für das Funktionieren gesellschaftlich bedeutsamer Infrastrukturen bildet die öffentliche Verwaltung selbst eine grundlegende
Basisinfrastruktur unserer Gesellschaft. Und mit Blick auf aktuelle gesellschaftliche Herausforderungen (demografischer Wandel, Situation der öffentlichen Haushalte, hohe Bürokratiekosten
etc.) ist der Staat gerade in diesem Bereich in der Verantwortung,
die aus anderen gesellschaftlichen Bereichen bekannten Effizienz- und Gestaltungspotenziale vernetzter IKT systematisch zu
erschließen.
So werden beispielsweise in den nächsten sieben Jahren ca.
eine Million Beschäftigte altersbedingt aus der öffentlichen Verwaltung ausscheiden. Eine Vielzahl dieser Stellen muss trotz rückläufigem Erwerbspotenzial ersetzt werden. Im Ergebnis steigen die
Pensionslasten weiter an, was die Handlungsfähigkeit der öffentlichen Haushalte weiter einschränkt. Zudem erfordert die Überalterung der Gesellschaft umfassende Anpassungen der sozialen
Infrastruktur, um die Daseinsvorsorge für die wachsende ältere Generation sicherzustellen.6
Die öffentliche
Verwaltung ist eine
grundlegende Basisinfrastruktur unserer
Gesellschaft.
Risiko- und Krisenmanagement Leitfaden für Unternehmen und Behörden, S.1
3 Demzufolge kommt dem Staat nach einer Phase des Aufbaus (Nachkriegszeit) sowie der
Deregulierung (seit Mitte der 1970er Jahre) gegenwärtig „als Gestalter der Digitalen Welt“ wieder
eine aktivere Rolle beim Aufbau einer neuen Generation öffentlicher Infrastrukturen zu (siehe u.a.
BITKKOM „Der Staat als Gestalter der digitalen Welt“ - Industriepolitisches Grundsatzpapier)
4 Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, IKT-Strategie der Bundesregierung
„Deutschland Digital 2015“, Berlin 2010
5 Deutscher Bundestag: „Wachstumspotenziale der Digitalen Wirtschaft weiter ausschöpfen –
Innovationsstandort Deutschland stärken“, Drucksache 17/9159
6 Der Staat befindet am Rande seiner Leistungsfähigkeit. Im Jahr 2010 haben sich allein die Schul-
den der kommunalen Haushalte um 16,3 % auf 15,2 Milliarden Euro erhöht. Zugleich steigt der
Konsolidierungsdruck für die öffentlichen Haushalte durch die neue grundgesetzliche Schuldenregel. Auch zwischenzeitliche konjunkturell bedingte Mehreinnahmen helfen daher kaum, um
bestehende und neue Aufgaben der Verwaltungen mit immer weniger Ressourcen zu bewältigen.
14.12.2012 12:58:44
150
1
Intelligente Netze
Staat und Verwal
tung stehen vor der
Herausforderung,
für eine Vielzahl von
öffentlichen Aufgaben
neue innovative Lö
sungen zu schaffen.
2010 wurde ein
entsprechender
politischer Gestal
tungsauftrag mit
dem neuen Artikel
91c GG verfassungs
rechtlich verankert.
Staat und Verwaltung stehen daher vor der Herausforderung, für
eine Vielzahl von öffentlichen Aufgaben neue und innovative Lösungswege zu finden, um Wohlstand und Beschäftigung nachhaltig zu sichern. Dabei reicht das Spektrum von einer effizienteren
Prozessgestaltung in bestehenden föderalen Strukturen (Modernisierung) bis zur Entwicklung und Etablierung neuer Arbeits- und Organisationsformen innerhalb des öffentlichen Sektors sowie an den
Schnittstellen zu Wirtschaft und Zivilgesellschaft (Transformation).
Die aktuelle gesellschaftliche Debatte um die Potenziale vernetzter Informationssysteme hat – neben neuen Perspektiven im
Bereich der politischen Teilhabe (Open Government) sowie der wirtschaftlichen Effekte bezüglich einer umfassenden Verfügbarkeit öffentlicher Daten (Open Data) – auch Fragen der Neuinterpretation
gesellschaftlicher Grundwerte und staatlicher Handlungsmaximen
auf der Basis veränderter technischer Möglichkeiten hervorgebracht. Dies betrifft Aspekte des Schutzes sowie der Weiterentwicklung öffentlicher Infrastrukturen ebenso wie grundsätzliche
Fragen hinsichtlich vermeintlich notwendiger ordnungspolitischer
Anpassungen in Bezug auf die digitale Dimension der sozialen
Marktwirtschaft.
Der Bund und die Bundesländer haben die herausragende Bedeutung einer systematischen Vernetzung informationstechnischer
Systeme im Bereich der öffentlichen Verwaltung für die gesellschaftliche Modernisierung erkannt und 2010 einen entsprechenden politischen Gestaltungsauftrag mit dem neuen Artikel 91c GG
verfassungsrechtlich verankert.
1.7.2
Intelligente Netze als Grundlage
staatlicher Transformationen
1.7.2.1
Innovationspfade des IKT-Einsatzes
im öffentlichen Sektor
1.7
öffentliche Verwaltung in Deutschland als ein mehrstufiges und
fein gegliedertes System von Verantwortlichkeiten und Zuständigkeiten, welches sich auf über 20.000 staatliche Einrichtungen
und 40.000 Standorte verteilt. Grundlegende Strukturprinzipien
des föderalen Verwaltungssystems wie ausdifferenzierte Zuständigkeitsreglungen und Verfahrensvorschriften oder die Akten
mäßigkeit sämtlicher Aktivitäten, einschließlich ausdifferenzierter
Methoden und Instrumente papierbasierter Kommunikation (Register, Akte, Vorgang, Vermerk, Formular, Bescheid etc.), werden
heute häufig als bürokratische Lasten wahrgenommen, die es zu
überwinden gilt. Anderseits ist zu berücksichtigen, dass die bestehenden bürokratischen Strukturen auch entscheidende Erfolgsfaktoren für die Stabilität, Resilienz und letztlich auch für den Erfolg
des bestehenden Staats- und Verwaltungssystem waren und nach
wie vor sind.7
Information und Kommunikation sind für die Stabilität und Agilität arbeitsteilig organisierter Institutionen von herausragender
Bedeutung. Durch den stetigen technischen Fortschritt in diesem Bereich stellt sich auch für den Staat und die öffentliche
Verwaltung die Frage nach den spezifischen Effizienz- und Gestaltungspotenzialen moderner Informations- und Kommunikationstechnologien immer wieder neu.8 Vieles spricht dafür, dass eine
nachhaltige Modernisierung des öffentlichen Sektors daher auch
an den grundlegend veränderten Möglichkeiten der Informationsund Kommunikationstechnik ansetzen muss.9
Auch in der öffentlichen Verwaltung hat der Einsatz von IKT in den
letzten zwanzig Jahren stetig zugenommen und bindet inzwischen
öffentliche Mittel in einer Größenordnung von jährlich ca. 19 Milliarden Euro. Im Ergebnis verfügt die öffentliche Verwaltung heute
zwar über eine Vielzahl elektronischer Werkzeuge und Datenbestände. Diese können aufgrund des föderalen Organisationsmodells
151
Die öffentliche Verwal
tung in Deutschland
ist ein mehrstufiges
System von Verant
wortlichkeiten und
Zuständigkeiten mit
über 20.000 staatliche
Einrichtungen und
40.000 Standorten.
Information und
Kommunikation sind
für die Stabilität und
Agilität arbeitsteilig
organisierter Institu
tionen von heraus
ragender Bedeutung.
7 u.a. Weber, Max, Wirtschaft und Gesellschaft, Tübingen 1972, 5. Auflage, Nachdruck 1990 bzw.
Luhmann, N., Soziale Systeme - Grundriss einer allgemeinen Theorie, Frankfurt/Main 1988
Deutschland gilt im internationalen Maßstab nach wie vor als hervorragendes Beispiel für eine funktionierende Verwaltung, obwohl
das grundlegende Organisationsmodell der öffentlichen Verwaltung bereits über 200 Jahre alt ist. Konkret manifestiert sich die
8 Siehe u.a. Wagner, Frido: Neubau der Verwaltung, Berlin 1974 bzw. Reinermann, Heinrich; Lenk,
Klaus et al. (Hrsg.): Neue Informationstechniken - Neue Verwaltungsstrukturen? (Band 1 der
Schriftenreihe Verwaltungsinformatik), Heidelberg 1988
9 Man bedenke, dass, als das preußische Verwaltungssystem erdacht und implementiert wurde,
das Telefon noch lange nicht erfunden war. Ebenso wie 1976 - als das Verwaltungsverfahrensgesetz der Bundesrepublik Deutschland in Kraft gesetzt wurde – hierzulande noch kein digitales
Telekommunikationsnetz existierte.
14.12.2012 12:58:44
152
1
Intelligente Netze
Die öffentliche Verwal
tung verfügt heute über
eine Vielzahl elektro
nischer Werkzeuge und
Datenbestände. Diese
können jedoch aufgrund
des föderalen Organi
sationsmodells nur
eingeschränkt übergrei
fend genutzt werden.
der öffentlichen Verwaltung jedoch bisher nur eingeschränkt abteilungs- bzw. verwaltungsübergreifend genutzt werden. Und so sind
es nach wie vor oft Bürger und Unternehmen, welche das arbeitsteilige Zusammenspiel verschiedener öffentlicher Verwaltungen in
einer konkreten Lebens- oder Geschäftslage koordinieren und dafür entsprechende Ressourcen investieren müssen.
1.7.2.2
Das Vorhaben zum
Aufbau einer einheit
lichen Behördenruf
nummer D 115 hat
der verwaltungsüber
greifenden Zusam
menarbeit deutliche
Schubkraft verliehen.
Das Vorhaben Födera
tives Informationsma
nagement (FIM) zählt
zu den Prioritäten des
IT-Planungsrates.
Meilensteine auf dem Weg zur
vernetzten Verwaltung
Wenngleich strukturbedingt in der öffentlichen Verwaltung der
dezentrale Einsatz von IKT bis heute dominiert, gibt es dennoch
zahlreiche Vorhaben zum Aufbau verwaltungsübergreifender ITSysteme, welche teilweise bereits eine lange Historie aufweisen.
So sind beispielweise die konzeptionellen Grundlagen zum Aufbau elektronischer Zuständigkeits- bzw. Behördenfinder bereits
über zehn Jahre alt.10 Doch erst 2012 haben sich der Bund und alle
Bundesländer darauf geeinigt, mit dem Leistungskatalog der öffentlichen Verwaltung (LEIKA) eine einheitliche Systematik für die
Katalogisierung öffentlicher Dienstleistungen zu verwenden.
Das von der Arbeitsgruppe 3 des IT-Gipfels („Innovative IT-Angebote des Staates“) maßgeblich mit auf den Weg gebrachte Vorhaben zum Aufbau einer einheitlichen Behördenrufnummer D 115
hat zwischenzeitlich der verwaltungsübergreifenden Zusammenarbeit deutliche Schubkraft verliehen. Im Gegensatz dazu blieben
die von der IT-Umsetzung der europäischen Dienstleistungsrichtlinie (EU-DLR) erwarteten Entwicklungsimpulse für den Aufbau
verwaltungsübergreifender elektronischer Serviceportale deutlich
hinter den Erwartungen zurück. Immerhin haben beide Vorhaben
dazu beigetragen, sowohl den Nutzen von Front-Office-/BackOffice-Lösungen als auch die Notwendigkeit eines verwaltungs- und
ebenenübergreifenden Daten- und Wissensmanagements, für den
Aufbau multikanalfähiger Service-Infrastrukturen und One-Stop-Lösungen zu verdeutlichen. An dieser Stelle setzt auch das Vorhaben
Föderales Informationsmanagement (FIM) an, welches gegenwärtig
ebenfalls zu den priorisierten Vorhaben des IT-Planungsrates zählt.
10 Lucke, Jörn: Hochleistungsportale für die öffentliche Verwaltung, Schriftenreihe Wirtschaftsinfor-
matik, Band 55, Köln 2008
1.7
Grundlegendes Problem für die systematische Zusammenführung und Vernetzung digitaler Informationsbestände und Dienste
ist die fehlende Interoperabilität aufgrund einer nur schleppend
vorankommenden Standardisierung. Dabei konnte bereits 2007
mit der Umsetzung des novellierten Melderechtsrahmengesetzes der Nachweis erbracht werden, dass der Aufbau eines
umfassenden elektronischen Prozessverbundes auf der Basis gemeinsam erarbeiteter, verbindlich vorgeschriebener und dezentral
implementierter Prozessstandards (XMeld) sowie entsprechender
Verzeichnisdienste (DVDV) auch im Bereich der öffentlichen Verwaltung machbar ist. Bisher ist es jedoch nicht gelungen, dieses
erfolgreiche Modell konsequent auf andere Verwaltungsdomänen auszudehnen und dabei die konzeptionellen und technischen
Grundlagen der vernetzten Verwaltung (zum Beispiel im Bereich
eines einheitlichen Datenmanagements) systematisch weiterzuentwickeln sowie die in Ergebnis auch die Wirtschaftlichkeit entsprechender Prozessarchitekturen schrittweise zu erhöhen.
Der Aus- und Aufbau eines umfassenden Daten- und Prozessverbundes bildet eine entscheidende Voraussetzung für die Erschließung umfassender Effizienz- und Gestaltungspotenziale sowie für
die Entstehung neuer Arbeits- und Organisationsformen in Staat
und Verwaltung. Dieses Ziel verfolgt der IT-Planungsrat auch im
Rahmen seines Schwerpunktvorhabens Föderale E-GovernmentInfrastruktur. Der operative Schwerpunkt dieses Vorhabens liegt
derzeit im Bereich der Inventarisierung technischer Komponenten.
Darauf aufbauend werden zukünftig konzeptionelle Fragen der föderalen IT-Zusammenarbeit (Modelle, Architekturen, Methoden) einen
noch größeren Stellenwert einnehmen müssen. Nur so kann es gelingen, nicht nur bestehende Komplexität zu digitalisieren, sondern
auch signifikante organisatorische Gestaltungspotenziale zu erschließen.11 Dies entspräche auch in stärkerem Maße der Intention
von E-Government nach der Definition der Europäischen Union.12
153
Grundlegendes Problem
für die systematische
Zusammenführung und
Vernetzung digitaler In
formationsbestände und
Dienste ist die fehlende
Interoperabilität auf
grund einer nur schlep
pend vorankommenden
Standardisierung.
Der Aus- und Aufbau
eines umfassenden
Daten- und Prozess
verbundes bildet
eine entscheidende
Voraussetzung für die
Erschließung umfas
sender Effizienz- und
Gestaltungspoten
ziale sowie für die
Entstehung neuer
Arbeits- und Organi
sationsformen in Staat
und Verwaltung.
11 Siehe auch Arbeitsgruppe 3 des Nationalen IT-Gipfels 2011, Stellungnahme zur Umsetzung der
NEGS veröffentlicht durch Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Berlin 2011
12 Die EU sieht den Einsatz von IKT nicht nur als neues Instrument im Kontext von Regieren und
Verwalten versteht, sondern unterstreicht insbesondere deren Beitrag für die zielgerichtete
Erschließung organisatorischer Gestaltungspotenziale. Siehe: Mitteilung der Kommission an
den Rat, das Europäische Parlament, den Europäischen Wirtschafts- und Sozialausschuss und
den Ausschuss der Regionen: Die Rolle elektronischer Behördendienste (E-Government) für die
Zukunft Europas, Brüssel 2003
14.12.2012 12:58:45
154
1
Intelligente Netze
1.7.2.3
Bestand von über
90.000 gültigen
Gesetzen und
Vorschriften
Machbarkeit eines
regelbasierten
Prozessverbundes
nachgewiesen.
Innovative Technologieansätze im Bereich der
Verwaltungsinformatik
Wenngleich die Übertragbarkeit und die organisatorischen Gestaltungspotenziale der neuen technologischen Möglichkeiten für Staat
und Verwaltung bisher kaum Gegenstand der Forschung sind, lassen sich dennoch im Bereich der aktuellen Verwaltungsinformatik
einige konzeptionelle Ansätze identifizieren, die Anschlusspunkte
an das Konzept der Intelligenten Netze aufweisen, tradierte Organisations- und Funktionsmuster der öffentlichen Verwaltung konstruktiv in Frage stellen und so neue Entwicklungsperspektiven für
die Rolle des Staates in einer zunehmend digital vernetzten Gesellschaft aufzeigen.
Mit Blick auf einen Bestand von über 90.000 gültigen Gesetzen
und Vorschriften, welche sich überdies auf der Grundlage unseres ausdifferenzierten föderalen Mehrebenensystems in stetiger
Veränderung befinden, eröffnet die digitale und maschinenlesbare Verfügbarkeit dieser Normen auf der Basis interpretierbarer
Regeln gerade im Bereich des öffentlichen Sektors bedeutende
Entwicklungsperspektiven. Das Vorhaben Prozessdatenbeschleuniger (P23R) basiert auf der Grundidee, dass die elektronische
Abwicklung von Prozessen – aufbauend auf definierten Prozessschnittstellen (XÖV) und Verzeichnisdiensten (DVDV) – über digital
repräsentierte verfahrensrechtliche Regeln auf der Basis entsprechender Standards (zum Beispiel xP23R) gesteuert werden kann.
Dabei steuern die standardisierten Regeln anlass- und empfänger
bezogen die Zusammenstellung und Übermittlung sämtlicher für
einen bestimmten Verwaltungsprozess benötigten Daten. Mit dem
Pilotprojekt x-Trans.eu konnte die Machbarkeit eines regelbasier
ten Prozessverbundes auf der Basis von P23R erstmals erfolgreich
nachgewiesen werden.13
Auf Basis solcher policy-basierter IT-Infrastrukturen lassen
sich innovative E-Government-Lösungen konzipieren, die auf die
Übermittlung von Daten weitgehend verzichten, und stattdessen
1.7
lediglich den autorisierten Zugriff auf entsprechende Daten sicherstellen.14 Damit kann sowohl die Daten-Souveränität von Bürgern
und Unternehmen als auch die Aktualität und Integrität von Daten
im Bereich der öffentlichen Verwaltung verbessert werden. Beide Aspekte finden sich im Ansatz des Data-Pointer-Netzwerkes
(DPN)15, dem damit eine große inhaltliche Nähe zum Konzept der
Intelligenten Netze zukommt.
Mit dem wachsenden Angebot an offenen Daten sowie offenen
Service-Schnittstellen entstehen derzeit auch Rahmenbedingungen für eine mögliche neue Generation von Service-Infrastrukturen auf der Grundlage intermediärer Geschäftsmodelle. Dieser
Ansatz geht von der Annahme aus, dass Verwaltungsleistungen oft
Voraussetzungen oder Folgen primärer Bedürfnisse von Bürgern
oder Unternehmen sind und (bei steigender Verfügbarkeit digitaler
Prozess-Schnittstellen) zukünftig in noch stärkerem Maße in entsprechende Leistungsbündel privater Anbieter integriert werden
(zum Beispiel bei der KFZ-Anmeldung im Autohaus oder bei der
Bauvoranfrage beim Kreditinstitut).16 Die digitale Verfügbarkeit von
Normen (Gesetze, Vorschriften) eröffnet in Kombination mit raumbezogenen sowie personen- oder unternehmensbezogenen Daten überdies neue Perspektiven für eine signifikante Reduzierung
von Komplexität durch umfassende Personalisierung und Lokalisierung. Auf dieser Basis sind in der Konsequenz auch intelligente
Assistenten und No-Stop-Government-Lösungen denkbar, welche
den Beratungsaufwand der öffentlichen Verwaltung stark minimieren und die Servicequalität für Bürger und Unternehmen deutlich
verbessern können.
155
Auf die Übermittlung
von Daten weitgehend
verzichten und statt
dessen lediglich den
autorisierten Zugriff
auf entsprechende
Daten sicherstellen.
Neue Perspektiven
für eine signifikan
te Reduzierung von
Komplexität durch
Personalisierung
und Lokalisierung.
14 Lenk, Klaus: ELENA oder der Weg in die durchorganisierte Informationsgesellschaft. In: Verwal-
tung & Management, Jg. 16, H. 3, S. 137–146
15 Brüggemeier, Martin; Schulz, Sirko: Das Datenpointernetzwerk: Basisinfrastruktur für ein interor13 Derzeit läuft die Überführung des Pilotprojektes in den Regelbetrieb. Zudem gibt es Überlegun-
gen für die schrittweise Ausweitung des konzeptionellen Ansatzes im Bereich der Verkehrswesen,
als Beitrag der öffentlichen Verwaltung für den Aufbau intelligenter Verkehrsnetze in Deutschland
und Europa.
ganisatonales Information Sharing. In: eGov Präsenz , H. 1/2010, S. 45–47
16 Brunzel, Marco: Intermediäre Geschäftsmodelle an den Schnittstellen zur öffentlichen Verwal-
tung - Idee und konzeptionelle Grundlagen einer elektronischen Verwaltungsagentur, in: Martin
Brüggemeier / Klaus Lenk (Herausgeber): Bürokratieabbau im Verwaltungsvollzug: Better Regulation zwischen Go-Government und No-Government, Berlin 2011
14.12.2012 12:58:45
156
1
Intelligente Netze
Schwerpunkt
vorhaben Föderale
E-GovernmentInfrastruktur
1.7.3
Strategische Handlungsempfehlungen
1.7.3.1
Mitreißende Vision für die Rolle der öffentlichen IT
in der eSociety
Aufbauend auf einer Vielzahl früherer Vorhaben und Projekte der verwaltungsübergreifenden IT-Zusammenarbeit hat der IT-Planungsrat
im Rahmen der Umsetzung der Nationalen E-Government-Strategie
(NEGS) am 30. Juni 2011 den Aufbau einer alle staatlichen Ebenen
verbindenden föderalen E-Government-Infrastruktur zu einem seiner Schwerpunktvorhaben erklärt.17
Für die erfolgreiche Umsetzung dieser strategischen Zielsetzung
mangelt es derzeit noch an einer tragfähigen und mitreißenden
Vision, welche den individuellen und gesellschaftlichen Nutzen einer umfassenden Vernetzung informationstechnischer Systeme im
Bereich der öffentlichen Verwaltung anschaulich und nachvollziehbar vermitteln kann.18 Das Konzept der Intelligenten Netze bietet
dafür einen interessanten Ansatz, der weiterverfolgt werden sollte.
1.7.3.2
Einrichtung und
Förderung von
Erprobungsräumen
Erprobungsräume für kooperatives E-Government
Eine überzeugende Vision braucht anschauliche Exponate sowie
konkrete praktische Beispiele. Daher kommt im Bereich der staat
lichen Modernisierung durch IKT der Einrichtung und Förderung
von Erprobungsräumen für kooperatives E-Government eine besondere Bedeutung zu.
Als Orte einer von gesellschaftlichen Leitideen getragenen
partnerschaftlichen Zusammenarbeit von Verwaltung, Wirtschaft
und Wissenschaft bilden Erprobungsräume bedeutende Orte der
Innovation. Hier werden neue Konzepte der Verwaltungszusammenarbeit praxisnah erdacht, deren Funktionsweise anhand von
Exponaten demonstriert und in Pilotprojekten erprobt. Auf diese
1.7
Weise können Beispielprojekte mit starker Ausstrahlung und Überzeugungskraft entstehen, welche auch zu einer schnelleren Verbreitung innovativer IT-Lösungen im öffentlichen Sektor beitragen
können.
Im Bereich der öffentlichen Verwaltung gibt es derzeit noch
keine auf Erprobungsräume fokussierte Förderung, wie dies beispielsweise bei Großforschungsanlagen in anderen InfrastrukturBereichen der Fall ist.19
1.7.3.3
157
Im Bereich der öffent
lichen Verwaltung gibt
es derzeit noch keine
auf Erprobungsräume
fokussierte Förderung.
Exportorientierung als Innovationstreiber
Das funktionierende System der öffentlichen Verwaltung in
Deutschland genießt international nach wie vor ein hohes Ansehen. Aufgrund veränderter Anforderungen im Bereich des Datenschutzes und der IT-Sicherheit sowie aufgrund der Tatsache, dass
in den IT-Lösungen der deutschen Verwaltung vielfach auch demokratische Werte und Handlungsprinzipien implementiert sind,
bestehen bereits heute für etablierte IT-Lösungen aus Deutschland
heute verschiedene Exportpotenziale.20
Auf der Basis moderner Cloud-Architekturen lassen sich heute anspruchsvolle IT-Lösungen mit einem vergleichsweise geringen
Aufwand für eine große Zahl von Nutzern zur Verfügung stellen.
Dies eröffnet insbesondere für mittelständische Unternehmen der
deutschen IKT-Wirtschaft neue Chancen, entsprechende IT-Lösungen für den öffentlichen Sektor unter der Marke „E-Government –
made in Germany“ weltweit anzubieten. Das Spektrum potenzieller
Kunden und Zielmärkte reicht dabei von „jungen Demokratien“
(zum Beispiel im nördlichen Afrika) über Schwellenländer und
wachstumsorientierte Volkswirtschaften (Brasilien, Indien, China)
mit umfassenden Herausforderungen im Bereich der technischen
und sozialen Infrastrukturen bis hin zu innovations- und investi
tionsorientierten Staaten (zum Beispiel in der Golfregion).
Hohes Ansehen und
Export-Potenziale
17 Siehe IT-Planungsrat, Memorandum vom 30.06.2011 (www.it-planungsrat.de)
18 Dabei hat die gesellschaftliche Diskussion um Open Government und Open Data den Wert und
Nutzen einer besseren Erschließung und Vernetzung öffentlicher Daten auf die politische Agenda
gebracht. Und auf der Basis verschiedener Richtlinien zur Sicherstellung der Informationsfreiheit
sowie zur Bereitstellung öffentlicher Daten, beispielsweise im Bereich der Umwelt- und Geodaten
(INSPIRE/GDI), bestehen inzwischen europaweit gute Voraussetzungen für den Aufbau einer
neuen Generation öffentlicher IT-Infrastrukturen.
19 zum Beispiel Großforschungsanlage „Intelligente Mobilität“ der Helmholtz-Gesellschaft in Braun-
schweig
20 u.a. BITKOM, Cloud Computing - Evolution in der Technik, Revolution im Business, BITKOM-
Leitfaden, Berlin 2011
14.12.2012 12:58:45
158
1
Intelligente Netze
159
Das Thema Intelligente Netze eröffnet aufgrund seiner inhalt
lichen Ausrichtung auf eine neue Generation öffentlicher Infrastrukturen, für die deutsche IKT-Wirtschaft ein neues und spannendes
Betätigungsfeld. Auf Basis einer entsprechenden zielgerichteten
Förderung besitzen entsprechende Innovationen in diesem jungen
Marktsegment das Potenzial, sich für Deutschland gleichzeitig zu
einem Standortfaktor und zu einem Exportschlager zu entwickeln.
1.7.3.4
Bessere Vernetzung
und Förderung
durch ein Nationales
Kompetenzzentrum
E-Government-Kompetenzzentrum
Mit Blick auf die fundamentale Bedeutung von Staat und Verwaltung gilt es, auch und gerade in Zeiten vielfältiger gesamtgesellschaftlicher Veränderungen die Potenziale von Wirtschaft und
Wissenschaft konsequent für die gesellschaftliche Modernisierung zu nutzen. Der zeitnahe Ausbau entsprechender Kapazitäten in der Wissenschaft sowie die notwendige Beschleunigung von
Innovationsprozessen im Bereich der staatlichen Modernisierung
erfordert das gleichzeitige und gemeinsame Engagement von Wirtschaft, Wissenschaft und Verwaltung.
Initiiert von der Arbeitsgruppe 3 des IT-Gipfels, unterstützt inzwischen eine breite Basis das Ziel, in Deutschland ein Nationales Kompetenzzentrum für E-Government zu etablieren.21 Das
Kompetenzzentrum soll helfen, bestehende Kompetenzen und
Kapazitäten fachlich besser und gleichberechtigt miteinander zu
vernetzen, um auf dieser Grundlage neue inter- bzw. transdisziplinäre Forschungsarbeiten sowie zeitgemäße Lehr- und Ausbildungskonzepte zu befördern.
Denn bereits heute besteht ein dringender Bedarf an Fachkräften, welche befähigt sind, innovative IT-Lösungen zu konzipieren
und zu erproben sowie anspruchsvolle Veränderungsprozesse in
der öffentlichen Verwaltung zu organisieren und nachhaltig zu stabilisieren.
21 Siehe u.a. „Kieler Erklärung“ einem Memorandum von Wissenschaftlern unterschiedlicher Diszi-
plinen zu Verbesserung des Beitrages von Forschung und Lehre, veröffentlicht durch Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Berlin 2011 sowie Stellungnahme der Gesellschaft für
Informatik, Fachausschuss Verwaltungsinformatik vom 01.9.2011
14.12.2012 12:58:45
160
161
1
Intelligente Netze
1.8
1.1
29
1.2
47
1.3
59
1.4
93
1.5
1.6
1.7
1.8
1.8.1
1.8.2
1.8.2.1
1.8.2.2
1.8.2.3
1.8.2.4
1.8.3
Gastbeitrag: Rahmenbedingungen für die digitale Zukunft Ergebnisse des Fachdialogs Netzneutralität 2012 . ....................................
Einführung . ..............................................................................................
Der Fachdialog Netzneutralität
des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie . .........................
Zielsetzung . .............................................................................................
Methodik . ................................................................................................
Erster Fachdialog Netzneutralität
„Ökonomische und juristische Grundlagen der Netzneutralität“ ................
Zweiter Fachdialog Netzneutralität .„Wettbewerbsrechtliche und
medienrechtliche Facetten von Netzneutralität“.............................................
Ausblick ...................................................................................................
161
161
163
163
163
164
166
169
Gastbeitrag
Rahmenbedingungen für die digitale
Zukunft – Ergebnisse des
Fachdialogs Netzneutralität 2012
1.8.1
Einführung
Europäische Union und Bundesregierung haben sich auf das Ziel
eines offenen Internets verpflichtet, in dem Endkunden nach ihrer Wahl Zugang zu Inhalten und Diensten haben. Das Recht der
Endkunden auf einen offenen Internet-Zugang soll dabei primär
im Wettbewerb der Endkunden-Internet-Service-Provider (ISP) gewährleistet werden. Unter dem Stichwort „Netzneutralität“ wird
seit längerer Zeit diskutiert, ob und wenn ja, in welchem Umfang
Telekommunikationsnetzbetreiber bei der Übermittlung zwischen
Daten differenzieren dürfen sollen und welche Auswirkungen dies
für die Offenheit des Internets möglicherweise hätte. Einzelne
Telekommunikationsnetzbetreiber erwägen nämlich, gegen ein besonderes, von den Dienste- und Inhalteanbietern zu zahlendes Entgelt, zusätzliche differenzierte Qualitätsstufen für die Übertragung
von Daten einzuführen. Auf diese Weise sollen qualitätssensitive
Telekommunikationsdienste ermöglicht werden, die zum Beispiel
von einer überdurchschnittlichen und garantierten Übertragungsqualität auch in Zeiten hoher Netzauslastung profitieren („Quality
of Service – QoS“). Die Notwendigkeit der Einführung solcher
Geschäftsmodelle wird unter anderem damit begründet, dass so
Unter dem Stichwort
„Netzneutralität“ wird
seit längerer Zeit dis
kutiert, ob und wenn
ja, in welchem Um
fang Telekommunika
tionsnetzbetreiber bei
der Übermittlung zwi
schen Daten differen
zieren dürfen sollen.
14.12.2012 12:58:45
162
1
Intelligente Netze
Es geht auch und
gerade um die
unmittelbaren
und mittelbaren
Auswirkungen von
Differenzierungen bei
der Datenübertragung
auf den Wettbewerb
im Internet und damit
auf seine Offenheit.
Die Maßstäbe, anhand
derer abzuwägen
ist, sind Gegenstand
einer kontrovers
geführten Debatte
über den staatlichen
Handlungsbedarf
zur Netzneutralität.
auch Dienste- und Inhalteanbieter zur Finanzierung des Ausbaus
leistungsfähiger Breitbandinfrastrukturen herangezogen werden
könnten. Denn nicht zuletzt sie sind für ihre Angebote auf eine
umfassende Breitbandinternetversorgung der Bevölkerung angewiesen.
Die Netzneutralitätsdebatte betrifft damit verschiedene –
allerdings eng miteinander zusammenhängende – Aspekte: Aus
technischer Sicht steht die Frage im Raum, welche Formen des
Datenverkehrsmanagements möglich und erforderlich sind, um
den allgemein erwarteten Anstieg des Datenvolumens in Telekommunikationsnetzen insbesondere in möglichen Kapazitäts
engpasssituationen bewältigen zu können. Es geht jedoch auch
und gerade um die unmittelbaren und mittelbaren Auswirkungen
von Differenzierungen bei der Datenübertragung auf den Wett
bewerb im Internet und damit auf seine Offenheit. Daraus ergeben
sich vielfältige Fragestellungen jenseits der technischen Ebene.
Aus ökonomischer Perspektive sind Auswirkungen auf das Preissetzungsverhalten und das Investitions- und Innovationsverhalten
der Unternehmen in der Internetwertschöpfungskette vom Inhalt
bis zum Endgerät zu bewerten. Umgekehrt sind auch die möglichen
Konsequenzen einer verbindlichen Festschreibung des Best-EffortPrinzips bzw. alternativer Ausformungen eines Neutralitätsgebots
auf die Entwicklung der Telekommunikation im Allgemeinen und
des Internets im Besonderen zu berücksichtigen. Auch hier sind
Auswirkungen auf das Innovations- und das Investitionsverhalten
der Marktakteure auf dem Internetzugangsmarkt sowie ihm vorbzw. nachgelagerten Märkten zu beurteilen. Des Weiteren sind die
Maßstäbe, anhand derer all diese Gesichtspunkte im Lichte rechtlicher und politischer Wertungen abzuwägen sind, Gegenstand der
kontrovers geführten Debatte über den staatlichen Handlungsbedarf zur Netzneutralität.
1.8
Gastbeitrag: Rahmenbedingungen für die digitale Zukunft –
Ergebnisse des Fachdialogs Netzneutralität 2012
1.8.2
Der Fachdialog Netzneutralität des
Bundesministeriums für Wirtschaft und
Technologie
1.8.2.1
Zielsetzung
Obwohl die Netzneutralitätsdebatte bereits seit mehreren Jahren
nicht nur in der Politik und der Öffentlichkeit, sondern auch in den
Rechts- und Wirtschaftswissenschaften intensiv geführt wird, sind
die hiermit verbundenen Fragen, insbesondere die möglichen Auswirkungen von Ge- oder Verboten von Netzneutralität auf Innova
tionen und Investitionen nicht abschließend geklärt.
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie hat daher
im Herbst 2011 den Fachdialog Netzneutralität ins Leben gerufen.
Damit ist ein Forum geschaffen worden, auf dem unter Einbeziehung eines möglichst breiten Meinungs- und Interessenspektrums
Einzelaspekte der Netzneutralitätsdebatte diskutiert werden, um
so einen möglichen gesetzgeberischen Handlungsbedarf sowie
Handlungsoptionen zu identifizieren und zu bewerten. So sollen
die komplexen Fragestellungen der Netzneutralitätsdebatte strukturiert und die Debatte selbst versachlicht werden.
1.8.2.2
163
Die mit der Netz
neutralität verbundenen
Fragen, insbesondere
die möglichen Aus
wirkungen von Geoder Verboten von
Netzneutralität auf
Innovationen und In
vestitionen sind nicht
abschließend geklärt.
Mit dem Fachdialog
Netzneutralität sollen
die komplexen Frage
stellungen strukturiert
und die Debatte selbst
versachlicht werden.
Methodik
Der Fachdialog Netzneutralität wird wissenschaftlich von Professor Dr. Thomas Fetzer (TU Dresden/Universität Mannheim, Professor Dr. Martin Peitz (Universität Mannheim und Mannheim
Centre for Competition and Innovation – MaCCI) und Professorin
Dr. Heike Schweitzer (Universität Mannheim und MaCCI) begleitet. Sie erhalten bei ihrer Arbeit Unterstützung durch das Zentrum
für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW). Im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitung werden Impulsstudien zu aktuellen Einzelaspekten der Netzneutralitätsdebatte erstellt, die im Rahmen
von öffentlichen Workshops durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie vorgestellt und mit den interessierten Kreisen diskutiert werden. Die Workshops des Bundesministeriums für
Wirtschaft und Technologie dienen durch die begleitenden Studien
Die Workshops des
Bundesministerium
für Wirtschaft und
Technologie dienen
durch die begleiten
den Studien über den
Meinungsaustausch
hinaus der Vertiefung
der wissenschaft
lichen Diskussion.
14.12.2012 12:58:45
164
1
Intelligente Netze
über den Meinungsaustausch hinaus der Vertiefung der wissenschaftlichen Diskussion. Bisher wurden zwei Workshops durch
das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie veranstaltet, zwei weitere sind bereits terminiert bzw. in Planung. Der Fach
dialog Netzneutralität ist jedoch bewusst offen konzipiert, sodass
bei Identifizierung weiterer Themenkomplexe im Laufe der Debatte
bei Bedarf zusätzliche Workshops und begleitende Impulsstudien
durchgeführt werden können.
1.8.2.3
Im Rahmen des ersten
Fachdialogs wurde
erneut deutlich,
dass Netzneutralität
durchaus kein
einheitliches Konzept
umschreibt, sondern
je nach Perspektive
unterschiedlichste
Facetten aufweist.
Erster Fachdialog Netzneutralität „Ökonomische
und juristische Grundlagen der Netzneutralität“
Der Erste Fachdialog Netzneutralität fand am 16. November 2011
im Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie in Berlin
statt. Hierbei wurden von Vertretern aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft die ökonomischen und juristischen
Grundlagen der Netzneutralität eingehend diskutiert. Vorrangig
ging es darum, zu präzisieren, was sich aus ökonomischer Sicht
hinter dem Begriff „Netzneutralität“ verbirgt. Im Rahmen des
ersten Fachdialogs wurde erneut deutlich, dass Netzneutralität
durchaus kein einheitliches Konzept umschreibt, sondern je nach
Perspektive unterschiedlichste Facetten aufweist. Netzneutralität
kann entweder im Sinne einer Nullpreisregel verstanden werden,
durch die es lokalen Endkunden-ISP grundsätzlich untersagt wird,
von Dienste- und Inhalteanbietern ein Entgelt für die Übertragung
von Daten zum Endkunden zu erheben. Zum anderen kann Netzneutralität auch als Nichtdiskriminierungsregel aufgefasst werden,
der zufolge die Endkunden-ISP zwar von den Dienste- und Inhalteanbietern ein gesondertes Entgelt verlangen dürfen, hierbei aber
nicht ohne sachlichen Grund zwischen einzelnen Anbietern differenzieren dürfen.
Neben den ökonomischen Grundlagen wurde erörtert, innerhalb welches rechtlichen Rahmens sich die Netzneutralitätsdebatte vollzieht, insbesondere ob es eine höherrangige Rechtspflicht
zur Einführung allgemeinverbindlicher Netzneutralitätsregelungen
gibt. Der rechtliche Ausgangspunkt ist dabei, dass Netzneutralität
kein juristischer Begriff bzw. kein juristisches Konzept ist. Vielmehr
beschreibt es den derzeit vorherrschenden Übertragungsstandard
1.8
von Daten in paketvermittelten Telekommunikationsnetzen, bei
dem Datenpakete auf Grundlage des Best-Effort-Prinzips übertragen werden. Es gibt dementsprechend auch keine allgemeine
Rechtspflicht für Telekommunikationsnetzbetreiber, Differenzierungen bei der Übertragung von Daten in Telekommunikationsnetzen zu unterlassen. Das geltende Recht kennt aber sehr wohl
Regelungen, mit denen Einzelaspekte von Netzneutralität geschützt
werden. So gewährt das Post- und Fernmeldegeheimnis strafbewehrt Schutz vor einer gezielten Analyse und darauf basierender
Behinderung spezifischer Inhalte im Rahmen von Differenzierungsmodellen. Zudem ist es marktbeherrschenden Unternehmen
wettbewerbsrechtlich untersagt, ohne sachliche Rechtfertigung
einzelne Dienste oder Inhalte bei der Datenübertragung zu diskriminieren. Ein darüber hinausgehendes verfassungsrechtliches Gebot, Netzneutralität als eigenständiges Rechtsprinzip zu verankern,
kann hingegen nicht konstatiert werden. Dem Gesetzgeber kommt
allerdings in gewissem Umfang eine Einschätzungsprärogative zu,
sodass die Einführung eines solchen Gebots nicht grundsätzlich
ausgeschlossen wäre. Bei der Entscheidung hierüber ist jedoch zu
berücksichtigen, dass gesetzliche Neutralitätsregelungen in grundrechtlich geschützte Freiheiten eingreifen und damit einer verfassungsrechtlichen Rechtfertigung bedürfen. Relevant sind hier unter
anderem die Vertragsfreiheit von Netzbetreibern einerseits sowie
Dienste- und Inhalteanbietern andererseits, zudem aber auch die
Eigentumsfreiheit der Telekommunikationsnetzbetreiber.
Am Ersten Fachdialog Netzneutralität nahmen rund 200 Vertreter aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft teil und
diskutierten rege die vorgestellten juristischen und ökonomischen
Grundlagen von Netzneutralität. Die wesentlichen Gesichtspunkte
der Veranstaltung wurden von den den Fachdialog begleitenden
Wissenschaftlern in ihre erste Impulsstudie „Ökonomische und
juristische Grundlagen von Netzneutralität“ aufgenommen. Die
Impulsstudie wurde im Nachgang der Veranstaltung hiervon ausgehend fertiggestellt und auf der Internetseite des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie veröffentlicht.*
165
Es gibt keine allge
meine Rechtspflicht
für Telekommunika
tionsnetzbetreiber,
Differenzierungen
bei der Übertragung
von Daten in Tele
kommunikationsnet
zen zu unterlassen.
Das geltende Recht
kennt aber sehr wohl
Regelungen, mit de
nen Einzelaspekte
von Netzneutralität
geschützt werden.
Dem Gesetzgeber
kommt in gewissem
Umfang eine Einschät
zungsprärogative zu,
so dass die Einfüh
rung eines Gebots
der Netzneutralität
nicht grundsätzlich
ausgeschlossen wäre.
* http://www.bmwi.de/BMWi/Redaktion/PDF/Publikationen/Studien/impulsstudie-oekonomische-juristische-grundlagen-netzneutralitaet,property=pdf,bereich=bmwi2012,sprache=de,rwb=
true.pdf (letzter Zugriff 17.10.2012)
14.12.2012 12:58:45
166
1
Intelligente Netze
1.8.2.4
Beim Zweiten Fach
dialog zeigte sich,
dass eindeutige
Aussagen über die
wettbewerblichen
Auswirkungen von
Netznetzneutra
litätsregeln bzw.
Abweichungen hier
von derzeit nicht
möglich sind.
Zweiter Fachdialog Netzneutralität
„Wettbewerbsrechtliche und medienrechtliche
Facetten von Netzneutralität“
Ausgehend vom Ergebnis des Ersten Fachdialogs, dass es keine
verfassungsrechtlich determinierte Pflicht zur Schaffung allgemeiner Netzneutralitätsregelungen gibt, wurden im Rahmen des Zweiten Fachdialogs Netzneutralität, der am 9. Mai 2012 wiederum in
Berlin stattfand, mit rund 200 Vertretern aus Politik, Wirtschaft,
Wissenschaft und Gesellschaft zwei spezifische Aspekte der Netzneutralitätsdebatte diskutiert.
Zum einen stand die Frage im Vordergrund, auf welchen Telekommunikations- oder angrenzenden Märkten Gefahren für den
Wettbewerb bestehen, die die Einführung spezifischer Netzneutralitätsregelungen zum Schutz des Wettbewerbs erforderlich
machen könnten. Die Frage nach möglichen Gefahren für den
Wettbewerb ist von zentraler Bedeutung in der Netzneutralitätsdebatte, da die Offenheit des Internets vorrangig im Wettbewerb
gewährleistet werden soll. Im Rahmen des Zweiten Fachdialogs
wurde daher unter Einbeziehung aller Stufen der Internet-Wertschöpfungskette, das heißt vom Dienste- bzw. Inhalteanbieter bis
zum Endgerätehersteller, erörtert, wo wettbewerbliche Probleme
entstehen können und ob diese möglichen wettbewerblichen Pro
bleme durch das allgemeine Wettbewerbsrecht angemessen gelöst
werden könnten. Hierbei zeigte sich, dass aufgrund der Komplexität der Marktverhältnisse und der vertraglichen und/oder organisatorischen Verflechtungen zwischen den Marktakteuren eindeutige
Aussagen über die wettbewerblichen Auswirkungen von Netzneutralitätsregeln bzw. Abweichungen hiervon derzeit nicht möglich
sind. Es sprechen aber gute Gründe dafür, dass der vorhandene
Wettbewerb auf den Endkundenmärkten für Breitband-Internetzugänge einen wesentlichen Beitrag zum langfristigen Erhalt eines
offenen Internets leisten kann. Er wird durch die im TKG näher ausgestalteten Wechselmöglichkeiten der Endkunden, die künftig im
Wege einer Rechtsverordnung zu konkretisierenden Informations
pflichten der ISP und Instrumente zur Überwachung der Datenübertragung durch Verbraucher und Bundesnetzagentur, gestärkt.
Weitergehende Interventionen wären mit Blick auf das Ziel eines
1.8
offenen Internets nur dann geboten, wenn die Chance auf einen
unbeschränkten Internetzugang im Wettbewerb und auf der Grundlage einer Anwendung der Wettbewerbsregeln nicht gewährleistet
ist. Gegenwärtig zeichnet sich aber keine Marktentwicklung ab, in
der die Möglichkeit der Endkunden, einen unbeschränkten Internet-Zugang zu erlangen, nachhaltig gefährdet ist. Das Interesse der
Endnutzer und der Netz-Community an allgemeiner Konnektivität
scheint groß und der Markt hält solche Angebote bereit. Gleichwohl kann eine Gefährdung eines unbeschränkten Internetzugangs
auch nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden. Die Marktentwicklung ist daher kontinuierlich und aufmerksam zu beobachten.
Da im Gefährdungsfall schnell durch Auferlegung eines Diskriminierungsverbots nach § 41a Abs. 1 TKG reagiert werden könnte,
sind aber präventive Eingriffe nicht erforderlich. Ob sich in Zukunft
Angebote von Netzbetreibern an Dienste- und Inhalteanbieter für
priorisierte Formen der Datenübertragung über das Internet bzw.
in einzelnen Netzen entwickeln, lässt sich gegenwärtig nicht sicher
vorhersagen. Die Einführung priorisierter Formen der Datenübertragung – gegebenenfalls verbunden mit neuen Leistungs- und
Entgeltbeziehungen zwischen Netzbetreibern und Dienste- und
Inhalteanbietern – sollte jedenfalls nicht verboten werden. Zwar
würden hierdurch neue Marktbeziehungen geschaffen, die mit
neuen Wettbewerbsproblemen und mit Anreizen für eine Degradierung der Best-Effort-Übertragung verbunden sein können. Dem
Verordnungsgeber und der Bundesnetzagentur stehen jedoch hinreichende Instrumente zur Verfügung, um auf potenzielle Probleme
angemessen zu reagieren. Ein Verbot würde die Gefahr bergen, den
Status quo der Entwicklung des Internets einzufrieren und bislang
nicht vorhersehbare Entwicklungen und Innovationen abzuschneiden. Die hoheitliche Steuerung des Internets würde an die Stelle
der dezentralen Entwicklung im Wettbewerb gesetzt. Gegen eine
solche Strategie spricht die bisherige Entwicklung des Internets.
Allerdings muss kontinuierlich überwacht werden, ob priorisierte Angebote – oder auch die bereits existierenden Angebote von
„Managed Services“ bzw. „Specialised Services“ – zu einer Verschlechterung der „Best-Effort“-Übertragung führen. Träte dieser
Fall ein, so müsste gegebenenfalls durch Qualitätsstandards nach
§ 41a Abs. 2 TKG sichergestellt werden, dass auch im Best-Effort-
167
Gegenwärtig zeichnet
sich keine Marktent
wicklung ab, in der
die Möglichkeit der
Endkunden, einen un
beschränkten Internet
zugang zu erlangen,
nachhaltig gefährdet ist.
Die Einführung prio
risierter Formen der
Datenübertragung –
gegebenenfalls ver
bunden mit neuen
Leistungs- und Entgelt
beziehungen zwischen
Netzbetreibern und
Dienste- und Inhalte
anbietern – sollte nicht
verboten werden.
Ein Verbot würde
die Gefahr bergen,
den Status quo der
Entwicklung des
Internets einzufrieren
und bislang nicht
vorhersehbare
Entwicklungen
und Innovationen
abzuschneiden.
14.12.2012 12:58:45
168
1
Intelligente Netze
Insgesamt lässt sich
feststellen, dass auf
der Grundlage des
Wettbewerbsrechts
und des TKG der Ver
ordnungsgeber und
die Bundesnetzagen
tur über hinreichen
de Möglichkeiten
verfügen, auf mög
liche Gefährdungen
eines offenen Inter
nets zu reagieren.
Es muss im Hinblick
auf den Rundfunk
sichergestellt sein,
dass die von der Rund
funkfreiheit geschütz
ten Angebote auch bei
der Einführung von
Differenzierungen in
der Übertragungsqua
lität weiterhin allge
mein verfügbar sind.
Netz Dienste und Inhalte mit einer Mindestqualität abrufbar sind.
Insgesamt lässt sich damit feststellen, dass auf der Grundlage des
Wettbewerbsrechts und des TKG in seiner geltenden Fassung der
Verordnungsgeber und die Bundesnetzagentur über hinreichende
Möglichkeiten verfügen, auf mögliche Gefährdungen eines offenen
Internets zu reagieren, sofern sich dies als erforderlich erweist.
Neben den wettbewerblichen Aspekten von Netzneutralität wurden im Zweiten Fachdialog Netzneutralität zum anderen medien-,
insbesondere rundfunkrechtliche Facetten der Netzneut-ralitätsdebatte thematisiert. Das Bekenntnis von Unionsrecht und nationalem Recht zu einem offenen Internet, das im Wettbewerb zu
gewährleisten ist, gilt grundsätzlich auch für den Zugang zu Medieninhalten. Ihre Verfügbarkeit ist daher zunächst einmal im Wettbewerb der ISP sicherzustellen. Im Hinblick auf Rundfunkangebote,
die unter dem Schutz des Art. 5 Abs. 1 S. 2 GG stehen, kann es allerdings geboten sein, sich für das Zustandekommen eines vielfältigen Angebots nicht ausschließlich auf den wirtschaftlichen bzw.
publizistischen Wettbewerb zu verlassen. Vielmehr gibt es eine
staatliche Verantwortung zur Etablierung einer positiven Rundfunkordnung, die ein vielfältiges Gesamtangebot sicherstellt. Diese für
den klassischen linearen Radio- und Fernsehrundfunk entwickelte
Konzeption ist auch für die Übertragung von anderweitigen OnlineAngeboten über paketvermittelte Telekommunikationsnetze von
Relevanz, da insbesondere das Internet zunehmend die Funktion
als Medium und Faktor der Meinungsbildung übernimmt. Es muss
daher im Hinblick auf den Rundfunk sichergestellt sein, dass die
von der Rundfunkfreiheit des Art. 5 Abs. 1 S. 2 GG geschützten
Angebote auch bei der Einführung von Differenzierungen in der
Übertragungsqualität weiterhin allgemein verfügbar sind. Dies ist
jedenfalls gewährleistet, solange es ein Best-Effort-Internet gibt,
das eine Übertragungsqualität gewährleistet, bei der Rundfunkangebote in angemessener Qualität verbreitet werden können. Sollte
dies nicht der Fall sein, muss sichergestellt werden, dass Rundfunkangebote diskriminierungsfreien Zugang zu allen Qualitätsklassen erhalten können. Dabei muss auch gewährleistet sein, dass
Entgelte für Qualitätsklassen, die für die Verbreitung von Rundfunkangeboten erforderlich sind, nicht prohibitiv hoch ausgestaltet werden. Es lässt sich allerdings nicht feststellen, dass bereits
1.8
heute eine Gefahrenschwelle erreicht ist, die ein unmittelbares
Einschreiten erfordert. Angesichts der grundsätzlich niedrigen Eingriffsschwelle bei Gefahren für die Verfügbarkeit von Rundfunk
angeboten ist die weitere Entwicklung hier allerdings sehr genau zu
beobachten und bei einer weiteren Konkretisierung der Gefahren
für die Verfügbarkeit von – insbesondere öffentlich-rechtlichen –
Rundfunkangeboten einzuschreiten. Dabei sollten Bund und Länder eng zusammenarbeiten, um widersprüchliche Regelungen im
Telekommunikationsrecht einerseits und im Medienrecht andererseits zu verhindern. Dies geschieht beispielsweise durch die durch
das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie und die
Staatskanzlei Rheinland-Pfalz eingerichtete gemeinsame BundLänder-Arbeitsgruppe zu wirtschaftlichen und technischen Fragen
vorhandener Netze an der Schnittstelle von Telekommunikation
und Rundfunk.
1.8.3
169
Bund und Länder
sollten eng
zusammenarbeiten,
um widersprüchliche
Regelungen im
Telekommunikationsund Medienrecht
zu verhindern.
Ausblick
Das bisher große Interesse am Fachdialog Netzneutralität sowie
die konstruktiven Diskussionsveranstaltungen haben gezeigt, dass
mit dem Fachdialog ein angemessenes Forum zur Bewältigung der
im Rahmen der Netzneutralitätsdebatte anstehenden Fragen geschaffen worden ist. Der Fachdialog Netzneutralität wird daher am
27. November 2012 mit einer dritten Veranstaltung fortgesetzt,
die die internationale Perspektive der Netzneutralitätsdebatte beleuchten wird. Hierbei sollen Verlauf und Stand der internationalen
Debatte zur Netzneutralität mit Vertretern von Europäischer Kommission, GEREK sowie ausländischen Regulierungsbehörden und
-vertretern diskutiert werden. In die Betrachtung sollen einerseits
internationale Akteure wie die Europäische Union, GEREK, die ITU,
die OECD sowie die G8 und andererseits ausgewählte Staaten einbezogen werden. Dabei wird unter solchen Staaten, die bereits
rechtliche Regelungen zur Netzneutralität geschaffen haben, ein
besonderes Augenmerk auf die Diskussion in den USA gelegt werden. Die Schwerpunktsetzung auf die US-amerikanische Entwicklung ist zum einen erforderlich, weil die Diskussion in den USA
Der Dritte Fachdialog
Netzneutralität wird
die internationale
Perspektive der
Netzneutralitäts
debatte beleuchten.
14.12.2012 12:58:45
170
1
Intelligente Netze
Es ist wichtig, die Dis
kussion aus den USA
nicht unbesehen zu
übernehmen, sondern
auf bestehende Unter
schiede in den regula
torischen, technischen
und ökonomischen
Rahmenbedingun
gen in den USA und
Europa einzugehen.
171
bereits vor mehr als zehn Jahren begonnen hat, somit also bereits
allein aufgrund des zeitlichen Vorsprungs gegenüber der europäischen Diskussion stärker ausdifferenziert ist. Zum anderen nehmen die USA traditionell eine zentrale Rolle bei der technischen
Entwicklung des Internets und der Implementierung von InternetGovernance-Ansätzen ein. Dabei ist es allerdings wichtig, die Diskussion aus den USA nicht unbesehen zu übernehmen, sondern
auf bestehende Unterschiede in den regulatorischen, technischen
und ökonomischen Rahmenbedingungen in den USA und Europa
einzugehen.
Im Frühjahr 2013 wird der Fachdialog Netzneutralität dann
voraussichtlich in einer weiteren Veranstaltung eine zu den bisherigen Studien komplementäre empirische Perspektive erarbeiten.
Da aufgrund der Aktualität des Themas eine umfangreiche empirische Literatur noch nicht existiert, wird das ZEW hierzu eine eigene empirische Studie durchführen, in deren Rahmen aus Sicht
der beteiligten Akteure die derzeitigen und zu erwartenden potenziellen Kapazitätsengpässe bei der Internetnutzung aufgezeigt, die
praktizierten und anvisierten Geschäftsmodelle dargestellt und der
Handlungsbedarf sowie mögliche wirtschaftspolitische und juristische Handlungsoptionen eruiert werden.
14.12.2012 12:58:46
2
Plattformen und
Querschnittstechnologien –
Intelligente Netze und IKT-Lösungen in nahezu allen An
wendungsfeldern greifen auf einige grundlegende Quer
schnittstechnologien, wie Cloud Computing, Machineto-Machine-Kommunikation (M2M) oder auch das neue
Internetprotokoll IPv6, zurück. Kaum eine Innovation an
den Schnittstellen der IKT und zukünftiger Anwendungen
ist denkbar, wenn diese Technologien nicht weiterentwi
ckelt werden. Aufgrund ihrer Basisfunktionalitäten werden
sie auch als Enabler-Technologien bezeichnet. Sie tragen
maßgeblich zur Weiterentwicklung von Produkten, Pro
zessen und Dienstleistungen bei und sind essenzieller Be
standteil Intelligenter Netze und zukünftiger Plattformen
der digitalen Gesellschaft.
Wie kann Deutschland noch stärker von
Cloud Computing profitieren?
Cloud Computing eröffnet den Nutzern neue Möglichkeiten
auf Basis moderner Internettechnologien und schafft damit
die Grundlage für neue Produkte und Dienstleistungen. Be
sonders kleine und mittelständische Unternehmen werden
von dieser Entwicklung künftig profitieren. Die entspre
chende Technik ist heute so ausgereift, dass fast alle ge
sellschaftlichen Herausforderungen durch sie zu meistern
sind. Damit diese Entwicklung sich weiterhin positiv gestal
tet, ist es wichtig, für Vertrauen zu werben. Nur durch Ver
trauen und Akzeptanz bezüglich der Technologie werden
sich die Chancen und Potenziale von Cloud Computing voll
entfalten können. Die Fachinitiative Cloud Computing hat
sich deshalb mit einem Wegweiser „Chancen für den Mit
telstand durch Cloud Computing“ befasst, der in den fol
genden Kapiteln näher beschrieben wird.
14.12.2012 12:58:46
Welche Chance bietet Machine-to-MachineKommunikation (M2M-Kommunikation)
für die deutsche Industrie?
M2M befindet sich in starkem Aufwärtstrend. Diese Aussa
ge lässt sich an konkreten Entwicklungen beziffern: Nach
OECD-Angaben gibt es aktuell fünf Milliarden miteinander
vernetzte Geräte. Diese Zahl soll sich bis zum Jahr 2020
verzehnfachen. Grund genug, dass sich die M2M Initiative
Deutschland in einem White Paper mit den Chancen die
ser Technologie für die deutsche Industrie befasst hat. Ziel
ist es, die öffentlichkeits- und anwendergruppenwirksame
Darstellung der Chancen und der Bedeutung von M2M zu
stärken und geeignete Maßnahmen zur Nutzung von M2M
herauszuarbeiten.
Welche Rahmenbedingungen werden dazu
benötigt?
Wir benötigen in Deutschland in Bezug auf neue Technolo
gien einen stärkeren Blick auf die Chancen, die in diesen
Technologien stecken. Dies gilt insbesondere für den Ein
satz von Cloud Computing. Der automatisierte digitalisierte
Informationsaustausch zwischen technischen Systemen,
Maschinen, Fahrzeugen oder Objekten über M2M gewinnt
durch neue Dienste und Serviceangebote an Bedeutung.
Deshalb muss die bisherige Netzarchitektur auf das neue
Internetprotokoll IPv6 flächendeckend umgerüstet werden.
Eine zunehmend digitale Vernetzung erfordert den Ausbau
einer hochwertigen Netzinfrastruktur. Innovativer Wettbe
werb belebt den deutschen und europäischen Markt und
wird langfristig für mehr Wachstum sorgen.
Warum ist die flächendeckende Einführung des
neuen Internetprotokolls IPv6 notwendig?
Die flächendeckende Einführung von IPv6 ist notwendig,
um einen störungsfreien Betrieb des Internets sicherzu
stellen und der deutschen Wirtschaft weiterhin einen inno
vativen Wettbewerb zu ermöglichen. Der Vorrat an alten
Netzanschlussadressen wird bald erschöpft sein. Die bis
herige Netzarchitektur für das Adressieren von Diens
ten und die Vergabe von Internetzugängen stößt damit an
ihre Grenzen. Die Projektgruppe Einführung IPv6 hat sich
aus diesem Grund mit Handlungsempfehlungen für Politik
und Wirtschaft zur Förderung der Einführung des neuen
Internetprotokolls beschäftigt. Diese werden in den nach
folgenden Kapiteln ausgeführt.
14.12.2012 12:58:46
176
177
2
Plattformen und Querschnittstechnologien
2.1
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.3.1
2.1.3.2
2.1.4
2.1.4.1
2.1.4.2
2.1.4.3
2.1.4.4
2.1.4.5
2.1.5
2.1.5.1
2.1.5.2
2.1.6
2.1.6.1
2.1.6.2
2.1.6.3
2.1.6.4
2.1.6.5
Anlage:
2.2
Chancen für den Mittelstand durch Cloud Computing –
Ein Wegweiser ..........................................................................................
Einleitung .................................................................................................
Was sind Cloud-Computing-Lösungen überhaupt? ....................................
Chancen durch Cloud-Computing . ...........................................................
Potenziale für kleine und mittelständische Unternehmen ..........................
Gesellschaftliche Vorteile .........................................................................
Die wesentlichen Anforderungen an die Cloud-Nutzung ............................
Rechtskonformität der Geschäftstätigkeit .................................................
Datenschutz . ...........................................................................................
Informationssicherheit . ............................................................................
Portabilität ...............................................................................................
Interoperabilität . ......................................................................................
Zertifizierung und Standardisierung ..........................................................
Zertifizierung ............................................................................................
Standardisierung ......................................................................................
Orientierungshilfe zur Auswahl eines Cloud-Anbieters –
wesentliche Leitfragen .............................................................................
Rechtskonformität . ..................................................................................
Datenschutz . ...........................................................................................
Informationssicherheit . ............................................................................
Portabilität................................................................................................
Interoperabilität . ......................................................................................
Handlungsempfehlungen für die Politik zur Nutzung der Chancen und
Potenziale von Cloud Computing in Deutschland . .....................................
177
177
181
181
181
183
184
184
185
186
187
189
190
190
191
193
193
193
193
194
194
195
Machine-to-Machine-Kommunikation –
Eine Chance für die deutsche Industrie...................................................... 199
Chancen für den Mittelstand
durch Cloud Computing –
Ein Wegweiser
2.1.1
Einleitung
Heute nutzt bereits ein Viertel aller Unternehmen in Westeuropa –
Tendenz steigend – Cloud-Dienste 1. Damit ist Europa nach den
USA der Markt mit der höchsten Marktdurchdringung von CloudServices.2 Setzten noch vor wenigen Jahren fast ausschließlich Großunternehmen aus der produzierenden Industrie und der
Dienstleistungsbranche entsprechende Cloud-Lösungen ein, sind
es heute immer mehr klein- und mittelständische Unternehmen,
die den hohen Nutzen von cloud-basierten Lösungen erkennen.
Für Unternehmen, die in der Cloud bereitgestellte IT-Services
nutzen, anstatt diese selbst aufzubauen und zu betreiben, entstehen viele Vorteile:
• Die Startinvestitionen für den Kauf von Hardware (Server, Speicher etc.) und Software-Lizenzen entfallen (nahezu) komplett,
ebenso wie die Kosten für den Aufbau und die Durchführung
des eigenen Betriebs der IT-Services. Stattdessen ist in der Regel nur ein „verbrauchsabhängiges“ Nutzungsentgelt zu zahlen
(zum Beispiel nach Anzahl der Nutzer, die einen IT-Service aus
der Cloud nutzen).
Heute sind es immer
mehr klein- und
mittelständische
Unternehmen, die
den hohen Nutzen
von cloud-basierten
Lösungen erkennen.
1 http://www.bitkom.org/de/presse/8477_71446.aspx (letzter Zugriff 04.09.2012)
2.3
Handlungsempfehlungen zur Förderung .der Einführung von IPv6................ 231
2 http://www.gartner.com/it/page.jsp?id=1389313 (letzter Zugriff 04.09.2012)
14.12.2012 12:58:46
178
2
2.1
Chancen für den Mittelstand durch Cloud Computing – Ein Wegweiser
Cloud Computing
Gute Chancen für IT aus der Wolke
Wieso ist der Nutzen von Cloud Computing
für Unternehmen hoch?
Basis: 200 Unternehmen, Filter: wenn „sehr nützlich“ bzw. „nützlich“ genannt wurde
2014
2010
Datenvolumen
Cloud Computing
in Deutschland
Wachstum
1,1
+35% p.a.
Exa-Byte
3,5
Exa-Byte
Marktvolumen
Cloud Computing
in Deutschland
2017
Wachstum
1,9
Mrd.
+36% p.a.
9
Mrd.
Quelle: In Anlehnung an Cisco, 2011, entnommen aus http://www.dbresearch.de/
PROD/DBR_INTERNET_DE-PROD/PROD0000000000283604.pdf, Seite 12
Erhöhte Flexibilität
Bedarfsgerechte Bereitstellung
90%
Entlastung der IT-Ressourcen
geringer Administrationsaufwand
Quelle: In Anlehnung an Cisco, 2011, entnommen aus http://www.dbresearch.de/
PROD/DBR_INTERNET_DE-PROD/PROD0000000000283604.pdf, Seite 11
2012
179
77%
Kosteneinsparungen
(Lizenzgebühren bzw. HW-Ausgaben
75%
Gesteigerte mobile Verfügbarkeit
75%
63%
Fördert die Standardisierung der IT
Höhere Verfügbarkeitsgarantien
(als durch interne Bereitsstellung)
52%
Erhöhte Sicherheit
im RZ des Dienstleisters
Keine langfristige Bindung an
Dienstleister notwendig
45%
28%
Quelle: In Anlehnung an http://www.it-cloud-index.de, Cloud-Bericht Q2/2012, Seite 11
Cloud-Einsatz im Mittelstand
Quelle: In Anlehnung an TechConsult Studie (Cloud Bericht: TechConsult:) http://www.it-cloud-index.de, Cloud-Bericht Q2/2012, Seite 11
20%
18%
16%
Software-as-a-service
14%
Infrastructure-as-a-service
12%
Platform-as-a-service
10%
70.000 Arbeitsplätze
werden schätzungsweise in Zukunft
durch Cloud Computing geschaffen
8%
6%
4%
2%
0%
Q1/2011
Q2/2011
Q3/2011
Q4/2011
Q1/2012
Q2/2012
Quelle: In Anlehnung anhttp://www.dbresearch.de/PROD/DBR_INTERNET_DE-PROD/PROD0000000000283604.pdf, Seite 12
Abbildung 2.1-1: Infografik Cloud Computing
14.12.2012 12:58:46
180
2
• Es entfallen Kosten für Erweiterungen von Hardware, Lizenzen
und Personal im selbstorganisierten Betrieb. Nur wenn der Nutzungsbedarf steigt, steigen auch die operativen Kosten für die
aus der Cloud bezogenen IT-Services.
• Investitionsmittel werden durch den Einsatz von IT-Services aus
der Cloud freigesetzt und der Managementaufwand wird reduziert. Unternehmen können sich dadurch besser auf ihr Kern
geschäft konzentrieren.
• Der Zugriff auf IT-Services in der Cloud erfolgt über das Internet.
Die Services sind über unterschiedliche Plattformen und über
mobile Endgeräte verfügbar und werden von überall her abrufund nutzbar.
• Wichtige Synergiepotenziale, insbesondere mit Blick auf notwendige Investitionen in Sicherheitsinfrastrukturen der Rechenzentren, können über Unternehmensgrenzen hinweg genutzt werden, ohne die Integrität der eigenen Daten zu gefährden.
Um die beschriebenen Potenziale von Cloud-Services voll ausschöpfen zu können, bedarf es Vertrauen und Akzeptanz hinsichtlich
der Technologie. Dies gilt insbesondere für kleine und mittelstän
dische Unternehmen. Die Fachinitiative Cloud Computing der AG2
des Nationalen IT-Gipfels hat deshalb den vorliegenden Wegweiser
„Chancen für den Mittelstand durch Cloud
Comuting“ entwickelt.
„Wir brauchen in Deutschland eine
chancenorientierte Debatte in Bezug
Die wesentlichen Anforderungen an
auf den Einsatz neuer Technologien
Cloud Computing, wie Rechtskonformität,
und im speziellen bei Cloud
Datenschutz, Informationssicherheit, PorComputing. Cloud Computing kann
tabilität und Interoperabilität werden analyder technologische Schlüssel für die
siert. In Kapitel 2.1.5 wird kurz auf die Rolle
Realisierung der Energiewende, für
von Zertifizierung und Standardisierung im
intelligente Gesundheits-, Verwaltungs-,
Bildungs- und Verkehrsnetze sein.
Cloud Computing eingegangen. Der WegIm branchenübergreifenden Dialog
weiser endet mit einigen wichtigen Leitfrazwischen Politik, Wissenschaft und
gen (Kapitel 2.1.6), bezogen auf die fünf in
Wirtschaft müssen wir dafür gemeinsam
Kapitel 2.1.4 genannten Anforderungen. Die
Lösungsszenarien entwickeln.“
Leitfragen sind keineswegs erschöpfend
und sollen als Orientierung und Impulsgeber beim Einstieg in die Cloud dienen.
Jürgen Kunz
Geschäftsführer
ORACLE Deutschland B.V. & Co. KG
2.1
2.1.2
181
Was sind Cloud-Computing-Lösungen
überhaupt?
Eine Cloud-Computing-Lösung wird nachfolgend als die Menge derjenigen IT-Services definiert, die ein Cloud-Anbieter einem CloudAnwender zur Nutzung zur Verfügung stellt. Als Cloud-Nutzer
werden nachfolgend ausschließlich Unternehmen und Organisa
tionen betrachtet.
Cloud Computing ist eine Form der Bereitstellung von gemeinsam nutzbaren und flexibel skalierbaren IT-Leistungen durch nicht
fest zugeordnete IT-Ressourcen über Netze. Typische Beispiele dafür sind die Bereitstellung von E-Mail-Diensten durch einen Internet-Service-Provider, bei einem Anbieter ausgeführte Software,
zum Beispiel für die Buchhaltung, oder browser-basierte Anwendungen zum Kundenmanagement, bei denen über sichere Internetverbindungen auf Dienste eines Cloud-Providers zugegriffen wird.
Idealtypische Merkmale sind die Bereitstellung in Echtzeit als
Self Service auf Basis von Internettechnologien und die Abrechnung
nach Nutzung. Damit ermöglicht Cloud Computing den Nutzern
eine Umverteilung von Investitionskosten hin zu Betriebsaufwand.
Die IT-Leistungen können sich auf Anwendungen, Plattformen für
Anwendungsentwicklungen und Betrieb bzw. auf komplette Basisinfrastrukturen beziehen.3
2.1.3
Chancen durch Cloud Computing
2.1.3.1
Potenziale für kleine und mittelständische
Unternehmen
Cloud Computing ist
eine Form der Bereit
stellung von gemein
sam nutzbaren und
flexibel skalierbaren
IT-Leistungen durch
nicht fest zugeordnete
IT-Ressourcen über
Netze.
Idealtypische Merk
male sind die Bereit
stellung in Echtzeit als
Self Service auf Basis
von Internet-Technolo
gien und die Abrech
nung nach Nutzung.
Die Möglichkeit, Speicherkapazitäten, Software oder Rechenleistungen über das Internet zu beziehen, bietet Unternehmen jeg
licher Größe die Chance, ihre IT-Kapazitäten zu flexibilisieren und
benötigte Dienste je nach Umfang, Dauer der Nutzung sowie Anzahl der Nutzer zu bezahlen.
3 Quelle: Bitkom 2010, Cloud-Computing – Was Entscheider wissen müssen.
14.12.2012 12:58:46
182
2
2.1
Verschiedene Möglichkeiten der Cloud-Nutzung
Einsatzmodell
Dienstemodell
Betriebsmodell
Private
Applications
(SaaS)
Customer owns
Customer operates
Public
Platform
(PaaS)
Customer owns
Provider operates
Hybrid
Infrastructure
(IaaS)
Provider owns
Provider operates
In der Regel gehört die Organisation eines Rechenzentrums
nicht zu den Kernkompetenzen von kleinen und mittelständischen
Unternehmen. Daher ist es sinnvoll, diesen Bereich an einen sorgfältig ausgewählten Cloud-Anbieter zu vergeben und die unternehmensinternen Ressourcen auf die Kernkompetenzen des eigenen
Unternehmens zu konzentrieren. Cloud-Dienste können individuell
an die Erfordernisse eines Unternehmens angepasst und bei Bedarf sehr schnell verringert oder erweitert werden. Das vereinfacht
die IT deutlich und schafft mehr Raum für das Kerngeschäft.
2.1.3.2
Quelle: ORACLE, 2012
Abbildung 2.1-2: Verschiedene Möglichkeiten der Cloud-Nutzung
Quelle: in Anlehnung an ORACLE, 2012
Die Investitions
kosten für das Bereit
stellen der eigenen
IT-Infrastruktur im
Unternehmen entfallen.
Durch diese anpassbare Struktur ist Cloud Computing für kleine
und mittelständische Unternehmen eine interessante Alternative
zum Kauf von Informationstechnologien, sei es in Form von On-Demand-Software, sogenannter Software-as-a-Service (SaaS) oder
als Infrastructure-as-a-Service (IaaS) in Form von Rechnerkapazitäten auf externen Servern oder als On-Demand-Plattform, sogenannter Plattform-as-a-Service (PaaS).
Cloud-Lösungen können entweder „öffentlich“ (Public Cloud)
aus dem Internet bereitgestellt werden oder abgeschottet und
dediziert innerhalb der eigenen IT-Infrastruktur betrieben werden
(Private Cloud). Die Kombination beider Angebote wird als hybride
Cloud bezeichnet. Im weiteren Verlauf beziehen sich die Ausführungen ausschließlich auf Public-Cloud-Services.
Klassische Anwendungssoftware setzt üblicherweise eine um
fassende vom Anwender betriebene IT-Infrastruktur voraus. Dazu
mussten in der Vergangenheit eigene Server in Betrieb genommen
werden, was mit hohen Anschaffungs- und Betriebskosten einherging. Beim Cloud Computing werden Server genutzt, die vom
Dienste-Anbieter bereitgestellt werden. Die Investitionskosten für
das Bereitstellen der eigenen IT-Infrastruktur im Unternehmen entfallen. Cloud-Nutzer haben dadurch deutlich geringere Supportund Pflegekosten.
183
Cloud-Dienste
können individuell
an die Erfordernisse
eines Unternehmens
angepasst und bei
Bedarf sehr schnell
verringert oder
erweitert werden.
Gesellschaftliche Vorteile
Cloud-Services sind ein Schlüssel zur Lösung vieler gesellschaftspolitischer Herausforderungen, von der demografischen Entwicklung über Bildung, Energiewende, Gesundheitswesen bis hin zu
einer offenen, effizienten Verwaltung.
Beispiel Bildung: Schulen benötigen verlässliche IT-Infrastrukturen, die ihren speziellen Anforderungen gerecht werden. Sie
verfügen häufig weder über ausreichende Mittel noch über die not
wendigen Kenntnisse, um einen IT-Betrieb eigenständig zu realisieren.
Vor diesem Hintergrund wird beispielsweise über eine schulübergreifende intelligente Vernetzung mit digitalen Bildungsangeboten auf Basis von Cloud Computing diskutiert, bei der auch die
an den Schulen befindlichen Infrastrukturbestandteile zentral verwaltet werden können.
Grundlage eines solchen Konzepts ist eine gemeinsam von allen Schulen nutzbare, sichere und hochverfügbare IT-Infrastruktur. Diese könnte den Schulen zentrale Dienste, wie zum Beispiel
Identitätsmanagement, Lern- und Kommunikationsplattformen,
Mediatheken oder Software, zur Verfügung stellen. Vorhandene
Strukturen können dabei in einer einheitlichen IT-Plattform integriert werden, ohne die von den Schulen benötigte Eigenständigkeit
zu reduzieren.
Auch auf die Herausforderungen bei der Energiewende (zum Beispiel Smart Grid) oder auf Intelligente Gesundheits- oder Verwaltungsnetze ließe sich ein Cloud-Ansatz übertragen.
Cloud-Services sind
ein Schlüssel zur
Lösung vieler gesell
schaftspolitischer
Herausforderungen.
14.12.2012 12:58:46
184
2
2.1.4
Neben den vielen
Vorteilen der Cloud
besteht offensicht
lich auch Verunsiche
rung über den Einsatz
dieser Technologie.
Die wesentlichen Anforderungen
an die Cloud-Nutzung
Rund 60 % der Entscheidungsträger kleiner und mittelständischer
Unternehmen wissen, was Cloud Computing ist, aber nur 12 % planen den Einsatz oder haben Cloud Computing bereits eingeführt.4
Neben den vielen Vorteilen der Cloud besteht offensichtlich auch
Verunsicherung über den Einsatz dieser Technologie. Aspekte wie
der Speicherort der eigenen Daten, eine mögliche Anbieterabhängigkeit oder Fragen der IT-Sicherheit tragen dazu bei.
Für eine sichere und verlässliche Nutzung von Cloud-Diensten
sind unter anderem zu beachten5:
• Rechtskonformität der Geschäftstätigkeit bei einer CloudNutzung,
• Schutz von Cloud-Daten,
• Informationssicherheit von Cloud-Daten und Prozessen,
• Portabilität einer Cloud-Computing-Lösung und
• Interoperabilität einer Cloud-Computing-Lösung.
Nachfolgend werden diese fünf Anforderungen dargestellt.
2.1.4.1
Rechtskonformität der Geschäftstätigkeit
Rechtskonformität umschreibt ein regelkonformes Verhalten eines
Unternehmens in Bezug auf die gesetzlichen und regulativen Bestimmungen. Viele Unternehmen gehen über das gesetzliche Maß
hinaus und folgen zudem selbst auferlegten Compliance-Regeln
und -Prozessen.
Ein Cloud-Nutzer nutzt eine Cloud-Computing-Lösung (im Rahmen seines unternehmerischen Handelns) rechtskonform („compliant“), wenn er bei der Nutzung der Cloud-Computing-Lösung
alle hierfür anwendbaren Gesetze (Regelungen) sowie alle für sein
Unternehmen (unabhängig von der Cloud-Nutzung) anwendbaren
4 http://www.pwc.de/de_DE/de/mittelstand/assets/Cloud_Computing_Mittelstand.pdf
(letzter Zugriff 04.09.2012)
5 Technologische und wirtschaftliche Aspekte wurden in der Publikation der PG Cloud Computing
zum IT Gipfel 2011 in Kapitel 5 mit Fokus auf Infrastructure-as-a-Service diskutiert: http://www.
it-gipfel.de/IT-Gipfel/Redaktion/PDF/anbieterwechsel-ag-2,property=pdf,bereich=itgipfel,sprac
he=de,rwb=true.pdf (letzter Zugriff 04.09.2012)
2.1
Gesetze (Regelungen) einhält. Um dies sicherzustellen, sind die genaue Kenntnis der entsprechenden Regeln und eine intensive Prüfung der potenziellen Cloud-Anbieter notwendig. Der Cloud-Nutzer
ist in der Cloud-Nutzung für die Rechtskonformität verantwortlich,
wie er dies heute schon für die Nutzung der IT im eigenen Unternehmen ist.
2.1.4.2
185
Der Cloud-Nutzer ist
für die Rechtskon
formität verantwort
lich, wie er dies heute
schon für die Nutzung
der IT im eigenen
Unternehmen ist.
Datenschutz
Bei der Erhebung, Verarbeitung und Nutzung personenbezogener
Daten sind die Datenschutzbestimmungen der EU und des Bundes
zu beachten. Personenbezogen sind Daten dann, wenn sie sich
auf eine bestimmte oder eine bestimmbare natürliche Person
beziehen.
Der Cloud-Nutzer ist für die Einhaltung datenschutzrechtlicher
Bestimmungen verantwortlich. Er muss den Cloud-Anbieter sorgfältig auswählen und regelmäßig im Rahmen seiner Möglichkeiten
kontrollieren. Auch muss er sich über die möglichen Verarbeitungsorte seiner Daten im Vorfeld informieren. Liegen diese außerhalb
des europäischen Wirtschaftsraumes, muss sich der Cloud-Nutzer an die Regelungen des sogenannten „Drittstaatentransfers“
nach dem Bundesdatenschutzgesetz (BDSG) halten. Zum Beispiel
ist dann darauf zu achten, dass im Drittland ein der EU ähnlicher
Datenschutzstandard vorherrscht. Die Drittstaatenregelungen
greifen nicht, wenn sich der Cloud-Anbieter etwa zur Einhaltung
der sogenannten Safe-Harbor-Grundsätze, einer Art freiwilligen
Selbstzertifizierung, und der Zusammenarbeit mit den EU-Datenschutzaufsichtsbehörden verpflichtet hat.
Hilfestellungen bei der Einhaltung seiner datenschutzrechtlichen
Verpflichtungen kann dem Cloud-Nutzer zum Beispiel ein Zertifi
zierer bieten. Auch über die Verschlüsselung der Daten sollte der
Cloud-Nutzer nachdenken. Wenn der Schlüssel beim Cloud-Nutzer
verbleibt, verlieren die Daten durch die Verschlüsselung ihren Personenbezug.
Der Cloud-Nutzer sollte sich grundsätzlich bei seinem CloudAnbieter informieren, ob und welche staatlichen Stellen Zugriff auf
die dem Cloud-Anbieter zur Verarbeitung anvertrauten Daten haben. Besonders nach dem 11. September 2001 haben viele Länder
Der Cloud-Nutzer ist
für die Einhaltung
datenschutzrecht
licher Bestimmun
gen verantwortlich.
Über die Verschlüs
selung von Daten,
verlieren die Daten
ihren Personenbezug.
14.12.2012 12:58:46
186
2
Sicherheitsbehörden
aus sehr vielen Län
dern können CloudAnbieter zur Auskunft
über ihnen anvertraute
Daten zum Zwecke
der Terrorismus
abwehr auffordern.
Antiterror-Gesetze eingeführt oder novelliert, wie zum Beispiel Kanada, Australien, England, Frankreich, Deutschland und Russland.
Sicherheitsbehörden aus sehr vielen Ländern können Cloud-Anbieter zur Auskunft über ihnen anvertraute Daten zum Zwecke der
Terrorismusabwehr auffordern. Art und Weise können sich unterscheiden. In der Konsequenz betrifft der Zugriff auf Daten durch
staatliche Stellen im begründeten Verdachtsfall alle Unternehmen,
unabhängig von einem in- oder ausländischen Firmensitz.6
2.1.4.3
Die Verantwortung
für die Informa
tionssicherheit liegt
beim Cloud-Nutzer.
Informationssicherheit
Informationssicherheit beinhaltet im Gegensatz zum Datenschutz
auch die Gewährleistung der Authentizität von Informationen. Sie
umfasst alle technischen und organisatorischen Maßnahmen zum
Schutz von Daten und Prozessen vor Verfälschung, Zerstörung oder
unzulässiger Weitergabe. Gegenstand sind sowohl Unternehmensdaten als auch Prozesse und Prozeduren der Datenverarbeitung,
also auch Informationen als Ergebnis der verarbeiteten Daten.
Informationssicherheit bei der Nutzung einer Cloud-Lösung bezieht sich auf diejenigen Daten, die der Cloud-Nutzer im Rahmen
der Nutzung an den Cloud-Anbieter übergibt und diejenigen Daten,
die während der Nutzung der Cloud-Lösung entstehen (im folgenden Cloud-Daten genannt).
Die Informationssicherheit dieser, dem Cloud-Anbieter anvertrauten Daten und Prozesse ist gegeben, wenn deren Verfügbarkeit,
Unversehrtheit und Schutz vor unbefugtem Zugriff sichergestellt
sind. Zu den aktiven Vorkehrungen des Cloud-Nutzers für den
Schutz seiner Informationen zählt die Datenverschlüsselung und
die verschlüsselte Datenübertragung.
Die Verantwortung für die Informationssicherheit liegt beim
Cloud-Nutzer. Beim Cloud-Nutzer verbleibt die organisatorische
6 Häufig wird im Zusammenhang mit Cloud Computing nur über den Patriot Act diskutiert.
Grundsätzlich gilt, dass Unternehmen und Organisationen stets den geltenden Regelungen
und Gesetzen in den Ländern, in denen sich der Hauptsitz befindet und in denen sie tätig sind,
unterliegen. Siehe auch: http://www.hoganlovells.com/files/News/c6edc1e2-d57b-402e-9caba7be4e004c59/Presentation/NewsAttachment/a17af284-7d04-4008-b557-5888433b292d/
Revised%20Government%20Access%20to%20Cloud%20Data%20Paper%20(18%20July%2012).pdf,
S. 13 (letzter Zugriff 04.09.2012)
2.1
Verantwortung (Kontrollpflicht). Beim Cloud-Anbieter verbleibt die
betriebliche Verantwortung (je nach Vertragsgestaltung zum Beispiel für Backups) für die Informationssicherheit.
Die Internationale Standardisierungsnorm ISO 27001 bietet Kriterien für die IT-Sicherheit. Wer Cloud-Dienste nutzt, sollte auch
über die Zertifizierung hinaus ein Verständnis dafür entwickeln,
welche Sicherheitsmaßnahmen in der Cloud umgesetzt sind und
dies aktiv beim Cloud-Anbieter hinterfragen. Dies betrifft insbesondere Aspekte wie
• Virtualisierungssicherheit,
• Mandantenfähigkeit und -trennung,
• Systemisolation und Netzwerktrennung,
• Lebenszyklus von Daten in der Cloud und
• Prozesse zwischen Cloud-Nutzer und Cloud-Anbieter sowie
• Kontrollverfahren.
Für Deutschland gibt es darüber hinaus den IT-Grundschutzkatalog
des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) 7
zur Erkennung und Vermeidung sicherheitsrelevanter Schwachstellen in IT-Umgebungen. Dieser kann als Grundlage für Gespräche
zum Thema Sicherheit mit dem Cloud-Anbieter genutzt werden.
2.1.4.4
187
Für Deutschland
gibt es den ITGrundschutzkatalog
des Bundesamtes
für Sicherheit in der
Informationstechnik
(BSI) zur Erkennung
und Vermeidung
sicherheitsrelevanter
Schwachstellen in
IT-Umgebungen.
Portabilität
Portabilität bezeichnet im generellen die Unabhängigkeit von Computerprogrammen (oder IT-Services) von ihrer spezifischen Implementierung auf einer bestimmten IT-Plattform.
Die Portabilität einer Cloud-Lösung ist der Grad der Unabhängigkeit der zur Verfügung gestellten Services eines Anbieters von
ihrer Implementierung in der Cloud.Die Portabilität von Cloud-Angeboten hat drei wesentliche Ebenen:
• Portabilität der Services,
• Portabilität der Schnittstellen und Austauschformate und
• Portabilität der Daten und Prozesse.
Die Portabilität einer
Cloud-Lösung ist der
Grad der Unabhängig
keit der zur Verfügung
gestellten Services
eines Anbieters von
ihrer Implementie
rung in der Cloud.
7 https://www.bsi.bund.de/DE/Themen/weitereThemen/ITGrundschutzKataloge/itgrundschutz-
kataloge_node.html (letzter Zugriff 04.09.2012)
14.12.2012 12:58:47
188
2
Der Wechsel von
einem Anbieter zu ei
nem anderen, dessen
Angebot auf derselben
Software basiert, ist
in der Regel unkompli
zierter als zu einem
Cloud-Service, der
mit anderer Software
realisiert wurde.
Cloud-Services, die
mit offenen Standards
arbeiten, lassen sich
potenziell einfacher
zu einem anderen
Anbieter übertragen.
Die erste Ebene „Portabilität der Services“ betrifft die Möglichkeit
zum Wechsel zwischen Anbietern derselben Lösung und somit die
zur Realisierung des Cloud-Service notwendige Software. Services, bei denen die zur Realisierung des Service notwendige Software im Markt nicht unabhängig vom Service-Anbieter verfügbar
ist, besitzen ein geringeres Maß an Portabilität, weil der betreffende Service von anderen Anbietern nicht in identischer Form angeboten werden kann. Eine höhere Portabilität besitzen Services, die
auf derselben Software basieren und deswegen in ihrer Zielsetzung und ihrem Leistungsumfang von mehreren Cloud-Dienstleistern angeboten werden.
So ist beispielsweise der Wechsel von einem Anbieter einer
cloud-basierten Kollaborationslösung zu einem anderen Anbieter, dessen Angebot auf derselben Software basiert, in der Regel unkomplizierter als zu einem Cloud-Service, der mit anderer
Software realisiert wurde. Mit Open-Source-Software realisierte
Cloud-Services können außerdem auch unabhängig vom Hersteller
der Software durch andere Cloud-Anbieter oder den Cloud-Nutzer
selbst implementiert werden und gewährleisten somit ein recht hohes Maß an Portabilität.
Die zweite Ebene „Portabilität der Schnittstellen und Austauschformate“ betrifft den Wechsel zwischen Anbietern von Lösungen,
die auf unterschiedlicher Software basieren. Hier ist oft die Inte
gration der neuen Lösung mit anderen Teilen der IT- und Prozesslandschaft des Anwenders eine zusätzliche Herausforderung.
Cloud-Services, die mit offenen Standards arbeiten, lassen sich
potenziell einfacher zu einem anderen Anbieter übertragen, weil
die zur Integration in die Prozesslandschaft des Anwenders notwendigen Schnittstellen vom neuen Anbieter implementiert werden können, ohne dass dazu beispielsweise das Einverständnis des
ursprünglichen Anbieters notwendig ist.
Die dritte Ebene „Portabilität der Daten und Prozesse“ betrifft
die Portabilität der in der Cloud lagernden Daten und Prozesse des
Anwenders. Bei einem Wechsel von Cloud-Service-Anbietern muss
es möglich sein (etwa mit Hilfe von standardisierten Schnittstellen)
die eventuell vorhandenen Anwenderdaten sowie die innerhalb des
Cloud-Service gespeicherten Prozesse aus einem Cloud-Service in
2.1
einen anderen Cloud-Service (oder ins eigene Rechenzentrum) zu
überführen. Je standardisierter und einfacher ein Umzug ist, desto
höher ist die Portabilität der Cloud-Lösung.
Die Portabilität von Cloud-Lösungen (Services und Daten) ist
ein sinnvolles Entscheidungskriterium für die Anbieterauswahl und
sollte ein fester Bestandteil bei der Betrachtung der Kosten einer
Cloud-Lösung sein. Hier ist auch zu prüfen, wie das Betriebsmodell
(siehe Kapitel 2.1.3) die Portabilität beeinflusst.
2.1.4.5
189
Die Portabilität von
Cloud-Lösungen ist
ein sinnvolles Entschei
dungskriterium für die
Anbieter-Auswahl.
Interoperabilität
Interoperabilität beschreibt die Möglichkeiten, IT-Systeme, Hardund Software über offene Standards und Schnittstellen so aufeinander abzustimmen, dass diese Systeme reibungslos miteinander
kommunizieren und die Daten unter Berücksichtigung des Datenschutzes verarbeitet werden können.
Die Interoperabilität einer Cloud-Lösung ist der Grad an Ko
operationsfähigkeit der Cloud-Lösung mit anderen IT-Diensten
(zum Beispiel mit anderen Cloud-Lösungen). Je größer die Kooperationsfähigkeit, desto einfacher (kostengünstiger) können
Geschäftsprozesse über mehrere Cloud-Lösungen oder andere Implementierungen von IT-Diensten hinweg realisiert werden.
Die dauerhafte Interoperabilität zwischen (Cloud-)Produkten unterschiedlicher Hersteller wird durch die Verwendung von „offenen
Standards“ beispielsweise zur Authentifizierung, für Kommunikationsprotokolle oder für Datenaustauschformate begünstigt. Von
einem offenen Standard spricht man dann, wenn der entsprechende Standard in einer offenen und transparenten Weise entwickelt,
gepflegt und veröffentlicht wird und er unabhängig von der Wahl
des Geschäftsmodells frei verwendbar ist.8 Cloud-Angebote, die
offene Standards unterstützen, ermöglichen es Herstellern anderer Cloud-Angebote auf diese Weise, interoperable Angebote zu
Die Interoperabilität
einer Cloud-Lösung
ist der Grad an
Kooperationsfähigkeit
der Cloud-Lösung mit
anderen IT-Diensten.
8 Eine weitgehend akzeptierte Definition des Begriffes „Open Standard“ findet sich im europä
ischen Interoperabilitätsrahmen für pan-europäische eGovernment-Services der EU:
http://ec.europa.eu/idabc/servlets/Doca2cd.pdf, S. 9 (letzter Zugriff 04.09.2012)
14.12.2012 12:58:47
190
2
2.1
191
erstellen, ohne dass diese etwa zu Vereinbarungen oder Lizenzzahlungen gegenüber dem ursprünglichen Anbieter verpflichtet
werden. Dies fördert die Bildung sogenannter „Ökosysteme“ zueinander passender Lösungen und sichert somit langfristig Interoperabiltität.
Daneben muss bei der Auswahl eines Cloud-Services darauf
geachtet werden, ob dieser die zur Integration in die IT-Prozesse
des Anwenders notwendigen Schnittstellen und Austauschformate
unterstützt. Beispiele für wichtige Dokumentenaustauschformate
und Schnittstellen sind OOXML und ODF.
Derzeit gibt es keine
cloud-spezifischen
Zertifizierungen.
2.1.5
Zertifizierung und Standardisierung
2.1.5.1
Zertifizierung
Eine Zertifizierung ist ein Nachweis für die qualitative und sichere
Erbringung von Services.
Das Angebot von Cloud-Diensten ist komplex und vielfältig. Der
Markt bietet für zahlreiche Bedürfnisse maßgeschneiderte Angebote. Auch aus diesem Grund gibt es derzeit keine cloud-spezifischen
Zertifizierungen. Allerdings existieren eine Reihe von internationalen Standards zur Zertifizierung einzelner Aspekte der IT, die auch
für Cloud Computing relevant sind, wie zum Beispiel ISO 27001 im
Bereich der Informationssicherheit (siehe Kapitel 2.1.4.3).
Auf dem Markt existieren ergänzende Zertifikate – sogenannte
„Haus-Standards“ – im Umfeld der Cloud-Sicherheit, beispielsweise von Branchenverbänden oder Prüforganisationen. Diese Zertifizierungen zielen darauf ab, die Sicherheit einer Cloud auf Grundlage
eigener Anforderungskataloge zu prüfen und mit einem Zertifikat
zu bestätigen. Aber dergleichen Zertifikate bieten keine Garantien
oder Sicherheiten und entbinden den Cloud-Nutzer auch nicht von
seinen Kontrollpflichten.
Abbildung 2.1-3: Wichtige Standardisierungsorgansisationen im Cloud Computing
Quelle: Das Normungs- und Standardisierungsumfeld von Cloud Computing im Auftrag
des BMWi, erstellt durch Booz & Company in Kooperation mit dem FZI Forschungszentrum
Informatik, 2012
2.1.5.2
Standardisierung
Für Cloud-Nutzer, die insbesondere ein internationales Geschäftsumfeld bedienen, ist es sinnvoll darauf zu achten, ob CloudAnbieter ihre IT-Infrastruktur auf bestimmte Standardisierungen hin
ausrichten und so zumindest eine „Grundausstattung“ beispielsweise an definierten Schnittstellen bieten.
Weltweit gibt es rund 150 Organisationen, die sich mit Aspekten
der Standardisierung im Cloud Computing befassen. Davon ist derzeit nur ein kleiner Teil relevant 9, siehe Abbildung 2.1-3.
Weltweit gibt es rund
150 Organisationen,
die sich mit Aspekten
der Standardisierung
im Cloud Computing
befassen.
9 http://www.trusted-cloud.de/documents/20111222_BMWi_Cloud_Standards_Studie_
Abschlussbericht_(FINAL).pdf (letzter Zugriff 24.10.2012)
14.12.2012 12:58:47
192
2
2.1
Von diesen Organisationen im Normungs- und Standardisierungsumfeld seien exemplarisch erwähnt:
2.1.6
• International:
–– Die Cloud Security Alliance (CSA) setzt sich zusammen aus
Anbietern von Cloud-Lösungen, Verbänden und Einzelpersonen. Sie zielt vor allem auf die Verbreitung von Best Practices
im Bereich Sicherheit.
Die im Folgenden genannten Leitfragen sollen beim Einstieg in die
Überprüfung der fünf beschriebenen Anforderungen bei der Auswahl von Cloud-Computing-Angeboten helfen. Sie sind keineswegs
erschöpfend und können insbesondere die Untersuchung der indi
viduellen oder branchenspezifischen Anforderungen nicht ersetzen, bestenfalls ergänzen.
Webseite: www.cloudsecurityalliance.org
–– Das Open Cloud Consortium (OCC) ist ein gemeinnütziger Zusammenschluss von Unternehmen, Hochschulen und Behörden. Entwickelt werden sollen insbesondere Prüfmarken und
Standards wie zum Beispiel der MalStone-Benchmark.
Webseite: www.opencloudconsortium.org
• Europa:
–– EuroCloud ist ein europaweiter Zusammenschluss von Unternehmen, die Cloud-Lösungen anbieten (mit einer Sektion in
Deutschland). Neben der Förderung von Akzeptanz und Vertrauen bezüglich Cloud-Lösungen gehört beispielsweise auch
ein EuroCloud-Star-Audit („SaaS-Gütesiegel“) zu den Verbandszielen.
2.1.6.1
193
Orientierungshilfe zur Auswahl eines
Cloud-Anbieters – wesentliche Leitfragen
Rechtskonformität
• Informiert der Cloud-Anbieter transparent darüber, an welchen
Standorten/in welchen Ländern sein Service betrieben wird?
• Welche gesetzlichen Regelungen muss der Cloud-Anwender –
unabhängig von einer Cloud-Nutzung – berücksichtigen?
• Kommt der Anbieter mit seinem Cloud-Service der erforder
lichen Rechtskonformität für den Cloud-Nutzer nach?
2.1.6.2
Datenschutz
Webseiten: eurocloud.org, eurocloud.de
–– SaaS-EcoSystem e. V. ist ein Zusammenschluss von Unternehmen, die Cloud- und SaaS-Lösungen anbieten. Neben
dem Ziel, Cloud- und SaaS-Lösungen weiter in mittelständischen Unternehmen in Deutschland zu etablieren, hat der
Verein die Standards „Trust in Cloud“ (SaaS) und „Cloud Experte“ erarbeitet.
• Welche Datenschutzmaßnahmen hat der Cloud-Anbieter implementiert? Wird das den Anforderungen des Kunden gerecht?
• Wie reagiert der Cloud-Anbieter bei datenschutzrelevanten Vorfällen? Wie unterrichtet der Cloud-Anbieter im Falle eines datenschutzrelevanten Vorfalls?
Webseite: saasecosystem.org
2.1.6.3
Eine weitergehende Übersicht sowie eine Beschreibung sämtlicher
in der Abbildung 2.1-3 erwähnter Organisationen bietet eine Studie
im Auftrag des BMWi 10.
10 http://www.trusted-cloud.de/de/878.php (letzter Zugriff 04.09.2012)
• Welche Sicherheitsmaßnahmen hat der Cloud-Anbieter implementiert? Wird das den Anforderungen des Kunden gerecht?
• Bietet der Anbieter eine Verschlüsselung der Daten und der
Kommunikation an?
• Welche Maßnahmen ergreift der Cloud-Anbieter, um die Verfügbarkeit seines Dienstes sicherzustellen?
14.12.2012 12:58:47
194
2
• Welche Maßnahmen zur Sicherung und Wiederherstellung von
Daten bietet er an?
• Wie reagiert der Cloud-Anbieter bei sicherheitsrelevanten Vorfällen?
• Wie geht der Cloud-Anbieter mit den Daten des Anwenders nach
Beendigung des Vertragsverhältnisses um?
• Wie sieht das Benutzer- und Zugriffsmanagement aus?
• Kann der Cloud-Anbieter Mandantenfähigkeit und Mandantentrennung gewährleisten?
2.1.6.4
Portabilität
• Kann der Cloud-Service auch vom Cloud-Nutzer selbst oder
einem anderen Dienstleister/Cloud-Anbieter realisiert werden?
• Sind entsprechende Angebote im Markt verfügbar?
• Stellt der Service für die Integration in die Prozesslandschaft
Schnittstellen und Austauschformate zur Verfügung, die auch
von anderen Services bereitgestellt werden?
• Welche Schnittstellen und Verfahren stehen zur Verfügung, um
die innerhalb eines Cloud-Services gespeicherten Daten und
Prozesse zu exportieren?
• In welche anderen Cloud-Services lassen sich die aus dem fraglichen Service exportierten Daten und Prozessinformationen
wieder importieren?
2.1.6.5
Interoperabilität
• Welche Schnittstellen und Austauschformate werden zur Integration eines Cloud-Angebotes in die Prozesslandschaft des
Cloud-Nutzers benötigt?
• Welche Schnittstellen und Austauschformate unterstützt der
Cloud-Service?
• Bei welchen vom Cloud-Service unterstützten Schnittstellen
und Austauschformaten handelt es sich um offene Standards?
• Beteiligt sich der Cloud-Anbieter an der Pflege und Weiterentwicklung der entsprechenden Standards?
2.1
195
Anlage:
Handlungsempfehlungen für die Politik zur
Nutzung der Chancen und Potenziale von
Cloud Computing in Deutschland
Die Fachinitiative „Cloud Computing“ innerhalb der Arbeitsgruppe 2 „Digitale Infrastrukturen“ des Nationalen IT-Gipfels hat das Ziel, die Rahmenbedingungen für Anbieter und
Nutzer zu analysieren und so zu gestalten, dass die Innovationspotenziale des Cloud Computings in Deutschland bestmöglich genutzt werden können.
Cloud Computing markiert einen Paradigmenwechsel in der Bereitstellung und Nutzung
von IT-Services, der Nutzer und Anbieter gleichermaßen betrifft. Sowohl Entwicklung, Angebot und Nutzung von Cloud-Services als auch der Einsatz von Cloud Computing bietet
Chancen, die Wettbewerbs- und Innovationsfähigkeit zu steigern. Vor diesem Hintergrund
erwarten Experten vom Cloud Computing positive Impulse für den Arbeitsmarkt. Allein in
Europa rechnet man mit rund 70.000 neuen Jobs jährlich.* Um die Vorteile und Chancen
von Cloud Computing optimal nutzen zu können, möchte die Fachinitiative politischen Entscheidungsträgern mit diesem Papier Handlungsempfehlungen geben:
1. Exzellente Chancen durch Cloud Computing für Deutschland nutzen
Wir brauchen in Deutschland bezogen auf den Einsatz neuer Technologien eine chancenorientierte Debatte. Dies gilt insbesondere für Cloud Computing im Hinblick auf eine
stärkere Globalisierung der Geschäftsprozesse sowie hinsichtlich knapper werdender finanzieller Spielräume bei gleichzeitig steigenden gesellschaftlichen Herausforderungen
und Erwartungen (zum Beispiel Energiewende, demografische Entwicklung, Gesundheitsversorgung). Hierbei sollte die Politik die gesellschaftlichen sowie ökonomischen
Vorteile dieser, vor allem auch für mittelständische Unternehmen vielversprechenden, Technologie noch stärker betonen und umfassend erklären. So kann sich Deutschland mit seiner überwiegend mittelständisch geprägten Wirtschaft zum Vorreiter beim
Cloud Computing entwickeln.
* Siehe hierzu auch Carsten Rossbach, Bernd Welz: Survival of the Fittest – Wie Europa in der Cloud eine führende Rolle übernehmen
kann; Roland Berger Strategy Consultants, 2012
14.12.2012 12:58:47
196
2
2. Vorbildfunktion in öffentlicher Verwaltung leben
Die öffentliche Verwaltung sollte sich bei der Nutzung von Cloud-Lösungen ihrer Vorbildfunktion – insbesondere gegenüber kleinen und mittelständischen Unternehmen – bewusst werden und diese technologische Entwicklung bei ihren e-Government-Angeboten stärker als bisher unterstützen. Hierbei sollten offene Standards und Interoperabilität
eine zentrale Rolle spielen.
3. Cloud Computing durch den Ausbau einer hochwertigen Netzinfrastruktur
ermöglichen
Cloud Computing ist integraler Bestandteil Intelligenter Netze und trägt durch innovative
Anwendungen zur Intelligenz der Netze bei. Gleichzeitig müssen zunehmend komplexere Cloud-Dienste intelligent miteinander vernetzt und mit dem Cloud-Nutzer verbunden
werden. Notwendig sind daher weitere Anstrengungen und die Verbesserung der Rahmenbedingungen für den Ausbau breitbandiger und qualitativ hochwertiger Netzinfrastrukturen (sowie Standards, die eine systemübergreifende Integration von Anwendungen und Daten erleichtern).
2.1
197
6. Umsetzbare und einheitliche Interpretation von Datenschutzregelungen
etablieren
Die Datenschutzbeauftragten der Länder sind gefordert, die geltenden Datenschutzgesetze des Bundes und die Richtlinien der EU hinsichtlich der Rechtsanwendungs
sicherheit für Anbieter und Anwender einheitlich zu interpretieren. Die Fachinitiative
regt einen intensiven Dialog zwischen Datenschützern der Länder, des Bundes und der
IKT-Wirtschaft an, um einen Austausch über die technologischen Möglichkeiten und juristischen Anforderungen an Cloud Computing zu fördern.
7. Einzelfall-Gesetzgebungen im Cloud Computing vermeiden
Cloud-Lösungen benötigen angesichts ihrer Vielfalt und der hohen Innovationsgeschwindigkeit, der sie unterliegen, eine für den technischen Fortschritt entwicklungsoffene
Rechtsordnung. Erforderlich sind somit Regulierungen mit Augenmaß statt Gesetzen,
die Einzelfälle betreffen. Die konsequente Förderung von Standardisierung und eine
europaweite Vereinheitlichung des Rechts sollten im Vordergrund stehen. Keinesfalls
darf das Innovationspotenzial von Cloud Computing durch eine zu restriktive (Einzelfall-)
Regulierung beschränkt werden.
4. Wettbewerb und Innovation durch Cloud Computing fördern
Cloud Computing bietet zahlreiche Chancen für die ITK-Industrie in Deutschland und
Europa. Die Bundesregierung sollte daher noch stärker und langfristig ein Umfeld für
mehr Wachstum durch innovativen Wettbewerb auf der Grundlage offener Standards
schaffen. Außerdem sollte sie weitere Fördervorhaben im Bereich Cloud Computing für
den Mittelstand vorsehen, wobei das vom BMWi initiierte Technologieprogramm „Trusted Cloud“ als Vorbild dienen kann.
5. Datenschutz innerhalb Europas harmonisieren, Cloud Computing stärken.
Der Datenschutz in Europa muss harmonisiert werden. Hierin liegt die wesentliche
Chance der Vorlage für eine EU-Datenschutzverordnung, mit der europaweit Rechts
sicherheit verbessert sowie ein einheitliches und angemessenes Datenschutzniveau gewährleistet werden kann. Dies ist zugleich ein entscheidender Beitrag, um die Nutzung
und die Akzeptanz von Cloud Computing weiter zu stärken. Die Bundesregierung sollte
diese Ziele auch in Zukunft mit aller Kraft verfolgen und sich dabei gegenüber den anderen Mitgliedstaaten der Europäischen Union auch für eine Umsetzung des Datenschutzes im Rahmen einer EU-Verordnung einsetzen.
14.12.2012 12:58:47
198
199
2
2.1
Chancen für den Mittelstand durch Cloud Computing - Ein Wegweiser ...... 177
2.2
2.2.3
2.2.3.1
2.2.3.2
2.2.3.2.1
2.2.3.2.2
2.2.3.2.3
2.2.3.2.4
2.2.4
2.2.4.1
2.2.4.2
2.2.4.3
2.2.4.4
Eine Chance für die deutsche Industrie . ..............................................199
Einleitung und Motivation .........................................................................
Harmonisierungsprozess für Endgeräte und Applikationen ........................
Referenzarchitektur – Software ................................................................
Referenzarchitektur – Hardware ...............................................................
Best-Practice-Empfehlungen ....................................................................
Best-Practice-Empfehlung Mobilfunk-Module ...........................................
Best-Practice-Empfehlung Komponenten . ................................................
Best-Practice-Empfehlung Interoperabilität vom Sensor zur
MES- bis ERP-Ebene . ...............................................................................
Best-Practice-Empfehlung Mobilfunk ........................................................
Best-Practice-Empfehlung M2M-Anwendungen ........................................
Best-Practice-Empfehlung Software & Service Delivery Platform
nach dem OSGI-Standard . .......................................................................
Entwickler abholen und mitnehmen ..........................................................
Warum Entwickler-Fokus? . .......................................................................
Konkrete Handlungsmöglichkeiten ............................................................
Informationsverbreitung ...........................................................................
Ausbildung ...............................................................................................
Experimentierfeld .....................................................................................
Lehr-/Kursprogramm, um M2M in die betriebliche Praxis zu bringen .........
Handlungsempfehlungen ..........................................................................
M2M-Standardisierung .............................................................................
M2M-Aufklärung intensivieren ..................................................................
Beseitigung von M2M-Markteinführungshürden ........................................
M2M – Globaler Angang ...........................................................................
2.3
Handlungsempfehlungen zur Förderung .der Einführung von IPv6................ 231
2.2.1
2.2.2
2.2.2.1
2.2.2.2
2.2.2.3
2.2.2.3.1
2.2.2.3.2
2.2.2.3.3
2.2.2.3.4
2.2.2.3.5
2.2.2.3.6
199
203
203
205
206
206
208
208
213
216
219
221
222
223
223
223
224
224
225
225
226
227
227
2.2
Eine Chance für die deutsche Industrie
2.2.1
Einleitung und Motivation
Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) steht für den automatisierten Informationsaustausch zwischen technischen Systemen
wie Maschinen, Fahrzeugen oder auch Containern untereinander
oder mit einer zentralen Stelle. Diese bilden somit ein intelligentes Netzwerk, welches fast zwangsläufig beliebig komplex werden
kann.
Die in Echtzeit entstehenden Daten als Abbild der realen, physi
kalischen Welt können durch Vernetzung mit internetbasierten
Diensten verarbeitet und für autonome Regelprozesse genutzt werden. Das unterstützt eine Systematisierung und Selbststeuerung
in vielen Wirtschaftsbereichen. Beispielsweise wird dieser Transformationsprozess in der Industrieproduktion mit dem Begriff „Industrie 4.0“ umschrieben. Gemeint ist damit ein neuer Ansatz, bei
dem Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) sowohl
die Produktion selbst wie auch das Umfeld in völlig neuer Form vernetzt wird. Ziele sind Flexibilisierung und Automatisierung.
Die einzelnen Dinge, Objekte, Geräte oder das Gesamtnetz inter
agieren jedoch in einem solchen Ende-zu-Ende-Szenario an den
End- und Knotenpunkten direkt oder indirekt auch mit Menschen.
M2M steht für den
automatischen
Informations
austausch zwischen
technischen
Systemen.
14.12.2012 12:58:47
200
2
2.2
Machine-to-Machine-Kommunikation – Eine Chance für die deutsche Industrie
2020
Wirtschaftliches und
gesellschaftspolitisches
Potential der
M2M-Kommunikation
201
vorraussichtlich
2010
50 Milliarden vernetzte Dinge
Gesundheit
1990
1975
Digitale
Gesellschaft
Gebäude
Energieerzeugung
100 Jahre
20 Jahre
10 Jahre
Verbrauchszähler
ca.
1 Million Orte
per Telefon verbunden
ca.
5 Milliarden
Menschen
Bildung
Verwaltung
Aufladestationen
per Mobilfunk
verbunden
Transport und Verkehr
Mobile
Telefonie
Haus
Dienstleistung
Globale
Konnektivität
2010
Digitale
Gesellschaft
ca.
0,5 Milliarden
Breitbandverbindungen
Quelle: In Anlehnung an diverse Ericsson Studien
Abbildung 2.2-1: Infografik Machine-to-Machine-Kommunikation
14.12.2012 12:58:47
202
2
An einigen Stellen ist der Mensch dann somit kontrollierende oder lenkende Instanz
– beispielsweise in einer SCADA-Leitstelle des Smart Grid der Energiewirtschaft.
Manchmal ist er auch nur einer von vielen Tausenden Teilnehmern in einem größeren Schwarm-Szenario – beispielsweise
in einem Haushalt mit Photovoltaikanlage
innerhalb des Smart Grid. Oder im Straßenverkehr, wenn er sich in einem vernetzten
Fahrzeug bewegt und von smarten Ampelsteuerungen oder Verkehrsmeldungen in
Car-to-X-Szenarien profitiert.
Der Mensch ist hier meist Nutznießer eines effizienteren Systems oder Nutzer von
klassifizierten, konsolidierten und kumulierten Informationen. Eine zentrale AusProf. Dr. Hermann Eul
wertung all dieser Informationen macht
Chairman
Intel Mobile Communications GmbH
aufgrund der Informationsfülle oftmals jedoch nur beschränkten Sinn. Eine lokale
oder auch Schwarm-Intelligenz ist in vielen
Fällen erheblich effizienter.
Um ein insgesamt Intelligentes Netz zu erreichen, müssen möglichst viele – jedoch mindestens einige wesentliche – Bestandteile
des Netzes ebenfalls eine gewisse Basisintelligenz aufweisen.
Diese smarten Netzkomponenten sind in der Regel in Form konkreter Geräte identifizierbar. Diese Geräte wiederum erhalten ihre
Intelligenz – und somit ihre Autarkie – von intelligenter Hard- und
Software, die sie steuert. Dies wiederum setzt das Vorhandensein
effizient interagierender Hard- und Software-Komponenten voraus.
Dieses Kapitel widmet sich den hierfür erforderlichen Building
Blocks, ausgehend von grundlegenden Hardware-Komponenten,
bewährten M2M-Software-Frameworks als Basis-Plattform und integrativen Systemelementen auf der Ebene der Netzinfrastruktur.
„Cyber-Physical Systems werden unsere
Wirtschaft und Gesellschaft auf eine
neue technische Entwicklungsstufe heben.
Die Vernetzung bisher voneinander
unabhängiger Geräte und Anwendungen
wird unsere Lebensqualität verbessern,
den Ressourcenverbrauch verringern
und neue Geschäftsfelder eröffnen. Die
Grundlage dafür ist die Kommunikation
von Maschine zu Maschine. Damit diese
Zukunftsvision Realität werden kann,
sind umfangreiche Basisentwicklungen
notwendig. Von technischen Innovation
über Standardisierungen bis hin zur
Erstellungen der regulatorischen
Rahmenbedingungen muss noch viel
Arbeit geleistet werden. “
2.2
2.2.2
203
Harmonisierungsprozess für Endgeräte
und Applikationen
Die Entwicklung und Inbetriebnahme einer M2M-System- und
Kommunikationsinfrastruktur kann eine beliebig hohe Komplexität aufweisen. Für Unternehmen, die entsprechenden Herausforderungen erstmalig gegenüberstehen, ist es daher sehr wichtig,
auf das Fachwissen von Experten zurückgreifen zu können. Diese
Experten wiederum sind auf ihre eigenen Netzwerke und die Vorarbeiten anderer Experten angewiesen. Vordefinierte Referenzarchitekturen bieten sich als Hilfsmittel an.
2.2.2.1
Referenzarchitektur – Software
Die „M2M Initiative Deutschland“ empfiehlt eine M2M-Referenzarchitektur (siehe folgende Abbildung 2.2-2). Diese verlagert die
nötige lokale Intelligenz in eine dedizierte M2M-Client-Instanz,
das heißt konkret in ein Software-Framework, das auf EmbeddedHardware betrieben wird.
Die Definition eines solches Software-Frameworks erfolgt über
Industrie-Gremien wie die OSGi Allianz oder die Standardisierungsorganisation ETSI, sodass ein hoher Grad an Interoperabilität und
Zukunftssicherheit gegeben ist. Das Netz wird also nicht nur kommunikationsseitig intelligent, sondern auch smart in Aufbau, Betrieb und Wartung.
Darüber hinaus muss die Integration und Interoperabilität auf
Anwendungs- und Datenebene durch standardisierte Daten- und
Interaktionsmodelle sichergestellt werden. Hierzu wird vorgeschlagen, entsprechende branchenspezifische Standards wie
beispielsweise OPC Unified Architecture (OPC UA) in der Automatisierungstechnik einzusetzen, sodass die Interoperabilität und
Rekombinierbarkeit von Anwendungskomponenten auch unterschiedlicher Hersteller erleichtert wird.
Die „M2M Initiative
Deutschland“
empfiehlt eine M2MReferenzarchitektur.
Integration und Inter
operabilität müssen
auf Anwendungs- und
Datenebene durch
standardisierte
Daten- und
Interaktionsmodelle
sichergestellt werden.
14.12.2012 12:58:47
204
2
2.2
2.2.2.2
Bildlegende:
• M2M-Komponenten und -Anwendungen
1. M2M-Anwendungen zur Nutzung über das
Internet
2. Wiederverwendbare und rekombinierbare
lösungsspezifische Anwendungskomponenten,
z. B. Webservices für Lokalisierung,
Messwertüberwachungen, Alarmierung,
M2M-Bestandsmanagement*
• M2M-Konnektivität
Auf die M2M-Kommunikationsanforderungen
hin angepasste Telekommunikationsleistungen,
z. B. Datentransport, Roaming, spezielle
Mobilfunktarife, SIM-Kartenaktivierung bei
Bedarf, Kostenkontrolle, Lokalisierung, etc.
• M2M-Modul-SW-Komponenten
Auf die M2M-Module nachladbare
wiederverwendbare und rekombinierbarer
lösungsspezifischer SW-Komponenten z. B.
zur Datenerfassung, Integration in lokale
Umgebungen, lokale Nutzerschnittstellen u.ä.*
• M2M-Module
Zertifizierte Module mit Laufzeit- und
Managementumgebung für Konfiguration und
nachladbare Anwendungskomponenten,
z. B. OSGI
• M2M-One-Stop-Shop
Ladentheke für das Bestellen und Buchen
aller Lösungskomponenten und zugehörigen
Dienstleistungen
• M2M-Community
Entwickler-Support durch Foren/
Bulletin Boards, Beispiel-Code, etc.
• M2M-Entwicklungsumgebung
Entwicklungsumgebung zur Erstellung von
SW-Komponenten für Cloud bzw. EndgeräteSeite
• M2M-Management
Management von Endgeräten und Konnektivität,
z. B. Bestellen/Aktivieren von SIM-Karten,
Konfigurieren von Tarifen und Kosten-Kontroll
mechanismen, Remote-Device-Management für
Endgeräte-Konfiguration und zum Hochladen
von Software-Modulen auf Endgeräte.
Referenzarchitektur – Hardware
Auf Seiten der Hardware herrscht ein großer Varianten-Reichtum
(siehe Abbildung 2.2-3), der auch durch landesspezifische Unterschiede bedingt ist. Dies ergibt eine komplexe Entscheidungs
matrix, die beim Systemdesign zu durchlaufen ist. Zwei wesentliche
Gründe dafür sind:
• Die Gerätehersteller von M2M-Komponenten haben noch keinen gemeinsamen Mindeststandard bezüglich Funktionalität
und Bedienbarkeit.
• Die Netzbetreiber haben noch kein gemeinsames Regelwerk für
eine M2M-Kommunikation. Netzbetreiber, speziell die Mobil
funk-Anbieter, haben die unterschiedlichsten Regeln und Einschränkungen.
Beide Gründe verursachen beim potenziellen Endkunden, der in
der Regel kein Telekommunikationsfachwissen besitzt, einen hohen Arbeitsaufwand und somit Kosten. Viele Klein- und Kleinstprojekte werden daher aktuell nicht umgesetzt. Diese Klein- und
Kleinstprojekte bilden jedoch in Summe einen extrem großen
Markt. Beispielsweise besitzen 80 % der Transportunternehmen in
Deutschland weniger als 10 Fahrzeuge! Eine wichtige Zielgruppe,
Bei der Hardware
herrscht ein großer
Varianten-Reichtum.
Viele Klein- und
Kleinstprojekte
werden nicht
umgesetzt. Diese
bilden jedoch in
Summe einen extrem
großen Markt.
M2M-Schalenmodell
Applikation
System
Komponente
Modul
Mehrwertzuwachs
Radio
* Vorzugsweise unter Verwendung von anwendungs- bzw.
branchenspezifischen Standards für Datenmodellierung und
-integration wie z. B. OPC in der Industrieautomatisierung
Abbildung 2.2-2: M2M-Deutschland-Referenzarchitektur
Quelle: Projektgruppe M2M Initiative Deutschland, 2012
205
Abbildung 2.2-3: Überblick M2M-Hardware-Varianten
Quelle: in Anlehnung an Siemens, 2012
Quelle:
Projektgruppe M2M Initiative Deutschland, 2012
14.12.2012 12:58:48
206
2
die aktuell von M2M kaum profitiert. Andere große Märkte sind
im Maschinenbau, im Bereich der regenerativen Energien und im
Wasser/Abwasser sowie im Heizungs- und Klimatechnik-Bereich
zu finden. Märkte, die in Zukunft immer wichtiger für Deutschland
werden.
2.2.2.3
Best-Practice-Empfehlungen
Best Practice-Empehlungen aus den verschiedenen Bereichen der
M2M-System- und Kommunikationsinfrastruktur sollen erste Einblicke geben, was bei der M2M-Kommunikation zu beachten ist.
2.2.2.3.1 Best-Practice-Empfehlung Mobilfunk-Module
Es gibt viel zu beachten
bei der Auswahl des
richtigen M2M-Moduls.
Es gibt viel zu beachten bei der Auswahl des richtigen M2M-Moduls für integrierte Lösungen zum Datenaustausch via GSM-Kommunikation. Grundsätzlich sind die Bereiche Produktspezifikation,
Herstellerauswahl, technische Unterstützung durch den Modul
lieferanten, Qualität sowie Zulassungen zu betrachten, um ein Integrationsprojekt erfolgreich umzusetzen.
Im Rahmen der Produktspezifikation ist zu klären, welche Geschwindigkeit und damit Übertragungstechnologie (GPRS bis LTE)
und welche Frequenzbänder gefordert sind (abhängig vom Einsatzland). Zu klären sind auch die Fragen nach Größe und Gewicht, einem effizienten Energiemanagement oder dem Antennendesign.
Erheblich für die Anforderung an die Zuverlässigkeit ist die Frage,
ob die Anwendung „Mission Critical“ ist. Für die Integration ist relevant, ob Steckverbindungen eingesetzt werden oder verlötet werden
soll, welche Schnittstellen wie UART oder USB und welche Treiber
entsprechend dem Betriebssystem (WinCE, Linux, Android, etc.) erforderlich sind, ob erweiterte Funktionalitäten (FTP, E-Mail, TCP/IP,
etc.) gebraucht werden und ob eine Firmware-Fernaktualisierung in
Eigenverantwortung oder als Dienstleistung erfolgen soll.
Relevant für den Erfolg einer Integration ist die Auswahl des
Modullieferanten und der technischen Unterstützung. Wichtige Fragen sind die vollständige Abdeckung und Freistellung von
2.2
207
Lizenzrechten oder die Zertifizierung der
„Es hat ein Jahrhundert gedauert,
Produktion nach ISO/IEC 27001. Wichti1 Milliarde Orte per Telefon, aber nur
25 Jahre, knapp 5 Milliarden Menschen
ge Fragen sind auch: Bietet der Lieferant
per Mobilfunk zu verbinden.
Design-Reviews und technische UnterIn rund 10 Jahren erwarten wir bis zu
stützung auch im Zielmarkt oder dem aus50 Milliarden vernetzte Geräte. Die
gewählten asiatischen EMS? Was ist die
Machine-to-Machine-Kommunikation
End-Of-Life-Politik und wird ausreichend
bietet enormes wirtschaftliches und
Zeit zum Wechsel garantiert?
gesellschaftspolitisches Potenzial.
Die nächste industrielle Revolution hat
Der ausgewählte Lieferant sollte Inforgerade erst angefangen.“
mationen zur Qualität (zum Beispiel MTBFDaten) bereitstellen und eine definierte und
transparente Reklamationsabwicklung vorStefan Koetz
weisen. Je nach Zielmarkt können besondeVorsitzender der Geschäftsführung
Ericsson GmbH
re Zulassungen notwendig sein, die bereits
auf Modul-Niveau vorhanden sein müssen
(zum Beispiel GOST oder ICASA). Natürlich
muss ein Modullieferant Standard-Zertifikate der Regulierungs
behörden (CE, PTCRB, FCC, etc.) oder netzbetreiberspezifische
von Unternehmen wie Verizon, AT&T, Telstra oder NTTDoCoMo vorlegen können, falls für den Zielmarkt notwendig.
Zuletzt ist es empfehlenswert, sich an einen erfahrenen M2MLösungsanbieter zu wenden oder sich Rat bei der M2M Alliance e. V.
einzuholen. Es gibt bereits viele erprobte M2M-Lösungen für GSM- Es gibt bereits viele
erprobte M2MKommunikation in unterschiedlichsten Anwendungsfällen, auf die Lösungen für GSMman zurückgreifen kann. Mobilfunk ist ein sehr schnelllebiger Kommunikation in
unterschiedlichsten
Markt und Fragen nach Migrationspfaden auf höhere Geschwin- Anwendungsfällen,
digkeiten sowie zukünftige Technologien geben auch auf die Zu- auf die man zurück
greifen kann.
kunftsfähigkeit des ausgewählten Partners Antwort.
Aus Sicht eines Komponentenherstellers gilt: In industriellen Anlagen, beispielsweise im Wasser-/Abwasser- und Energie-Sektor,
sind Produktlebensdauern von Jahrzehnten typisch. Aus diesem
Grund sollten auch die industriellen Komponenten, die innerhalb
solcher Anlagen verbaut werden, diese Lebensdauern besitzen.
Eine Mobilfunk-Modul ist wiederum ein Bauteil einer solchen Komponente. Der Austausch eines solchen Mobilfunk-Moduls, zum
Beispiel durch ein Nachfolge- oder Alternativ-Modul, hat einen erheblichen negativen Einfluss auf die Entwicklungs-, Prüf- und Zulassungskosten einer Komponente und somit auf den Preis. Aus
14.12.2012 12:58:48
208
2
diesem Grund sollte das Mobilfunk-Modul aus Sicht eines Komponentenherstellers möglichst lange verfügbar sein. Hier werden
sieben Jahre und mehr gewünscht. Auf einer Liste von vielen Anforderunen ist das eine der Wichtigsten.
2.2.2.3.2 Best-Practice-Empfehlung Komponenten
Industriegeräte unter
scheiden sich in ihren
Anforderungen von
Consumer-Geräten,
die Anforderungen sind
häufig deutlich höher.
Die Mobilfunk-Entwicklung wird primär durch den Consumer-Bereich getrieben. Produktlebenszyklen von wenigen Monaten und
ein extrem großer Preisdruck sind hier die Regel. Industriegeräte
unterscheiden sich jedoch in ihren Anforderungen von ConsumerGeräten, die Anforderungen sind häufig deutlich höher.
Damit der Kunde aus dem Industriebereich eine zuverlässige
Mindestqualität erhält, sollten die Geräte einen gemeinsamen Mindestqualitätsstandard besitzen. Zu definieren wären unter anderem
Punkte aus den folgenden Bereichen: Mechanik, EMV, Temperatur,
Elektronik, Versorgungsspannung, integrierte Schutzbeschaltungen, Software-Funktionalitäten, und viele mehr.
2.2
209
Interoperabilität
In der Vergangenheit stellte die durchgängige Kommunikation von
kleinsten intelligenten Sensoren untereinander sowie vertikal zur
IT-Enterprise-Ebene in der Automatisierungsbranche noch eine
Herausforderung dar: Die Vielzahl der Übertragungstechniken (Kabel, WLAN, GSM, GPRS) und Protokolle (basierend auf TCP, HTTP,
seriell, Feldbus, etc.) machte die transportunabhängige, durchgängige „Interoperabilität“ notwendig. Zusätzlich zum Daten- und
Informationsaustausch war eine standardisierte Erkennung der
Geräte und Beschreibung der Funktionalität erforderlich. In der
Vergangenheit zog jede Erweiterung der Gerätefunktionalität im
Die Vielzahl der
Übertragungstech
niken und Proto
kolle erfordert mehr
Interoperabilität.
2.2.2.3.3 Best-Practice-Empfehlung
Interoperabilität vom Sensor zur MES- bis ERP-Ebene
Firmen aus der Auto
matisierungsbranche
haben die Notwen
digkeit zur Standar
disierung der
Kommunikation
zwischen Geräten
verschiedener Herstel
ler erkannt und 1996
die weltweit tätige
Organisation „OPC
Foundation“ gegründet.
In der Automatisierungsbranche steht M2M für den automatisierten Informationsaustausch aller in der Automatisierungspyramide
beteiligten Komponenten - vom kleinsten Sensor über Embedded
Feldgeräte, SPS-Steuerungen und HMI-Operatorpanels bis zur
IT-Enterprise-Produktionsplanungs-Software in der MES-/ERPEbene. Firmen aus der Automatisierungsbranche haben die Notwendigkeit zur Standardisierung der Kommunikation zwischen
Geräten verschiedener Hersteller erkannt und 1996 die weltweit
tätige Organisation „OPC Foundation“ zur Normierung, Zertifizierung und Verbreitung gegründet.
Abbildung 2.2-4: OPC Unified Architecture
OPC UA skaliert vom kleinsten, stromeffizienten intelligenten Sensor über Embedded Feldgeräte,
Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Gateways bis zu Operator-Bedienpanels (SCADA)
und Remote Control Lösungen in der Produktion und der Fabrik auf MES-/ERP-Ebene aber auch
auf Consumer-Geräten wie Tablets oder Smartphones.
Quelle: OPC Foundation, 2012
14.12.2012 12:58:49
210
2
Mehr als 470 Firmen
haben ihr Know-how zu
einem gemeinsamen
leistungsstarken
De-facto-Standard
für den plattfor
munabhängigen
Daten- und Informa
tionsaustausch in der
Automatisierungs
branche eingebracht.
Automatisierungsgerät immer eine Welle von Software-Anpassungen bei den Kommunikationspartnern nach sich. Plug-and-play
durch Interoperabilität zwischen Applikationen ist die Mission der
internationalen OPC Foundation: Mehr als 470 internationale Firmen haben ihr Know-how zu einem gemeinsamen leistungsstarken
De-facto-Standard für den plattformunabhängigen Daten- und Informationsaustausch in der Automatisierungsbranche eingebracht.
Als Ergebnis ist OPC Unified Architecture (OPC UA) in allen Schichten der Automatisierungspyramide anzutreffen.
Transport und IT-Sicherheit
Die Kommunikations
mechanismen sind
besonders „band
breiten-schonend“
ausgelegt und somit
gerade für Funküber
tragung geeignet.
Die Besonderheit der Geräte und Anwendungen: Alle kommunizieren per OPC UA mit einem festen Satz von Service-Schnittstellen
miteinander und können so alle Funktionen wie zum Beispiel LiveDaten, Ereignisse, historische Daten und transaktionssichere Methodenaufrufe erledigen. OPC UA bietet nicht nur Plug-and-play
(automatisches Erkennen von Teilnehmern und deren funktionalem
Umfang) unter den Geräten und funktionalen Einheiten, sondern
auch die notwendige IT-Sicherheit basierend auf internationalen
Standards für Authentifizierung, Autorisierung und den sicheren
Transport in der Kommunikation von Informationen. Neben dem
Schutz vor jeder Art der Kompromittierung der Daten kann zusätzlich der Zugriff auf bestimmte Daten protokolliert (auditiert) werden.
Die Unterbrechung der Transportschicht bedeutet nicht sofort den
Ausfall von Informationen: Timeout- und Heartbeat-Einstellungen
können dem (zum Beispiel kabelgebundenen oder mobilen) Einsatz
angepasst werden – Daten werden automatisch zwischengepuffert
und erneut zur Verfügung gestellt. Die Kommunikationsmechanismen sind besonders „bandbreiten-schonend“ ausgelegt und somit
gerade für Funkübertragung geeignet.
2.2
211
Datenzusammenführung und Modellierung von Information
Durch die standardisierte Zusammenführung von Daten und deren
Struktur und Bedeutung (Metadaten) eignet sich OPC UA insbesondere für verteilte, intelligente Anwendungen zwischen Maschinen ohne Erfordernis einer übergeordneten Intelligenz oder eines
zentralen Wissens. Wenn sich der Informationsgehalt und dessen
Bedeutung ändern, muss die „Maschine“ selbstständig reagieren
können, ohne menschliche Intervention. Diese Funktion ist unabhängig davon, von welchem Hersteller die Anwendungen stammen,
in welcher Programmiersprache sie entwickelt wurden oder auf
welchem Betriebssystem sie eingesetzt werden. Sie sind ebenso
unabhängig von der Transportschicht oder dem Protokoll.
Die Maschine
muß selbständig
reagieren können.
Kommunikations-Stack und Skalierbarkeit
Die OPC Foundation pflegt ihre drei UA-Stacks in C/C++, Managed C# und Java und garantiert, dass sie kompatibel sind. Jährliche
„Plugfest Events“ sowie Zertifizierungsmöglichkeiten von Endprodukten in unabhängigen Labors sind verfügbar.
Die unterschiedlichen Stacks garantieren die Realisierung ganz
neuer, kostensparender Kommunikationskonzepte, die direkt auf
Betriebssysteme wie Windows Embedded CE, Euros, Linux, VxWorks oder QNX portiert wurden. OPC-UA-Komponenten können
aber auch in informationstechnischen Systemen eingesetzt werden, in ERP-Systemen, Produktionsplanungs- und SteuerungsSoftware und anderen e-Business-Anwendungen auf Windows
oder auf UNIX-Systemen wie Solaris, HP-UX, AIX bis in die Cloud.
Die Funktionalität von OPC-UA-Komponenten ist skalierbar: von
einer schlanken Implementierung in Embedded Geräten (direkt im
Sensor) bis zum Vollausbau in unternehmensweiten Datenverwaltungssystemen auf Mainframe-Rechnern.
Die Funktionalität
von OPC-UA-Kompo
nenten ist skalierbar:
von einer schlanken
Implementierung in
Embedded Geräten
(direkt im Sensor)
bis zum Vollausbau
in unternehmens
weiten Datenverwal
tungssystemen auf
Mainframe-Rechnern.
14.12.2012 12:58:49
212
2
Es war von Beginn der
OPC UA Spezifikation
an eine der wichtigsten
Anforderungen, dass
OPC UA als universelle
Kommunikationsplatt
form und als IECStandard (IEC 62541)
eine Basis für andere
Standards und Organi
sationen bilden kann.
Der semantisch
identische Zugriff ist
die höchste Stufe der
Interoperabilität.
Die Vision der
Kommunikation über
verschiedene physika
lische Transportwege
vom Sensor bis in die
IT-Enterprise-Ebene
ist in der Automatisie
rungsbranche um
setzbare Realität.
2.2
Standard nach IEC 62541
2.2.2.3.4 Best-Practice-Empfehlung Mobilfunk
Die Erweiterbarkeit durch Informationsmodelle macht OPC UA
sehr interessant für andere Standardisierungsorganisationen.
Diese müssen nur noch definieren, welche Informationen ausgetauscht werden sollen, aber nicht mehr, wie die Informationen
ausgetauscht werden müssen. Es war von Beginn der OPC-UA -pezifikation an eine der wichtigsten Anforderungen, dass OPC UA als
universelle Kommunikationsplattform und als IEC-Standard (IEC
62541) eine Basis für andere Standards und Organisationen bilden
kann.
OPC UA trennt klar zwischen den Mechanismen für den Informationsaustausch und den Inhalten, die ausgetauscht werden sollen.
Als Beispiel haben sich alle in der PLCopen-Organisation zusammengeschlossenen IEC61131-3 SPS-Hersteller geeinigt, ihre Daten
semantisch identisch per OPC UA nach außen für Visualisierungsund MES/ERP-Aufgaben zur Verfügung zu stellen. Dieser semantisch identische Zugriff ist die höchste Stufe der Interoperabilität
und demonstriert den Willen der SPS-Hersteller, zu einem wirklich
effizienten Engineering ihrer Kunden beizutragen. In einer Vielzahl
der Domain-spezifischen Kommunikationstandards zum Beispiel
wie BACnet (Building Automation), IEC 61850 (elektrische Schaltanlagen) oder IEC 61400-25 (Windkraftanlagen) wird die Profilbildung weiterhin mit der Kommunikation innerhalb ihrer Domain
gekoppelt. Diese Organisationen kooperieren mit der OPC Foundation, um ihre Datenmodelle per OPC UA an andere Gerätewelten
anzuschließen.
In den letzten Jahren haben sich die Mobilfunknetze auf globaler
Ebene rasant entwickelt. Insbesondere die Fähigkeit, Daten zuverlässig, schnell und kostengünstig mit einer guten Netzabdeckung
zu übertragen, wurde durch die massiven Investitionen der Mobilfunknetzbetreiber in neueste Netztechnologie auf ein sehr hohes
Niveau gehoben.
Heute nutzen nicht nur Geschäftsleute, sondern bereits Millionen
Konsumenten in Deutschland täglich die mobile Datenübertragung
auf ihrem Smartphone. Servicetechniker nutzen Smartphones, um
Daten zu erfassen, Außendienstmitarbeiter nutzen Mobilfunktechnologie unterwegs oder im Homeoffice für sichere und zuverlässige Verbindungen in die Unternehmenszentrale.
Aber auch diese Entwicklung ist teilweise überholt. Denn warum
soll ein Servicetechniker heute noch digital vorliegende Daten von
einer computergesteuerten Maschine über ein mobiles Endgerät
manuell erfassen und in die Unternehmenszentrale übermitteln?
Heute kommunizieren Maschinen oder Anlagen bereits direkt über
ein Mobilfunknetz mit den IT-Systemen der Unternehmen.
Die technischen Voraussetzungen für diese M2M-Kommunikation sind mittlerweile erprobt und es existieren bereits Millionen
M2M-Verbindungen. Typische Anwendungsfälle sind zum Beispiel
die Übertragung von Zählerständen in Stromzählern (Smart Metering), die dynamische Planung von Touren in der Logistik (Trackand-Trace), Informationssysteme in öffentlichen Verkehrsmitteln,
elektronische Zahlungssysteme und die Steuerung von Maschinen
und Anlagen (Remote Management Control, RMC).
Für die Übertragung von Maschinendaten über ein Mobilfunknetz existieren unterschiedliche Technologien, die nachfolgend
kurz erläutert werden.
Marktlösungen
Alle namhaften internationalen Automatisierungsfirmen und auch
MES/ERP-Firmen haben den OPC-UA-Standard bereits umgesetzt. Die Vision der Kommunikation über verschiedene physika
lische Transportwege vom Sensor bis in die IT-Enterprise-Ebene ist
in der Automatisierungsbranche umsetzbare Realität.
213
In den letzten
Jahren haben sich
die Mobilfunknetze
auf globaler Ebene
rasant entwickelt.
Die technischen
Voraussetzungen
für diese M2MKommunikation sind
mittlerweile erprobt
und es existieren
bereits Millionen
M2M-Verbindungen.
Punkt-zu-Punkt-Verbindungen
Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (P-t-P) sind Verbindungen zwischen
zwei Kommunikationsstellen, in diesem Falle also Mobilfunkend
geräte. Diese Verbindungen haben den Vorteil, dass sie sich anhand
14.12.2012 12:58:49
214
2
SMS ist ein sehr
wichtiger Kommuni
kationsweg, z. B. als
Default-Kommunika
tion, wenn die pri
märe Kommunikation
ausgefallen ist oder
die Anwendung zwecks
Stromsparens häufig
das Modem abschaltet.
des klassischen Telefonnetzes sehr einfach erklären und benutzen
lassen. Bei Punkt-zu-Punkt-Verbindungen werden die Teilnehmer
durch die MSISDN (Mobile Subscriber Integrated Services Digital
Network Number) identifiziert und adressiert.
Mit einem Mobilfunk-Endgerät können zwei Arten von P-t-P-Anrufen getätigt werden:
• Voice-Call,
• CSD-Call (Circuit Switched Data).
Es ist darauf zu achten, dass die eingesetzte SIM-Karte den jeweiligen Dienst unterstützt. Standard-M2M-SIM-Tarife bieten meist
keine Voice-Call-Optionen mehr an und auch CSD wird nicht von
allen Netzbetreibern international unterstützt.
Neben P-t-P-Verbindungen übernehmen SMS (Short Message
Service) häufig die Rolle der Nachrichtenübermittlung. Bei Verwendung des GSM-Alphabetes können SMS entweder im 7-Bit-Encoding (Standard) oder im 8-Bit-Encoding versendet werden. Beim
7-Bit-Encoding kann eine SMS maximal 160 Zeichen enthalten,
beim 8-Bit-Encoding maximal 140 Zeichen.
SMS ist ein sehr wichtiger Kommunikationsweg, zum Beispiel
als Default-Kommunikation, wenn die primäre Kommunikation ausgefallen ist oder die Anwendung zwecks Stromsparens häufig das
Modem abschaltet. Der Provider hält die SMS vor und stellt sie
nach erfolgreichem Einbuchen zu. Auch bei zukünftigen Anwendungen (Subscription-Management, Steering, Alarming, etc.) verliert die SMS nicht an Bedeutung.
Kommunikation im IP-Netz
Das Internet Protokoll (IP), oder genauer IPv4 und IPv6 sind Netzwerkprotokolle. Sie entsprechen der Vermittlungsschicht und
durch die Angabe einer IP-Adresse wird ein Teilnehmer im Netzwerk identifiziert bzw. adressiert. Eine IP-Adresse besteht aus
4 Bytes, also Zahlen von 0 bis 255. Zusammen mit der Subnetzmaske, einer Zahl, die angibt, welcher Teil der IP-Adresse ein Netzwerk beschreibt, können zusammengehörige logische Subnetze
definiert werden.
2.2
IP ist unabhängig vom realen (physikalischen) Transportweg
der Daten. Die am häufigsten eingesetzten Übertragungsmedien
sind Kabel (DSL, Ethernet) und Funkverbindungen (WLAN, GPRS,
UMTS, LTE).
Eine Mobilfunktechnologie, die für M2M-Anwendungen häufig
genutzt wird, ist GPRS. GPRS steht für General Packet Radio Service, das heißt für einen paketorientierten Datendienst im GSMNetz. Weitere paketorientierte Datendienste in Mobilfunknetzen
sind zum Beispiel EDGE (auch als 2.5 G bezeichnet, das G steht dabei für Generation), UMTS (3G) oder LTE (4G). Die Funktionsweise
von GPRS hat viele Besonderheiten, die in kabelgebundenen Netzen nicht berücksichtigt werden müssen (Timeouts, PDP-Context
Timer, etc.).
GPRS ist damit im engeren Sinne kein Anruf, denn es werden
im Gegensatz zu den leitungsvermittelten Diensten (P-t-P-Anrufen)
nur dann Funk-Ressourcen belegt, wenn auch Daten anfallen. Das
ist auch der Grund, warum die meisten Provider GPRS nach Datenvolumen und nicht nach Verbindungszeit abrechnen. Bei einem
P-t-P-Anruf wird im Gegensatz dazu die Funk-Ressource permanent belegt, unabhängig davon, ob Daten fließen oder nicht. Die
Hauptanwendung von GPRS und den oben erwähnten paketorientierten Datendiensten besteht darin, ein IP-Netz über Mobilfunktechnologie bereitzustellen. GPRS ist heute eine global verbreitete
Standardtechnologie, die in jedem Smartphone zu finden ist.
Aus Sicht eines Komponenten-Herstellers gilt: Die Mobilfunkbetreiber bieten unterschiedlichste M2M-Funktionalitäten an. Was
Anbieter A anbietet, muss bei Anbieter B nicht funktionieren und
umgekehrt. Hier ist die Empfehlung, dass alle Mobilfunk-Betreiber
in ersten Schritt ihre Funktionalitäten auf einer entsprechenden
Website veröffentlichen, inkusive der garantierten Verfügbarkeit (in
Jahren) des M2M-Dienstes. Im zweiten Schritt könnten sich alle
Mobilfunk-Anbieter auf gemeinsame M2M-Mindestanforderungen verständigen, die von allen Mobilfunk-Anbietern und von allen
Komponentenherstellern unterstützt werden.
Der Mobilfunk weist einige Besonderheiten auf, die für alle 2Gund 3G-Netze gelten und nicht netzbetreiber-spezifisch sind:
• Übertragungseigenschaften wie Paketlaufzeiten oder DownloadRaten können über einen weiten Bereich schwanken.
215
IP ist unabhängig vom
realen (physikalischen)
Transportweg der Daten.
Die Mobilfunkbetreiber
bieten unterschied
lichste M2M-Funk
tionalitäten an.
14.12.2012 12:58:49
216
2
• Derzeit unverzichtbar ist es, neben der primären Übertragungstechnik (zum Beispiel GPRS), eine Default-Übertragungstechnik
(SMS, CSD) nutzen zu können, um eine hohe Verfügbarkeit der
Anwendung sicherzustellen.
• Es erfolgt eine netzseitige Trennung der Verbindung bei Inaktivität des Mobilfunkteilnehmers, abhängig von dem gewählten
APN, bzw. der Konfiguration des APNs.
2.2.2.3.5 Best-Practice-Empfehlung M2M-Anwendungen
Die GSM Association als
Verbund der Akteure im
Mobilfunkmarkt verab
schiedete im Rahmen
ihrer Embedded Mobile
Initiative Richtlinien
für M2M-Module. Die
Richtlinien geben einen
ersten Einstieg und
Überblick, wie Anwen
dungen und Dienste für
M2M erstellt werden.
Die GSM Association als Verbund der Akteure im Mobilfunkmarkt
verabschiedete im Rahmen ihrer Embedded Mobile Initiative Richtlinien für M2M-Module, -Anwendungen und -Dienste1 mit aktuellem
Fokus auf die Anwendungsbereiche Automobil/Transport, Unterhaltungs- und Haushaltselektronik, Gesundheit und Zähler. Die
Richtlinie schlägt zwei Anwendungsklassen mit niedriger und hoher Komplexität für Daten- und Sprach-, Audio- und Videodienste
vor. Es werden standardisierte Schnittstellen für die Anwendungsprogrammierung und die Sicherheitsmechanismen empfohlen.
Anwendungsentwickler für Smartphones unterstützt die GSM Association mit der Richtlinie „Smarter Apps for Smarter Phones“ 2.
Diese schließt Anwendungen für M2M allerdings momentan aus.
Die Richtlinien geben einen ersten Einstieg und Überblick, wie Anwendungen und Dienste für M2M erstellt werden.
Hinweise zur M2M-Anwendungsprogrammierung
Bei der Programmierung von Anwendungen, die Mobilfunktechnologien benutzen, müssen verschiedene Grundsätze beachtet werden, die sich zum Teil deutlich von der Programmierung allgemeiner
Netzwerkanwendungen unterscheiden.
1 Embedded Mobile Whitepaper Embedded Mobile Guidelines Release 3 28 March 2012, http://
www.gsma.com/connectedliving/wp-content/uploads/2012/03/GSMA-Whitepaper-EmbeddedMobile-Guidelines-Release_31.pdf (letzter Zugriff 18.10.2012)
2.2
217
Anwendungsparameter als Ausgangspunkt
Zum einen stellen die Menge der Daten und die notwendige Übertragungsgeschwindigkeit wichtige Faktoren dar, zum anderen arbeiten viele Anwendungen im Mobilfunkbereich autark. Verfügbarkeit
ist somit ein zusätzlicher entscheidender Faktor, der bei der Lösungserstellung berücksichtigt werden muss. Autarke Anwendungen, wie zum Beispiel eine Pumpensteuerung und -überwachung,
müssen über lange Zeiträume ohne menschliche Einflussnahme
zuverlässig funktionieren. Während im Büro oder im häuslichen
Umfeld Probleme mit der Datenübertragung über Mobilfunknetze
zum Beispiel durch ein Herausziehen des USB-Sticks oder das Drücken des Reset-Knopfes des UMTS-Routers gelöst werden, muss
dies die autarke Anwendung selbst übernehmen. Besonders wichtig ist dabei, dass die Anwendung ihren Zustand im Netz (sowohl
GSM, als auch IP) ständig überwacht. Das betrifft sowohl Zellnutzung, Signalstärke und generelle Einbuchung als auch HardwareDeterminanten wie zum Beispiel Temperatur oder Spannung.
Wichtig ist, dass die
Anwendung ihren Zu
stand im Netz ständig
überwacht. Das betrifft
sowohl Zellnutzung,
Signalstärke und ge
nerelle Einbuchung als
auch Hardware-Deter
minanten wie Tempe
ratur oder Spannung.
Sicherheit
Um vollständige Datensicherheit gewährleisten zu können, spielen
verschiedene Elemente eine wichtige Rolle. SIM-Karte, Datenkommunikation und physikalische Sicherheit bieten hierbei unterschiedliche Sicherheitseigenschaften.
Um Missbrauch vorzubeugen, sollte zum Beispiel die SIM-Karte
per PIN gesichert sein. Zusätzlich ist es möglich, die SIM-Karte
vom Provider zum Beispiel für Roaming oder bestimmte Dienste
(SMS, GPRS) sperren oder gezielt freischalten zu lassen.
Für die Datenkommunikation bieten die heutigen VPN-Lösungen
der unterschiedlichen Provider sichere Verschlüsselung, aber nur
ab dem Übergang zum Internet in Richtung Endkunden, das heißt
die Funkstrecke und die providerinterne Kommunikation werden
nicht zusätzlich gesichert. Beim Transport kritischer Daten sollte
daher immer eine zusätzliche Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und
Authentifizierung zwischen den Teilnehmern erfolgen.
Beim Transport kri
tischer Daten sollte
immer eine zusätz
liche Ende-zu-EndeVerschlüsselung und
Authentifizierung
zwischen den Teil
nehmern erfolgen.
2 Smarter Apps for Smarter Phones” Version 0.14 February 2012, http://www.gsma.com/
technicalprojects/smarter-apps-for-smarter-phones (letzter Zugriff 18.10.2012)
14.12.2012 12:58:49
218
2
Werden vertrauliche Daten ausgetauscht, so sollte auch der physikalischen Sicherheit der Anwendung und somit auch der Hardware Aufmerksamkeit geschenkt werden. Wird die Hardware in
Java programmiert und als autonome Einheit eingesetzt, so können die Sicherheitsmerkmale wie Passwortschutz, Zertifikate oder
PIN aktiviert werden.
Energie- und Dateneffizienz
M2M-Anwendungen
sind häufig in kleinen
Geräten realisiert. Im
(teilweisen) Batterie
betrieb kommt es auf
lange Einsatzzeiten an.
M2M-Anwendungen sind häufig in kleinen Geräten realisiert. Im
(teilweisen) Batteriebetrieb kommt es auf lange Einsatzzeiten an.
Da die Anwendungen bekannt und im Gegensatz zu Smartphones
vorher festgelegt sind, ist es sinnvoll, diese auf Energieeffizienz hin
zu optimieren. Ebenso sind M2M-Anwendungen häufig auf kostengünstige Datenübertragung angewiesen, müssen also überflüssige
Kommunikation vermeiden.
Die Art und Weise, wie Anwendungen in Mobilfunknetzen energie- und kostengünstig kommunizieren, unterscheidet sich im
Mobilfunk stark von (W)LAN-Umgebungen. In diesen spielt es oft
keine Rolle, Datenpakete zur Übertragung zu sammeln oder in kurzen Abständen Statusinformationen auszutauschen. In Mobilfunkanwendungen dagegen ist es wichtig, möglichst Sendewünsche zu
sammeln und nur einmal für alle die Luftschnittstelle zu aktivieren.
Ebenso wird man idealerweise Statusinformationen dazubündeln
und Abfragen etwa auf mögliche Updates minimieren. Sogenannte
Push-Dienste, bei denen das Endgerät direkt angesprochen werden kann, sollten verstärkt genutzt werden.
In der Implementierung der Anwendungen ist dazu ein genaues Wissen um den Zustand des Endgerätes in der Backend-Cloud
erforderlich, sodass idealerweise ein virtueller Endgeräte-Agent
Zustandsabfragen bedienen kann, ohne jedes Mal mit dem physikalischen Gerät Kontakt aufzunehmen.
2.2
219
2.2.2.3.6 Best Practice-Empfehlung Software & Service Delivery
Platform nach dem OSGi-Standard
Ausgangssituation
Eine Reihe namhafter Firmen hat in den letzten 13 Jahren in enger
Zusammenarbeit mit verschiedenen internationalen Standardisierungsgremien eine weitgehend hardware-unabhängige, offene und
skalierbare Referenzarchitektur für die Entwicklung und das Betreiben von fernwartbaren M2M-Lösungen mitentwickelt.
Wichtigstes Gremium in diesem Zusammenhang ist die OSGiAllianz, ein weltweites Konsortium von Technologie-Innovatoren,
welche gemeinsam eine bewährte und ausgereifte SoftwareFramework-Umgebung spezifiziert haben, die die Kommunikation
und die Interoperabilität von Anwendungen und Services zwischen
verschiedensten Geräteklassen garantiert.
OSGi als Middleware stellt somit heute ein hochgradig skalierbares, flexibles und offenes Umfeld zur Verfügung, um eine große
Menge von heterogenen M2M-Geräten mit Software auszustatten
und darauf laufende Dienste aus der Ferne zu administrieren.
OSGi als Middleware
stellt ein hochgradig
skalierbares, flexibles
und offenes Umfeld
zur Verfügung, um
eine große Menge
von heterogenen
M2M-Geräten mit
Software auszustatten
und darauf laufende
Dienste aus der Ferne
zu administrieren.
Technologie
Die Basis bildet ein Java-Framework als Service- bzw. DiensteIntegrationsplattform. Es werden Mechanismen definiert, die es
ermöglichen, Abhängigkeiten zwischen einzelnen dieser Services
aufzulösen und notwendige Programmteile bei Bedarf über das Internet bzw. aus einer Cloud, einem beliebigen anderen Netzwerk
oder von einem Speichermedium nachzuladen. Das Resultat ist
eine hochgradig modulare Software-Infrastruktur, die aus der Ferne auf einer als Embedded System ausgelegten Hardware installiert oder auch wieder entfernt werden kann.
Dieser Architekturansatz ist schon heute die Grundlage für Produkte und Services vieler Fortune-Global-100-Unternehmen.
Dieser Architektur
ansatz ist schon
heute die Grundlage für
Produkte und Services
vieler Fortune-Global100-Unternehmen.
14.12.2012 12:58:49
220
2
Anwendungsfelder
Referenzarchitektur / Marktlösungen
Interessant ist diese Technologie vor allem für Systeme, auf denen
lokale Dienste laufen und deren Software oder Konfiguration von
Zeit zu Zeit an neue Gegebenheiten angepasst werden müssen.
Das trifft auf die meisten M2M-Umgebungen zu.
Dabei erfolgt das Update ohne Beeinflussung der aktuell laufenden Software. Zusätzlich verhindern verschiedene Sicherheitsmechanismen den Zugriff nicht autorisierter Personen.
Die Integration von OSGi-Plattformen in Intelligente Netze wird
durch die vorhandene Fähigkeit zur Abstraktion unterschiedlicher
angebundener Geräte (zum Beispiel Aktoren, Sensoren) auf einer
einheitlichen Software-Schicht (API), auch für den Fernzugriff aus
der Cloud (zum Beispiel über ETSI-standardisierte Mechanismen),
ermöglicht.
Unterschiedliche Standards (IEC 61850, IEC 62541, BACNet,
KNX, ZigBee, Z-Wave, etc.) können über OSGi als integrierende und
abstrahierende Plattform gemeinsam genutzt werden.
Eine Referenzarchitektur, die dem beschriebenen Paradigma folgt,
ist bereits einleitend beschrieben worden. Hinzu kommen technisch analog aufgebaute Ansätze, die spezifisch an bestimmte
Märkte angepasst sind – jedoch das technologische Potenzial für
einen verallgemeinerten Einsatz besitzen. Hierfür gibt es in jüngerer
Zeit einige prominente Beispiele für Plattformen unter anderm von
namhaften nationalen und internationalen Telekommunikationsanbietern und Energieversorgern für Angebote im Bereich Smart
Home und Smart Energy. Diese setzen auf ein offenes, modulares
System dynamisch und nachträglich installierbarer Partneranwendungen, welche über hierfür bereitgestellte Software Development
Kits (SDK) entwickelt werden – entsprechend dem aus der Mobilfunkwelt bekannten App-Paradigma. Hier kommt die Infrastruktur
aus einer Hand, die eigentlichen Anwendungen kommen von anderer Seite. Auf Basis dieses Architekturansatzes bildet sich zur
Zeit im Smart-Home-Bereich ein globales Ökosystem heraus, das
aus Service-Anbietern und Aggregatoren, 3rd-Party-Applikationsentwicklern, Integratoren sowie Geräte- und Chipset-Herstellern
besteht.
Anwendungsbeispiele
Der Einsatz von OSGi
erfolgt typischerweise
in Fahrzeugen,
mobilen Endgeräten
und im Bereich der
Heimvernetzung.
2.2
Der Einsatz von OSGi erfolgt typischerweise in Fahrzeugen (C2XSysteme, OBUs), mobilen Endgeräten (Smartphones, Tablets etc.)
und im Bereich der Heimvernetzung (Residential Gateways, Router, CPEs) – dort wiederum in den Bereichen Smart Home, Smart
Grid, Assisted Living oder der Gebäudeverwaltung (Facility Management).
Darüber hinaus kommt es auch bei industriellen Automatisierungslösungen oder völlig anders gearteten eingebetteten Systemen (Aviation, Parksysteme etc.) zur Anwendung.
2.2.3
221
Auf Basis dieses
Architekturansatzes
bildet sich zur Zeit im
Smart-Home-Bereich
ein globales Öko
system heraus, das
aus Service-Anbietern
und Aggregatoren,
3rdParty -Applika
tionsentwicklern,
Integratoren sowie
Geräte- und ChipsetHerstellern besteht.
Entwickler abholen und mitnehmen
M2M wird zukünftig ein strategischer Wachstumsfaktor für die deutsche Industrie werden. Um diesen zu stärken und auch branchenübergreifend einsetzen zu können, ist ein M2M-Experimentierfeld
sowie eine breite Entwicklergemeinde eine notwendige Voraussetzung. Die M2M Initiative Deutschland öffnet das beschriebene
M2M-Ökosystem für weitere Teilnehmer und empfiehlt:
1. einen politischen Anstoß für das M2M-Experimentierfeld
Deutschland im Rahmen des IT-Gipfel mit abgestimmten Zielvorgaben und einem jährlichen Fortschrittsbericht;
14.12.2012 12:58:49
222
2
2. dessen Verbreitung durch abgestimmte nationale Förderprogramme wie „M2M-Lab Deutschland“ an Hochschulen und Universitäten zu beschleunigen und dessen inhaltliche Weiterentwicklung so zu fördern;
3. von Seiten der Industrie gemeinsame Initiativen zur Stärkung
der Zusammenarbeit, des Erfahrungsaustausches und der Unterstützung von M2M-Pilotprojekten.
2.2.3.1
2.2
2.2.3.2
223
Konkrete Handlungsmöglichkeiten
Eine abgestimmte und vernetzte Palette von Einzelmaßnahmen,
unterstützt von Wirtschaft, Politik (mittels Förderprogrammen)
und Hochschulen kann mit überschaubaren Mitteln eine Menge
bewirken. Die Projektgruppe hat sich insbesondere auf die Themen Informationsverbreitung, Ausbildung und Experimentierfeld
fokussiert.
Warum Entwickler-Fokus?
2.2.3.2.1 Informationsverbreitung
M2M entwickelt sich
gerade aus einer
Nische mit Fokus
auf Modulen zu
einem industriellen
Massenphänomen.
M2M entwickelt sich gerade aus einer Nische mit Fokus auf Modulen, die meist per SMS angesprochen werden, zu einem industriellen Massenphänomen mit reichhaltigem Software-Support, einer
Reihe von Netzwerkschnittstellen, unterschiedlichen Formfaktoren von Endgeräten und einem weiten Spektrum von Einsatzszenarien. Dennoch ist die Entwicklergemeinde noch klein, wächst aber
schnell an. Zu der Embedded-World-Fachkonferenz in Nürnberg
kamen dieses Jahr über 22.000 Fachbesucher, 17 % mehr als 2011,
beim M2M Summit 2012 in Düsseldorf erschienen mit 750 Teilnehmern doppelt so viele wie im Vorjahr und die M2M-Zone erhielt
eine Spitzenposition auf der CeBit. Während der Schwerpunkt der
weltweiten App-Gemeinde, die für iOS oder Android entwickelt, in
Kalifornien angesiedelt ist, orientiert sich M2M mehr an den Standorten der Anwender und dadurch hat Deutschland die Möglichkeit,
eine bedeutende Rolle als Experimentierfeld einzunehmen, wenn
es attraktive Umgebungen für Entwickler bietet.
Das Erstellen von M2M-Anwendungen gerade unter Nutzung
von weltweit standardisiertem Mobilfunk ist grundsätzlich keine
hochkomplexe Aufgabe mehr, allerdings müssen die spezifischen
Besonderheiten beachtet werden, um eine zuverlässige Nutzung
im Feld und über lange Zeiträume hinweg sicherzustellen. Ebenso
gilt es, die Effizienz der Luftschnittstelle zum Bit-Transport auszureizen, um hohe Datenübertragungskosten zu vermeiden und energieeffiziente Lösungen zu erstellen, insbesondere bei von Akkus
betriebenen Endgeräten. All diese Faktoren machen ein besonderes Augenmerk auf die Schulung von Entwicklern und ein realistisches Experimentierfeld nötig.
Netzbetreiber, Verbände und Modulhersteller haben ihre jeweils eigenen Portale aufgebaut, die Informationen zu M2M liefern. Um
strukturiert einen aktuellen Überblick zu erhalten, ist das Angebot
allerdings noch nicht gut genug und nicht vernetzt. Hochschulen
könnten zum Beispiel einen Beitrag leisten und mit Hilfe von Wikis
einen noch besseren Zugang zu Informationen rund um M2M-Anwendungen bieten. Speziell könnten auch kleine Open-SourceProjekte zur Illustration aufgeführt werden. Auf Messen kann ein
Exponat wie eine M2M-Wand und der Austausch mit Entwicklern
einen Beitrag zur Informationsverbreitung leisten.
Es ist ein besserer
Zugang zu Informa
tionen erforderlich.
2.2.3.2.2 Ausbildung
Gerade die betriebliche Aus- und Weiterbildung von M2M-Entwicklern benötigt angemessene Formen, um auf Akzeptanz zu
stoßen. Ein M2M-Bootcamp mit einem mehrtägigen praktischen
Kompaktkurs zur Erzielung von Grundfertigkeiten, die auch zertifiziert werden könnten, wäre ein erster Ansatz dazu. Die Idee, einen
Schnupperkurs für Embedded-System-Programmierer auf der Embedded World 2013 in Nürnberg zu veranstalten, findet reges Interesse und wird von der Projektgruppe vorangetrieben.
Neue Wege in der
betrieblichen Aus- und
Weiterbildung von
M2M-Entwicklern
14.12.2012 12:58:49
224
2
2.2.3.2.3 Experimentierfeld
Im Verbund kann die hochwertige deutsche Hochschullandschaft
eine Menge zu einem dezentralen, vernetzten Experimentierfeld
„M2M-Lab Deutschland“ beitragen.
In Zusammenarbeit mit der Industrie sollten durch den Einsatz
von M2M-Experimentier-Kits in praktischen Workshops innova
tive M2M-Anwendungen entwickelt werden. Gewartete SoftwareBibliotheken erleichtern den Einstieg in die M2M-Welt. Preise und
Prämierungen für gut gemachte und innovative M2M-Anwendungen können den Weg vom Experimentierfeld in die kommerzielle
Anwendung und eventuell Firmengründung ebnen.
2.2.3.2.4 Lehr-/Kursprogramm, um M2M in die betriebliche
Praxis zu bringen
Langfristig wird eine
Zertifizierung eines
„M2M-Entwicklers“
ähnlich der be
reits existierenden
Profibus-Zertifizie
rung angestrebt.
Langfristig wird eine Zertifizierung eines „M2M-Entwicklers“ ähnlich der bereits existierenden Profibus-Zertifizierung angestrebt. Die
Projektgruppe empfiehlt, eine „M2M-Embedded-Entwickler-Schulung“ in etablierte Lehr-/Kursprogramme der Automatisierungsbranche (zum Beispiel der Unternehmen Hilf 3 und MicroConsult 4)
einzubauen.
2.2
2.2.4
Handlungsempfehlungen
2.2.4.1
M2M-Standardisierung
225
M2M-Standards sind notwendig, um die Marktdurchdringung zu
beschleunigen, weiter Kosten zu senken, regulatorische Anforderungen zu erfüllen, Interoperabilität sicherzustellen und weitere
Innovationen anzuregen.
• Ausgangssituation:
Einerseits sind M2M-Anwendungen und -Lösungen derzeit noch
zu wenig standardisiert. Andererseits gibt es eine Unmenge vorhandener Standards und Standardisierungsaktivitäten. In vielen
Standardisierungsgremien mangelt es an der Beteiligung deutscher Unternehmen. Vorhandenes deutsches Wissen wird zu
wenig zu globalen Standards gemacht.
In Deutschland gefundene Lösungen müssen stärker und gezielt in die Standardisierung einfließen, um zukünftig Teil globaler Standards und Lösungen zu werden.
• Meßbare Ziele:
–– Beteiligung deutscher Firmen an der Standardisierung,
–– Deutsche M2M-Patentanmeldungen.
• Maßnahmenempfehlung:
Förderung von F&E-Projekten mit speziellem Fokus auf Standardisierung und Patentierung deutschen Know-hows.
3 http://www.hilf.de (letzter Zugriff 18.10.2012)
4 http://www.microconsult.de (letzter Zugriff 18.10.2012)
14.12.2012 12:58:50
226
2.2
2
2.2.4.2
M2M-Aufklärung intensivieren
2.2.4.3
Beseitigung von M2M-Markteinführungshürden
Die Bereitschaft, in M2M-Technologie und –Anwendungen zu investieren, ist in Deutschland nicht so stark wie beispielsweise in
den USA, China und Skandinavien. Typische Anwendergruppen
von M2M verhalten sich in Deutschland vergleichsweise konservativ und sind eher risikoscheu.
Manche intelligenten M2M-Netze entfalten ihren wesentlichen
Nutzen erst bei einer genügend großen Anzahl an Geräten bzw.
Nutzern und bei erheblichen Infrastrukturinvestitionen. Dies
kann ein Hindernis für eine Markteinführung einer Technologie
mit langfristig großem Nutzen sein.
–– Verstärkung der öffentlichkeits- und anwendergruppenwirksamen Darstellung der Chancen und Bedeutung von M2M,
–– Definition der Vorteile von M2M, die übergreifend in vielen
Industrien relevant sind,
–– Ernennung/Implementierung von M2M-Botschaftern, die beispielsweise bei Events, aber auch bei Firmen aktiv als Wissensträger „eingesetzt“ werden können,
–– zentrale Online-Bereitstellung von Aufklärungsmaterial
(Videos, Flyer, etc.).
Es müssen Anreize geschaffen werden, mit deren Hilfe solche
Hürden überwunden werden können.
• Meßbare Ziele:
–– Ermittlung und Nachverfolgung von Bekanntheitsgrad und Interesse an M2M-Technologien anhand umfrage-generierter
Metriken,
–– Erstellung Veröffentlichung von Kommunikationsmaterialien,
–– Analyse der Besucherzahlen auf einer Website.
–– Kommunikationsmaßnahmen in relevanten Printmedien,
–– Unternehmensansprachen über Verbände und Handelskammern,
–– Unternehmensansprachen über Außenhandelskammern
(zwecks Internationalisierung und Unterstützung von deutschen Firmen im Ausland),
–– Einführungsunterstützung und Einsatz von Business Angels.
2.2.4.4
227
M2M – Globaler Angang
Industrielle Komponenten werden weltweit verkauft. Die Komponenten müssen daher bei den unterschiedlichsten MobilfunkNetzbetreibern, in den unterschiedlichsten Mobilfunk-Netzen,
zuverlässig funktionieren.
• Herausforderungen:
1. Die M2M-Dienste der Mobilfunk-Anbieter unterscheiden sich
zum Teil erheblich in den unterschiedlichen Ländern. Hier sollte eine Harmonisierung stattfinden, um M2M-Dienste auch
überregional problemlos nutzen zu können.
2. Es gibt regional unterschiedlichste Zertifizierungsprozesse
und regulatorische Besonderheiten, die heute häufig eine Herausforderung bei neuartigen M2M-Lösungen darstellen. Ein
verzögerter oder gar verhinderter Markteintritt ist die Folge.
3. In industriellen Geräten werden heute handelsübliche, steckbare SIM-Karten eingesetzt.5 Diese SIM-Karten werden von
5 Mobilfunk–Datenübertragung in der Industrie, ISBN 978-3-00-037386-2, http://www.phoenix-
contact.de/m2m (letzter Zugriff 18.10.2012)
14.12.2012 12:58:50
228
2
den Netzbetreibern an den Endkunden übergeben und nicht
von den Herstellern der Industriekomponenten. Eine spezielle
M2M-SIM-Karte, die auch industrielle Eigenschaften erfüllt,
zum Beispiel im Temperaturbereich oder bei der Anzahl der
Lese- und Schreibzyklen, wird nur selten von Mobilfunkanbietern angeboten. Hier sollte eine globale Harmonisierung bei
SIM-Karten im M2M-Bereich erfolgen.
4. Ein SIM-Chip ist einer steckbaren SIM-Karte in vielen Bereichen technisch überlegen (kleinere Bauform, größerer Temperaturbereich und viele mehr). In der Praxis wird ein SIMChip jedoch nur selten in ein Industrieprodukt eingebaut, das
global vertrieben wird. Der Endkunde kann momentan den
Mobilfunk-Anbieter nicht wechseln und wäre für die gesamte
Produktlebensdauer des Industriegerätes (15 bis 20 Jahre) an
den Mobilfunk-Anbieter gebunden. Das wollen die Endkunden
nicht. Außerdem verstoßen so lange Vertragsbindungen in vielen Ländern gegen das regionale Telekommunikationsgesetz.
2.2
229
–– Unternehmen, die M2M-Anwendungen für den Export entwickeln, müssen bezüglich globaler Kontexte Unterstützung erfahren,
–– M2M-spezifische Eigenschaften müssen bei (EU-)Regulierungsentscheidungen mit berücksichtigt werden,
–– Zukünftig müsste ein SIM-Chip-Nutzer den MobilfunkAnbieter problemlos wechseln können.
• Meßbare Ziele:
–– Monitoring und Nachverfolgung der Nachfrage zu entsprechenden Beratungsdienstleistungen,
–– Nachverfolgung der Zufriedenheit bezogen auf die Beratungs
dienstleistung,
–– Erfassung des internationalen Know-hows in den relevanten
Industrieverbänden.
–– Aufbau eines Netzwerkes von beratenden Ingenieuren oder
eines Beratungszentrums zur Unterstützung von export
orientierten Unternehmen bezüglich M2M-relevanter Landesspezifika,
–– Unternehmensansprachen über europäische und weltweite
Verbände sowie Außenhandelskammern,
–– Überprüfung des gegenwärtigen bzw. geplanten Regulierungsstands bezüglich M2M.
Abbildung 2.2-5: Größenvergleich SIM-Karte und SIM-Chip
Links eine klassische SIM-Karte,
rechts ein SIM-Chip mit gleicher Funktionalität, aber zum Auflöten
Quelle: Phoenix Contact, 2012
14.12.2012 12:58:50
230
231
2
2.3
2.1
Chancen für den Mittelstand durch Cloud Computing – Ein Wegweiser ..... 177
2.2
Eine Chance für die deutsche Industrie...................................................... 199
2.3
Handlungsempfehlungen zur Förderung
der Einführung von IPv6 . ..........................................................................
Einleitung .................................................................................................
Hauptaussagen ........................................................................................
IPv6 ermöglicht neue Geschäftsmodelle ...................................................
Zusammenhang zwischen Geschäftsmodellen und der
Einführung von IPv6 . ................................................................................
Diskussionsergebnisse ................................ .............................................
IPv6 befördert Privatsphäre und Sicherheit im Internet .............................
Abgrenzung von Privatsphäre und Sicherheit ............................................
Zusammenhang zwischen IPv6 und Privatsphäre und Sicherheit ...............
Diskussionsergebnisse .............................................................................
Handlungsempfehlungen ..........................................................................
Generelle Handlungsempfehlungen an Politik und Wirtschaft ....................
Spezielle Handlungsempfehlungen an die Politik .......................................
Spezielle Handlungsempfehlungen an die Wirtschaft . ...............................
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.3.3.1
2.3.3.2
2.3.4
2.3.4.1
2.3.4.2
2.3.4.3
2.3.5
2.3.5.1
2.3.5.2
2.3.5.3
231
231
235
236
236
237
239
239
240
243
247
247
248
249
zur Förderung der
Einführung von IPv6
2.3.1
Einleitung
Die Initiative zur Einführung von IPv6 wurde im Nachgang zum Natio
nalen IT-Gipfel 2010 ins Leben gerufen – als Reaktion auf die notwendige Förderung der Einführung des Internetprotokolls Version 6
(IPv6) in Deutschland. Nachdem die Initiative im Jahr 2011 im ITGipfelprozess noch als Sonderthemengruppe geführt wurde, hat sie
aufgrund der Relevanz des Themas sowie der großen Resonanz bei
den Mitgliedsunternehmen seit 2012 als reguläre Projektgruppe ihren festen Platz in der AG2 des Nationalen IT-Gipfels.
Ziel der Projektgruppe ist es, die im Rahmen der Einführung von
IPv6 auftretenden technologischen, marktwirtschaftlichen und gesellschaftlichen Fragestellungen zu erarbeiten sowie Handlungsempfehlungen für Entscheidungsträger aus Politik und Wirtschaft zu
formulieren. Hierbei versteht sich die Projektgruppe als unabhängiges, marktübergreifendes Gremium von Marktbeteiligten und Experten zum Thema IPv6. Sie wird getragen von führenden Unternehmen
der Telekommunikations- und IT-Wirtschaft, aber auch von Vertretern der Wissenschaft sowie dem Bundesministerium für Wirtschaft
und Technologie. Zum IT-Gipfel 2011 hat die Arbeitsgruppe ein Strategiepapier verfasst, welches die Notwendigkeit der Einführung von
14.12.2012 12:58:50
232
2
2.3
Handlungsempfehlungen zur Förderung der Einführung von IPv6
233
IPv6 – Grundlage für
das Internet der Zukunft
Adressstruktur: 66.220.149.32
Adressstruktur: 2620:0:1cfe:face:b00c:0:0:3
IPv4
IPv6
alter Standard
Dualbetrieb
4.294.967.296
Adressen sind mit IPv4 verfügbar.
neuer Standard
340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456
Adressen sind mit IPv6 verfügbar.
Beispiele für Anwendungen mit IPv6
Golfball
Der Größenunterschied
zwischen einem Golfball
und der Sonne gleicht
dem Unterschied der
verfügbaren Adressen
mit IPv4 und IPv6.
Sonne
Gesundheit und Pflege
Permanente Überwachung von Vitaldaten und
Sicherheit in der Medikamentenversorgung
Verkehr
Intelligent gesteuerte weltweite
Verkehrsflüsse ohne Beschränkungen
Finanzwesen
Nahtlose, sichere Transaktionen
rund um die Uhr
Umwelt- und Katastrophenschutz
Schnelle Warnung vor Gefahren durch
lückenloses Netz an Mess-Stationen
Wirtschaft, Bürger und Verwaltung
Vertrauliche digitale Kommunikation rund
um die Uhr und ohne Unterbrechung
Gebäude
Umfassende Sensortechnik mit
komfortabler Steuerung
Internet der Dinge
Integration von Alltagsgegenständen
jeglicher Art in digitale Netze
Quelle: In Anlehnung an den Deutschen IPv6-Rat/Hasso-Plattner-Institut
Abbildung 2.3-1: Infografik Einführung IPv6
14.12.2012 12:58:50
234
2
IPv6 sowie den diesbezüglichen Status in Deutschland aufzeigt.
Dieses beschreibt auch grundlegende Eigenschaften des Protokolls
und diskutiert allgemeine Fragestellungen zu IPv6.1 Dieses Jahr hat
sich die Projektgruppe mit zwei Fokusthemen beschäftigt:
1. Geschäftsmodelle mit IPv6,
2. Privatsphäre und Sicherheit mit IPv6.
Von den Mitgliedern der Projektgruppe
wurde unter Hinzuziehung ausgewählter
„Die flächendeckende Einführung
Gastexperten die Relevanz der Themenvon IPv6 ist absehbar und wird
komplexe für die Einführung von IPv6
definitiv kommen. Unsere Aufgabe
diskutiert. Außerdem wurden Handlungsist jetzt die Potenziale von IPv6 als
empfehlungen an Marktteilnehmer und öfBasistechnologie für Intelligente Netze
fentliche Institutionen formuliert.
voll auszuschöpfen. Darüberhinaus
müssen wir passende Regeln im Hinblick
Die Ergebnisse der Projektgruppe sind im
auf Sicherheit und insbesondere auf den
vorliegenden Dokument zusammengefasst.
Schutz der Privatsphäre aufstellen und
Kapitel 2.3.3 und 2.3.4 reflektieren die Disdie Nutzer hierfür sensibilisieren.“
kussion der Projektgruppe zu den beiden
Fokusthemen und beinhalten jeweils eine
Prof. Dr. Christoph Meinel
Liste an Diskussionsergebnissen. Ziel der
Institutsdirektor und Geschäftsführer
Auflistung ist es, für ein besseres VerständHasso-Plattner-Institut für
Softwaresystemtechnik GmbH
nis über die Auswirkungen – Chancen und
Risiken – der Einführung von IPv6 zu sorgen
und mögliche Maßnahmen zu Förderung
vorzuschlagen. In Kapitel 2.3.5 werden konkrete Handlungsempfehlungen an Politik und Wirtschaft gerichtet, die aus Sicht der
Projektgruppe eine zeitnahe und reibungslose Einführung von IPv6
ermöglichen.
1 Strategiepapier zur Förderung der Einführung von IPv6 – http://www.it-gipfel.de/IT-Gipfel/
Navigation/archiv,did=459940.html (letzter Zugriff 12.09.2012)
2.3
2.3.2
235
Hauptaussagen
Die Einführung von IPv6 schreitet weiter voran und eine flächendeckende Verbreitung ist absehbar. Allerdings ist die Einführung
kein Selbstläufer: Sie kann mit mehr oder weniger Chancen bzw.
Risiken, mit mehr oder weniger Kosten für die deutsche Volkswirtschaft und auch mit mehr oder weniger Unsicherheit für alle
Internetnutzer gestaltet werden. Aus diesem Grund sieht die Projektgruppe zur Einführung von IPv6 aktuellen Handlungsbedarf, um
die Weichen für einen reibungslosen Übergang von IPv4 zu IPv6 in
Deutschland zu stellen und den IKT-Standort Deutschland weiter
zu stärken.
Generell sieht die Projektgruppe in Deutschland die Notwendigkeit, dass
• neue IT-Kommunikationsnetzwerke, wie beispielweise Intelligente Netze, von Beginn an auf Basis von IPv6 geplant werden,
• IPv6-Fähigkeit in Einkaufsrichtlinien für IKT-Produkte von Unternehmen sowie öffentlichen Institutionen fest aufgenommen wird,
• in der Ausbildung vertiefte IPv6-Kenntnisse vermittelt werden.
Die Einführung von
IPv6 schreitet weiter
voran und eine
flächendeckende
Verbreitung ist
absehbar. Allerdings
ist die Einführung
kein Selbstläufer.
Intelligente Netze
müssen von Beginn
an auf Basis von IPv6
geplant werden.
Als Handlungsempfehlungen an die Bundesregierung sieht die Projektgruppe
• das Aufsetzen einer Initiative zur Erarbeitung von Referenz
architekturen für sichere IPv6-basierte Netzwerke mit besonderem Augenmerk auf die Zielgruppe der kleinen und mittelstän
dischen Unternehmen,
• das Prüfen, ob Programmbausteine zu IPv6 in bestehende IKTFörderinitiativen aufgenommen werden können und im Rahmen
der Forschungs- und Entwicklungspolitik Handlungsbedarf zu
IPv6 über das bereits vorhandene Maß hinaus besteht.
Bei Unternehmen der Privatwirtschaft sieht die Projektgruppe den
Bedarf, dass
• sich Unternehmen verstärkt mit dem Thema beschäftigen, um
die Umstellung ihrer IT-Netzwerke auf IPv6 besser vorzubereiten
und voranzutreiben und um die neuen Möglichkeiten mit IPv6
auch als strategische Option zu betrachten,
Unternehmen müssen
sich verstärkt mit
IPv6 beschäftigen.
14.12.2012 12:58:50
236
2
• Gerätehersteller ihre Endgeräte standardmäßig IPv6-fähig und
in einer Konfiguration ausliefern, die den Schutz der Privatsphäre und die IT-Sicherheit beim Endnutzer sicherstellt.
In Kapitel 2.3.5 werden diese Handlungsempfehlungen detailliert
beschrieben.
2.3.3
IPv6 ermöglicht neue Geschäftsmodelle
Unternehmen investieren in Technologie, wenn die Aussicht besteht, auf Basis dieser Technologie tragfähige Geschäftsmodelle
entwickeln zu können. Die Projektgruppe hat sich daher intensiv
mit der Frage auseinandergesetzt, welche Geschäftsmodelle auf
Basis IPv6 möglich und welche Rahmenbedingungen für ihre Umsetzung notwendig sind.
2.3.3.1
Neben technologischen
Vor- und Nachteilen
entscheiden bei der
Einführung neuer Stan
dards auch marktrele
vante Fragestellungen
über die Akzeptanz.
Die Schwierigkeit bei
der Einführung von
IPv6 ist, dass zykli
sche Abhängigkeiten
zwischen Nachfrage
und Angebot bestehen.
Zusammenhang zwischen Geschäftsmodellen und
der Einführung von IPv6
Neben den technologischen Vor- und Nachteilen entscheiden bei
der Einführung von neuen Standards oftmals auch marktrelevante
Fragestellungen über die flächendeckende Akzeptanz und Einführung eines Standards. Prominente Beispiele hierfür liefert die Einführung von Standards für Speichermedien für Bild und Ton (zum
Beispiel VHS, CD, DVD, BlueRay). Oftmals spielte neben technologischen Eigenschaften die Unterstützung der Hardwarehersteller sowie der Medienkonzerne eine entscheidende Rolle bei der
Durchsetzung und Einführung eines gewissen Standards. Nur wenn
ein Unternehmen ein tragfähiges Geschäftsmodell auf Basis eines
Standards erwartet, werden Investitionen getätigt und die Einführung durch Marketingmaßnahmen unterstützt.
Im Falle von IPv6 ist die Situation etwas anders gelagert: IPv6
ist bereits im Einsatz und wird flächendeckend kommen – hierzu
gibt es keine Alternative; daher stellt sich jetzt die Frage, bis wann
IPv6 flächendeckend im Einsatz ist und wie die Übergangsphase
gestaltet wird.
Die Schwierigkeit bei der Einführung von IPv6 ist, dass zyklische
Abhängigkeiten zwischen Nachfrage und Angebot bestehen:
2.3
• Provider verspüren zu wenig Nachfrage, um flächendeckend auf
IPv6 umzustellen; Dienstanbieter bleiben bei IPv4, da sich durch
die nicht durchgängige End-to-End-Unterstützung von IPv6 nicht
alle Vorteile von IPv6 voll nutzen lassen.
• Endanwender haben keine direkte Nachfrage nach IPv6, da IPv6
für sie im Normalfall keine Veränderung bewirkt.
Der erste Punkt führt dazu, dass einzelne Provider mit der Einführung von IPv6 zögern, da nur eine vollständige Abdeckung aller
Provider und Dienstanbieter IPv4 ablösen und den Betrieb zweier IP-Protokolle gleichzeitig beenden kann. Der zweite Punkt führt
zu einer weiteren Schwierigkeit: Ohne klar darstellbaren Kundennutzen kann die Umstellung auf IPv6 nur schwer über die Preise
an Endkunden weitergegeben werden. In diesem Umfeld ist es für
Marktteilnehmer schwierig, tragfähige Geschäftsmodelle auf Basis
der Einführung von IPv6 zu erarbeiten und hier eine Vorreiterrolle
zu übernehmen.
Die Projektgruppe sieht aber durchaus Potenziale für tragfähige
Geschäftsmodelle im Bereich IPv6. Diese werden im folgenden Abschnitt im Rahmen der Diskussionsergebnisse der Projektgruppe
dargestellt.
2.3.3.2
237
Ohne klar darstell
baren Kundennutzen
kann die Umstellung
auf IPv6 nur schwer
über die Preise an
Endkunden weiter
gegeben werden.
Diskussionsergebnisse
Im folgenden Abschnitt wird eine Liste an Diskussionsergebnissen
zum Thema Geschäftsmodelle mit IPv6 zusammengestellt.
• Potenzielle Geschäftsmodelle mit IPv6:
–– Beratung für die IPv6-Umstellung; es ist temporär eine hohe
Nachfrage zu erwarten, bis IPv6 flächendeckend eingeführt
ist. Der Bedarf ist definitiv da und als Volkswirtschaft kann
Deutschland jetzt durch entsprechende Maßnahmen bestimmen, ob der Bedarf von deutschen Fachkräften bedient oder
im Ausland nachgefragt wird;
–– Anwendungen, bei denen Netzwerkteilnehmer direkt miteinander kommunizieren (zum Beispiel, Peer-to-Peer-Anwendungen, VoIP (QoS));
–– Generierung von Umsatzerlösen durch Vergabe statischer IPAdressen (entsprechend dem heutigen Geschäftsmodell statische IPv4-Adresse);
14.12.2012 12:58:51
238
2
Es ist schwierig, die
Einführung von IPv6
als Basistechnologie
mit einem Business
Case zu rechnen.
–– Kosteneinsparungen durch Vereinfachung im Netzdesign
(zum Beispiel durch Autokonfiguration von Endgeräten, kein
Network Adress Translation (NAT), Ende-zu-Ende-Verschlüsselung);
–– Kosteneinsparungen bei Zusammenlegungen von Netzwerken, zum Beispiel bei Zusammenschlüssen von Unternehmen
oder Geschäftsbereichen, da verschiedene logische Netzwerke mit IPv6 einfach verbunden werden können (ohne überlappende Adressbereiche und mit der Möglichkeit bidirektionaler
Kommunikation).
–– IPv6 als Integrationsprotokoll für verschiedene Gerätenetzwerke mit (unter anderem) proprietären Bussen (zum Beispiel
Haus- und Heimvernetzung).
• Herausforderungen für Geschäftsmodelle mit IPv6:
–– IPv6 hat als Transportprotokoll für den Endanwender nur wenig sichtbaren Nutzen; ein Großteil der Nutzer sollte vom
Wechsel der Version des IP-Protokolls idealerweise nichts
mitbekommen.
–– Es ist schwierig, die Einführung von IPv6 als Basistechnologie
mit einem Business Case zu rechnen.
• Die Bundesregierung und Behörden, aber auch private Unternehmen, sollten bei der Beschaffung von neuen IT-Infrastrukturen zwingend auf die Unterstützung der Empfehlung RIPE-554
achten, um Integratoren und Herstellern die Notwendigkeit der
vollständigen IPv6-Unterstützung darzustellen.
• Weitere Beobachtungen:
–– Aktuell gehen die großen Investitionen im Internet eher in die
Richtung, den Zuwachs auf Basis bestehender Technologien
zu ermöglichen, weniger durch technologische Innovationen.
–– Die Suche nach Geschäftsmodellen mit IPv6 ist vielversprechender, wenn IPv6 als „Enabler-Technologie“ für gänzlich
neue Geschäftsfelder genutzt wird, da dann sowieso in neue
Infrastruktur investiert werden muss.
–– Motivation zur Beachtung von IPv6-Fähigkeiten bei Netzwerk
infrastrukturinvestitionen könnte die Möglichkeit bewirken,
potenzielle Folgekosten zu vermeiden.
–– Schutz der Privatsphäre sowie Sicherheit sind Bedingungen
für viele Geschäftsmodelle.
2.3
2.3.4
IPv6 befördert Privatsphäre und
Sicherheit im Internet
Der Schutz der Privatsphäre sowie Sicherheitsaspekte stehen im
Kontext der Einführung von IPv6 oftmals im Fokus der medialen
Berichterstattung. Nach Ansicht der Projektgruppe hat die Einführung von IPv6 bei korrekter Umstellung allerdings keine negativen
Auswirkungen auf Privatsphäre und Sicherheit – im Gegenteil: an
bestimmten Stellen bieten neue Protokollfunktionen von IPv6 auch
zusätzliche Möglichkeiten für den Schutz der Privatsphäre und die
Sicherheit. So sieht auch der Bundesbeauftragte für den Datenschutz und die Informationsfreiheit, Peter Schaar, in der notwendigen Einführung von IPv6 eine Chance, die Potenziale von IPv6 auch
hinsichtlich des Schutzes der Privatsphäre auszugestalten.2
Allerdings sieht die Projektgruppe die Gefahr, dass eine inhaltlich verzerrte Diskussion über Privatsphäre und Sicherheit die Einführung von IPv6 erschweren kann und greift das Thema aktiv auf.
Im folgenden Kapitel werden kurz die Begriffe Privatsphäre und Sicherheit erklärt und der Zusammenhang mit der Einführung von
IPv6 erläutert. Darauf aufbauend werden dann Handlungsempfehlungen formuliert, die einen sicheren Betrieb sowie den Schutz der
Privatsphäre bei der Einführung von IPv6 gewährleisten.
2.3.4.1
239
Die Projektgruppe
sieht die Gefahr,
dass eine inhaltlich
verzerrte Diskussion
über Privatsphäre
und Sicherheit die
Einführung von
IPv6 erschweren
kann, und greift das
Thema aktiv auf.
Abgrenzung von Privatsphäre und Sicherheit
Unter Privatsphäre bzw. dem Schutz der Privatsphäre versteht man
die Sicherstellung des Grundrechts auf informationelle Selbstbestimmung im Sinne des Bundesdatenschutzgesetzes. Vereinfacht
ausgedrückt geht es darum, dass die persönlichen Daten eines
Nutzers nicht automatisch und ohne Einwilligung Dritten zugänglich sind; dies beinhaltet auch Daten über das Nutzerverhalten, wie
zum Beispiel Ortsinformationen oder den Verlauf von besuchten
Webseiten.
2 Diskussion mit Peter Schaar (Bundesbeauftragten für den Datenschutz und die Informations
freiheit) im deutschen IPv6 Rat – http://www.ipv6council.de/documents/leitlinien_ipv6_und_
datenschutz.html (letzter Zugriff 12.09.2012)
14.12.2012 12:58:51
240
2
Unter dem Begriff Sicherheit werden Maßnahmen zusammengefasst, die sicherstellen, dass sowohl Daten vor unberechtigtem Zugriff geschützt als auch die Funktionsweise von IT-Systemen gegen
Fremdeinwirkung abgesichert werden.
Sicherheitsmaßnahmen dienen daher auch dem Schutz der
Privatsphäre.
2.3.4.2
Zusammenhang zwischen IPv6 und
Privatsphäre und Sicherheit
Im Folgenden wird der Zusammenhang zwischen der Einführung
von IPv6 und der Privatsphäre der Nutzer sowie der Sicherheit von
IT-Systemen aus Sicht der Projektgruppe kurz dargestellt.
Zusammenhang zwischen der Einführung von IPv6 und dem
Schutz der Privatsphäre
Bewegt man sich
mit einer festen
Adresse im Internet,
heißt das nicht
zwangsläufig, dass die
Identität des Nutzers
preisgegeben ist.
Durch die Einführung von IPv6 stehen um einige Größenordnungen mehr IP-Adressen zur Verfügung als bei der Vorgängerversion
IPv4 (siehe Abbildung 2.3-1). Dies ermöglicht es prinzipiell, jedem
Gerät, das an der Kommunikation im Internet teilnimmt, eine feste
Adresse zuzuweisen. Bewegt man sich mit einer festen Adresse im
Internet, heißt das nicht zwangsläufig, dass die Identität des Nutzers preisgegeben ist, denn die Verbindung zwischen IP-Adresse
und Nutzerdaten kennt zu Beginn nur der Provider. Allerdings besteht mit einer dauerhaft festen IP-Adresse die Möglichkeit, von
Diensten im Internet als ein und derselbe Nutzer wiedererkannt zu
werden (auch ohne Kenntnis des Namens; anonyme Nutzerprofile). Durch Eingabe von persönlichen Daten bei Internet-Diensten
können diese dann unter Umständen mit der IP-Adresse in Verbindung gebracht werden. Diese feste Zuweisung von IP-Adressen ist
bei IPv4 genauso möglich, aber aus Gründen der Adressknappheit
nicht praktikabel – Adressen werden hier von Providern meist nur
temporär zugewiesen und bei Bedarf zwischen privaten und öffentlichen Adressen übersetzt (Network Address Translation).
2.3
Allerdings bedeutet die theoretisch eindeutige Adressierbarkeit
aller Geräte mit IPv6 nicht, dass diese auch in der Praxis durchgeführt wird, bzw. nicht mit einfachen Mitteln verhindert werden
kann. Vereinfacht gesprochen, besteht eine IPv6-Adresse aus einer Netzwerkadresse, die vom Provider vergeben wird, und einem
gerätespezifischen Teil. Beide Adressteile können mit bestehenden
Technologien (zum Beispiel dynamische Adresspräfixe, Privacy Extensions) geändert werden, sodass eine dauerhaft feste IP-Adresse mit einfachen Mitteln umgangen werden kann.
Ergänzend ist an dieser Stelle zu erwähnen, dass eine dauerhaft
feste IP-Adresse für gewisse Dienste notwendig und gewünscht
ist, wie zum Beispiel die direkte Erreichbarkeit eines Geräts aus
dem Internet oder auch die Wiedererkennung anhand der IP-Adresse; das ist bei IPv6 nicht anders als bei IPv4. Des Weiteren ist
anzumerken, dass es noch zahlreiche von der IP-Adresse unabhängige Merkmale gibt, an denen ein Benutzer im Internet identifiziert
werden kann (zum Beispiel Cookie, Browser-Speicher, Benutzung
von Plug-Ins und Programmversionen, die extern abgefragt werden
können etc.) – diese sind unabhängig von der Version des Internetprotokolls.
241
Es gibt zahlreiche von
der IP-Adresse unab
hängige Merkmale, an
denen ein Benutzer
im Internet identifi
ziert werden kann.
Diese sind unabhängig
von der Version des
Internetprotokolls.
Zusammenhang zwischen der Einführung von IPv6 und
der Sicherheit von IT-Systemen
Der Zusammenhang zwischen der Einführung von IPv6 und Sicherheit wird zweistufig betrachtet: einerseits im Zielzustand, in dem
nur noch IPv6 im Einsatz ist, andererseits in der Übergangsphase
von IPv4 zu IPv6.
Generell ist in einer IPv6-Umgebung ein mindestens gleichwertiger Sicherheitsstandard für Endgeräte im Internet möglich,
wenn dies gewünscht wird. Oftmals wird von Kritikern angeführt,
dass durch den Wegfall von Network Address Translation (NAT)
ein Schutz vor eingehenden Verbindungen verloren geht. Dieser
Schutz kann allerdings vollkommen gleichwertig durch FirewallFunktionalitäten unter IPv6 bereitgestellt werden und stellt somit
keinen Verlust von Sicherheit im Zielzustand dar. Da sich durch
IPv6 und den Wegfall von NAT die Netzwerkarchitektur vereinfacht,
Generell ist in einer
IPv6-Umgebung
ein mindestens
gleichwertiger
Sicherheitsstandard
für Endgeräte im
Internet möglich.
14.12.2012 12:58:51
242
2
Zusammenfassend
kommt die Projekt
gruppe zu der Ein
schätzung, dass mit
IPv6 ein mindestens
identisches Sicher
heitsniveau wie mit
IPv4 erreicht wird.
und eine durchgängige Ende-zu-Ende-Kommunikation möglich
wird, sieht die Projektgruppe das Potenzial, mit IPv6 die notwendigen Kosten für den Betrieb von IT-Systemen mit identischem Sicherheitsniveau zu senken.
In der Übergangsphase zwischen IPv4 und IPv6 ergeben sich
zwei Herausforderungen hinsichtlich der Sicherheit von IT-Systemen. Einerseits wird mit IPv6 eine neue Technologie eingeführt –
der sichere Einsatz erfordert Wissen und praktische Erfahrung im
Einsatz von IPv6. Anderseits müssen in der Übergangsphase zwei
Protokolle gleichzeitig unterstützt werden – dies führt zu einem komplexeren und damit potenziell aufwendiger zu wartenden System.
Zusammenfassend kommt die Projektgruppe daher zu der Einschätzung, dass mit IPv6 ein mindestens identisches Sicherheitsniveau wie mit IPv4 erreicht wird, allerdings in der Übergangsphase
durch zunehmende Komplexität bzw. fehlende Erfahrungswerte
Sicherheitsbedenken entstehen. Im folgenden Kapitel findet sich
eine Reihe an Punkten, die nach Meinung der Projektgruppe der
Unsicherheit in der Übergangsphase entgegenwirken können.
2.3
2.3.4.3
243
Diskussionsergebnisse
Im folgenden Abschnitt wird eine Liste an Diskussionsergebnissen
zum Thema Schutz der Privatsphäre und Sicherheit mit IPv6 zusammengestellt.
Erarbeitung von Best Practices/Referenzarchitekturen für sichere
IPv6-Netzwerke:
• Organisationen sollten schnell Einsatzerfahrung sammeln, um
erprobte Best Practices formulieren zu können.
• Die Best Practices sollten durch eine starke Organisation ausgegeben werden (zum Beispiel BMWi bzw. Verbund mehrerer Organisationen) – es muss für Anwender klar ersichtlich sein, dass
er sich auf die Quelle verlassen kann.
• Der Fokus sollte auf verschiedene Anwendergruppen gelegt
werden; verschiedene Guidelines für verschiede Nutzergruppen
(zum Beispiel (Provider-)Netzwerkbetreiber, WLAN-Hotspots,
Endanwender, Content-Netzwerkbetreiber).
• Zielgruppenorientiertes Marketing der Best Practices sollte erfolgen.
• Es sollte dazu aufgefordert werden, Sicherheit (Security) und
Privatsphäre (Privacy) gleich bei der Planung mitzubedenken
(„Security and Privacy by Design“).
• Es sollte sichergestellt werden, dass Mindeststandards hinsichtlich Security und Privacy von allen Anbietern eingehalten werden, die nicht durch unsichere und dadurch für den Anbieter
günstigere Lösungen am Markt verdrängt werden, da der zusätzliche Nutzen von Privatsphäre und Sicherheit auf Konsumentenseite potenziell schwer zu argumentieren ist. Dies kann durch
Selbstverpflichtung der Provider oder regulatorische Maßnahmen geschehen. Ein erster Schritt in diese Richtung wäre die
Prüfung der Entschließung der Datenschutzbeauftragten zur
„Verwendung eindeutiger Kennungen bei der Nutzung von Internet Protokoll Version 6 (IPv6)“ zum Beispiel als freiwillige Selbstverpflichtung, als Best Practice, als regulatorische Vorgabe.
14.12.2012 12:58:51
244
2
• Ein Vergleich mit bestehenden IPv4 Architekturen sollte stattfinden (zum Beispiel Aufzeigen der entsprechenden IPv6-Architektur mit identischem Sicherheitsniveau zu einer bestehenden
IPv4-Architektur).
• Mögliche Szenarien für Best Practices sind: Konfiguration von
Firewalls, Tunneling-Szenarien.
• Es sollte der Hinweis gegeben werden, dass Best Practices nur
Vorschläge sein können, die für den spezifischen Einsatzzweck
auf jeden Fall geprüft und gegegenenfalls angepasst werden
müssen.
Gezielte Kommunikation hinsichtlich Privatsphäre und Sicherheit
beim Einsatz von IPv6 zur Sensibilisierung und Aufklärung von
Anwendern:
• Darstellung der Unterschiede von IPv6 zu IPv4: Was ändert sich
hinsichtlich Privatsphäre und Sicherheit?
• Keine generelle Verschlechterung bei IPv6 gegenüber IPv4.
• Potenzielle Chance, sich bewusst für statische oder dynamische
Adressierung zu entscheiden.
• Betreiber soll nicht einfach ein Adressierungsmodell vorschreiben, sondern den Nutzer in die Entscheidung einbinden.
• Darstellung des Einflusses von IP/Transportprotokoll auf Privat
sphäre und Sicherheit im Gesamtsystem.
• Einfache, zielgruppenorientierte Kommunikation, zum Beispiel
durch Ampeldarstellung.
• Matrix aus Stakeholder (zum Beispiel Endanwender, KMU) und
Aspekten (wie Tunneling, Firewall etc.) jeweils für Privatsphäre
und Sicherheit.
• Kommunikation von Privatsphäre und Sicherheit im Gesamtkontext, also nicht losgelöst von positiven Aspekten und Chancen
der Technologie (zum Beispiel reicht für manche Anwendungen im
Bereich Intelligente Netze gegebenenfalls kein Privatanschluss).
• Sensibilisierung der Kunden für die Themen Privatsphäre und
Sicherheit: Man muss sich mit den Themen beschäftigen, wenn
man sicher kommunizieren und seine Privatsphäre schützen will
(„Jeder hat seine Aufgabe“).
2.3
245
• Einrichten einer öffentlich zugänglichen Seite, sodass InternetNutzer feststellen können, ob der eigene Rechner IPv6-fähig ist,
mit weiterführenden Informationen rund um Privatsphäre und
Sicherheit mit IPv6 (ähnlich www.dns-ok.de 3).
• Folgende beispielhafte Gegenüberstellung (Tabelle 2.3-1) könnte den Kunden verständlich machen, welche Sicherheitsmerkmale von IPv4 sich bei IPv6 wiederfinden (damit könnte zum Beispiel das BSi den IPv6-Leitfaden entsprechend ergänzen).
Tabelle 2.3-1: Sicherheitsmerkmale von IPv4 und IPv6
Sicherheitsmerkmal
IPv4
IPv6
Sicherheit vor direkten
Angriffen aus dem Internet
auf das Heimnetzwerk
Port-Filterung
und NAT
Port-Filterung
Nicht-Verfolgbarkeit der IPAdresse bei Web-Diensten
NAT und dynamische
IPv4-Adressen
Privacy Extension
und dynamische
IPv6-Adressen
• Heben von Synergien zwischen den verschiedenen Initiativen zu
IPv6.
• Es existieren viele verschiedene Publikationen zum Thema IPv6
von verschiedenen Gremien.
• Für den Anwender ist schwer nachvollziehbar, was die geeignete Referenz ist.
• Eine koordinierende Rolle könnte hier das BMWi einnehmen
(zum Beispiel auch durch Ausrichtung einer weiteren Konferenz
zu dem Thema).
Sicherstellung, dass Endkundengeräte standardmäßig in einer
sicheren Konfiguration ausgeliefert werden:
• Dadurch sind Anwendungsfälle für grob geschätzt 99 % der
Nutzer abgedeckt.
• Expertennutzer können noch Anpassungen machen.
• Die Hersteller von Endgeräten und Betriebssystemen sollten
die „Privacy Extensions“ im Ursprungszustand einschalten.
3 https://www.bsi.bund.de/ContentBSI/Presse/Pressemitteilungen/Presse2012/Hilfe-gegen-
Schadsoftware_DNS-Changer_10012012.html (letzter Zugriff 12.09.2012)
14.12.2012 12:58:51
246
2
Auch damit ist die Verfolgbarkeit des Interface Identifiers über
die Zeit von Internetdiensten nicht mehr möglich. Das BSI sollte eine Empfehlungsliste mit entsprechenden Betriebssystemen
und Endgeräten herausgeben und die Netzbetreiber sollten Einfluss auf Endgerätehersteller ausüben, um diese Einstellungen
vorrangig zu behandeln.
• Im Auslieferungszustand von Endgeräten für Endverbraucher
(DSL-Router, Mobilfunkgeräte) sollten die Voreinstellungen für
eingehende Verbindungen auf blockieren gesetzt und lediglich
mit dem Eingreifen des Nutzers zu öffnen sein. Damit kann der
gleiche Schutz wie mit NAT in IPv4 erreicht werden. Für Endgeräte, die für andere Kundensegmente gedacht sind, könnte von
dieser Vorgehensweise abgewichen werden. Um dies zu erreichen, sind die Endgerätehersteller und Netzbetreiber aufgefordert, entsprechend zu handeln.
Einsatz für ein stabiles regulatorisches Umfeld und Mitwirkung bei
Standardisierungsgremien:
• Mitdiskussion in den entsprechenden Gremien (IETF, IEEE,
W3C),
• Umsetzung bzw. Mitgestaltung von EU-Gesetzgebung.
Aufnahme von Security und Privacy bei IPv6 in die Lehrpläne
(Studium, Ausbildung):
• Zum Beispiel heute kein IPv6 in der Berufsschule;
• Motivation über Fachkräftemangel: notwendig für zukünftige Anwendungen und Netzwerkadministration.
2.3
2.3.5
247
Um die flächendeckende Einführung von IPv6 weiter voranzutreiben möchte die Projektgruppe Entscheidungsträgern in Politik
und Wirtschaft in diesem Abschnitt Handlungsempfehlungen geben. Die Handlungsempfehlungen leiten sich aus den Diskussionen der Projektgruppe zu den Fokusthemen Geschäftsmodelle mit
IPv6 (Kapitel 2.3.3.2) sowie Privatsphäre und Sicherheit (Kapitel
2.3.4.3) ab.
2.3.5.1
Generelle Handlungsempfehlungen
an Politik und Wirtschaft
• Neue IT-Kommunikationsnetzwerke, wie beispielweise Intelligente Netze in den Bereichen Energie, Verkehr oder Gesundheit, müssen von Beginn an auf Basis von IPv6 geplant werden.
Dies betrifft sowohl die Endgeräte als auch die Netzwerkkomponenten und die Netzwerkstruktur.
• Sowohl öffentliche Einrichtungen als auch Unternehmen der freien Wirtschaft müssen IPv6-Fähigkeit in ihre Einkaufsrichtlinien
für IKT-Produkte fest aufnehmen. Hierbei ist es empfehlenswert, sich an bestehenden sowie aktuell erarbeiteten Richtlinien
zu orientieren, zum Beispiel dem Dokument „Requirements for
IPv6 in ICT Equipment“ der RIPE NCC4 und den Ergebnissen
des Forschungsprojekts des Fraunhofer Instituts „IPv6-Profile
für die öffentliche Verwaltung“ 5, welches durch das Bundes
ministerium des Inneren beauftragt ist.
• Sowohl in der schulischen und universitären als auch der betrieblichen Ausbildung sollten vertiefte IPv6-Kenntnisse vermittelt werden. Hierfür ist in den Lehrplänen die Vermittlung von
erweiterten IPv6-Kenntnissen sicherzustellen.
4 http://www.ripe.net/ripe/docs/current-ripe-documents/ripe-554 (letzter Zugriff 12.09.2012)
5 http://www.fokus.fraunhofer.de/de/ngni/projects/current_projects/ipv6/index.html
(letzter Zugriff 12.09.2012) – die Ergebnisse des Forschungsprojekts waren zum Zeitpunkt der
Redaktion dieses Textes noch nicht veröffentlicht
14.12.2012 12:58:51
248
2
2.3.5.2
Spezielle Handlungsempfehlungen an die Politik
• Die Bundesregierung, beispielsweise vertreten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, sollte ein Programm zur Zusammenstellung von Referenzarchitekturen für
sichere IPv6-basierte Netzwerke ins Leben rufen. Startpunkt
sollte eine Bestandsaufnahme von vorliegenden Arbeiten sein,
um dann gezielt fehlende Referenzen zu erarbeiten. Ziel sollte
eine Sammlung von Referenzarchitekturen für verschiedene Anwendergruppen sein, in denen der jeweils gängigen IPv4-basierten Architektur für ein Anwendungsszenario die entsprechende IPv6-basierte Architektur gegenübergestellt wird. Zielgruppe
sollten insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen
sein, die anhand von erprobten Referenzarchitekturen die Umstellung ihrer Netzwerke sicher planen können. Eine Mandatierung durch eine Regierungsorganisation ist wichtig für Vertrauen
seitens der Anwender und hilfreich für die Verbreitung des Inhalts durch Branchenverbände oder Handelskammern.
• Die Bundesregierung sollte bestehende IKT-Förderinitiativen nutzen, um auf die IPv6-Thematik aufmerksam zu machen und die
Einführung zu fördern. Konkret könnten beispielsweise in den Initiativen „Netzwerk elektronischer Geschäftsverkehr“ oder „SimoBIT – Sichere mobile Informationstechnik in Mittelstand und
Verwaltung“ Themenbausteine zu IPv6 aufgesetzt werden. Auch
im Rahmen der Forschungs- und Entwicklungspolitik sollte geprüft werden, ob Handlungsbedarf zu IPv6 über das bereits vorhandene Maß hinaus besteht.
2.3
2.3.5.3
249
Spezielle Handlungsempfehlungen
an die Wirtschaft
• Die deutschen Unternehmen aller Branchen sollten sich verstärkt mit IPv6 befassen. Je nach Geschäftsfeld eines Unternehmens sollten IPv6-Aktivitäten auch einen strategischen Aspekt
über den reinen IT-Betrieb hinaus verfolgen:
–– Für den Betrieb der eigenen IT-Infrastruktur sollten Unternehmen zeitnah Erfahrungen sammeln, beispielsweise in eigenen
Testlabors. So kann vermieden werden, dass bei einer durch
den Markt getriebenen schnellen Einführung von IPv6 unvorhergesehene Probleme entstehen, wie etwa unnötige Zusatzkosten für externe Spezialisten oder nicht eingeplante Investitionen in Infrastruktur.
–– Insbesondere weltweit tätige Unternehmen sollten die Anbindung ausländischer Standorte sowie mobiler Geräte, die
im Ausland eingesetzt werden, auf IPv6-Fähigkeit prüfen, da
die Umstellung auf IPv6 insbesondere in asiatischen Staaten
weitaus schneller vorangeht als in Europa oder den USA.
–– IPv6 ist die Basistechnologie für neue IT-basierte Geschäftsmodelle in den Bereichen „Internet der Dinge“, „Industrie 4.0“
und Intelligente Netze. Daher ist es von strategischer Bedeutung für Unternehmen, ein Verständnis der Möglichkeiten von
IPv6 und der notwendigen Schritte zu entwickeln, um IPv6basierte Lösungen anbieten zu können.
• Hersteller von Geräten für Endanwender sollten die Geräte in
einer Konfiguration ausliefern, die den Schutz der Privatsphäre
der Nutzer sowie die Sicherheit der Kommunikation sicherstellt.
Konkret beinhaltet dies das initiale Einschalten von „Privacy
Extensions“ und das Blocken von eingehenden Verbindungen.
14.12.2012 12:58:51
3
Flächendeckendes
Breitband –
Die beiden vorhergehenden Kapitel stellen die bisherige
Entwicklung und die Herausforderungen bei der zukünfti
gen Gestaltung digitaler Infrastrukturen in Wirtschaft und
Gesellschaft dar.
Basis für die Digitalisierung ist eine leistungsfähige, flä
chendeckende und breitbandige Struktur von Hochleis
tungsnetzen. Um diese zu realisieren, bedarf es einer ge
meinsamen Anstrengung aller Akteure unter Ausnutzung
der Effizienzpotenziale, die sich etwa durch branchenüber
greifende Kooperationen und die Nutzung möglicher Syn
ergieeffekte ergeben. Die nachfolgenden Schlüsselfragen
werfen Schlaglichter auf die Kernelemente in diesem Pro
zess der Realisierung technologischer, wirtschaftlicher und
gesellschaftlicher Innovation.
Die weiteren Texte dieses Kapitels erläutern den Sta
tus und die Schwerpunkte des flächendeckenden Breit
bandausbaus in Deutschland bzw. die Umsetzung der Breit
bandstrategie der Bundesregierung.
Wie können uns Synergien voranbringen?
Intelligente Dienste der Zukunft bedürfen einer hochleis
tungsfähigen Breitbandversorgung – flächendeckend. An
dernfalls droht eine Abkopplung unterversorgter Gebiete
von der Informationsgesellschaft: Für die betroffenen Haus
halte entstünden empfindliche Nachteile. Auch für die Wirt
schaft ist eine flächendeckende Erreichbarkeit der digita
len Angebote unverzichtbar. Daher haben sich Akteure aus
Wirtschaft und Verwaltung im IT-Gipfel für einen zügigen
Breitbandausbau in Deutschland zusammengeschlossen.
14.12.2012 12:58:51
Das branchenübergreifende Engagement der UAG zum
Breitbandausbau zielt auf Synergien durch die gemeinsa
me Nutzung vorhandener Infrastrukturen. Auf diese Weise
können nach einer Studie des Bundesverbands der Deut
schen Industrie (BDI) die hohen Ausbaukosten deutlich re
duziert werden: Bereits eine Senkung der Tiefbaukosten
um ein Viertel könnte beim Breitbandausbau Einsparungen
in Milliardenhöhe ermöglichen.
Derartige Synergieeffekte lassen sich am besten durch
die Mitnutzung freier Glasfaser- und Leerrohrkapazitäten
etwa bei Verkehrswegen erzielen. Mitentscheidend für den
Erfolg ist auch die Transparenz über vorhandene Infrastruk
turen. Dazu entstand aus einer Initiative des IT-Gipfels bei
der Bundesnetzagentur der Infrastrukturatlas, dem Unter
nehmen aller Branchen heute relevante Daten zuliefern.
Darüber hinaus treten die Akteure im IT-Gipfel für einen
Baustellenatlas ein, um beispielsweise Straßenbauarbeiten
mit der Ausbauplanung für Breitband besser zu synchroni
sieren. Wichtige Aspekte betreffen zudem die Klärung von
Sicherheitsfragen sowie die branchenübergreifende Kom
munikation von möglichen bzw. erreichten Synergieeffek
ten. Zahlreiche Maßnahmen wurden in einer gemeinsamen
Erklärung des IT-Gipfels zusammengefasst, die auch Hand
lungsempfehlungen an die Politik enthält.
Um den Nutzen von Synergien greifbar zu machen, er
folgte in diesem Jahr eine Fokussierung auf konkrete Aus
bauvorhaben. Zahlreiche Anknüpfungspunkte für branchen
übergreifende Synergien ergaben sich dabei im Rahmen
des Projekts „Elektronische Verwaltung in MecklenburgVorpommern“, das gegenwärtig von allen Teilnehmern vo
rangetrieben wird. Mit den erschließbaren Synergien kann
die Kosteneffizienz des Vorhabens spürbar verbessert wer
den – für eine schnellere Versorgung „grauer Breitband
flecken“ (Regionen mit relativ langsamen Breitbandver
bindungen) und als konkreter Beitrag zur Erreichung der
Breitbandziele der Bundesregierung.
Wo können Kooperationen helfen?
Beim Netzauf- bzw. -ausbau und Netzbetrieb helfen Koope
rationen zwischen Unternehmen sowie mit Kommunen und
Landkreisen, die Wirtschaftlichkeit hochleistungsfähiger
Netze zu erhöhen.
Kooperationen in Form von Open Access beinhalten die
diskriminierungsfreie Bereitstellung eines Netzzugangs für
Dritte. Sie helfen, das Investitionsrisiko für den Glasfaser
ausbau abzumildern, denn die Netznutzung durch Dritte er
höht die Auslastung der Netze und beschleunigt damit den
Return on Investment. Dies gilt für Ballungszentren wie für
den ländlichen Raum.
Der Netzzugang kann auf verschiedenen Wertschöp
fungsebenen erfolgen. Diskriminierungsfreiheit bedeutet,
dass im Rahmen der angebotenen Access-Varianten die
Partner gleichberechtigten Zugang erhalten, unabhängig
vom Geschäftsmodell und der Wertschöpfungstiefe des in
vestierenden Unternehmens sowie den angebotenen Zu
gangsvarianten. Aus unserer Sicht gibt es weder ein alleini
ges Erfolg versprechendes Open-Access-Geschäftsmodell
noch ein Patentrezept für den Glasfaserausbau. Die Aus
baustrategie ist vielmehr abhängig von der jeweiligen Situ
ation vor Ort und orientiert sich am tatsächlichen Bedarf
und an wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Daher ist die un
ternehmerische Freiheit in der Gestaltung der Kooperation
entscheidend. Wichtig ist außerdem die Entwicklung von
einheitlichen technischen Standards und Schnittstellen,
um die Kosten zu senken und die Qualität zu verbessern.
Warum benötigen wir ein Zusammenspiel
verschiedener Technologien?
Deutschland verfügt historisch gewachsen über ein her
vorragendes Telefon- und Kabelnetz auf Kupferbasis.
Technische Innovationen wie VDSL und VDSL2, Vecto
ring oder DOCSIS 3.0 machen darauf schon heute hohe
14.12.2012 12:58:51
Übertragungsraten möglich. Die Glasfaser muss dafür „nur“
bis zum Verteiler im Ort gebracht werden. Ein späterer Aus
bau mit Glasfaser bis zum Endkunden wird damit einfacher
und weniger aufwendig. Für einen flächendeckenden Breit
bandausbau und das Surfen mit Tablet oder Smartphone
sind Mobilfunktechnologien von zentraler Bedeutung. Die
zunehmenden Übertragungsgeschwindigkeiten und Daten
volumina sowie die Möglichkeiten der Nachfolgegenera
tion LTE-Advanced machen zudem den Anschluss zahlrei
cher Mobilfunkbasisstationen mit Glasfaser innerhalb der
nächsten Jahre erforderlich. Dadurch leistet auch der LTEAusbau in der Fläche einen Beitrag für den Glasfaseraus
bau in unterversorgten Gebieten.
Welche Finanzierungsmodelle funktionieren?
In erster Linie gilt es, die vorhandenen Finanzierungsmodelle
und -möglichkeiten verständlicher und damit besser nutz
bar zu machen. Vor allem für ländlich geprägte Regionen ist
es notwendig, neben Subventionen neue und innovative Fi
nanzierungsmöglichkeiten zu entwickeln, um diese Ausbau
projekte zielorientiert und nachhaltig in einem absehbaren
Zeitraum umsetzen zu können. Doch jeder Breitbandaus
bau ist als individuelles Projekt zu betrachten. Daher sind
in Abhängigkeit von Einflussfaktoren wie Bebauungsdichte,
Wettbewerbssituation und technischen Lösungsszenarien
derzeit auch zu viele rechtliche Aspekte relevant. Aus die
sen Gründen kann es keinen einheitlichen Geschäftsplan
und somit auch kein standardisiertes Finanzierungsmodell
geben.
Investitionen in den Ausbau von Breitbandinfrastruk
turen erfordern in erster Linie die Bereitstellung von aus
reichend Eigenkapital. Erst auf dieser Basis können die
Initiatoren in der Regel auch auf Fremdkapital von Banken
seite zurückgreifen. Gleichzeitig müssen sie solche Infra
strukturinvestitionen auf ihren eigenen Bonitätsrahmen
bzw. ihren Verschuldungsgrad anrechnen lassen. Bei
Projektfinanzierungen ist ein unter Einsatz von Eigenkapi
tal gesicherter Cashflow zur Rückzahlung des Kreditbetra
ges vorzuweisen. Beide von Banken und Fonds geforderten
Grundvoraussetzungen werden aber häufig aufgrund kurzund mittelfristiger Renditeerwartungen nicht erfüllt.
Insbesondere aus diesen Gründen sind für die bei Breit
bandausbauprojekten grundsätzlich langfristigen Investi
tionshorizonte alternative und innovative Lösungsansätze
anzuwenden. Zum zeitnahen Erreichen der Bandbreitenzie
le sind daher dezidierte Überlegungen anzustrengen, wie
solche finanziellen Lösungsansätze diskriminierungsfrei
unterstützt werden könnten. Schlagwörter hierfür sind bei
spielsweise ein hypothekarischer Ansatz, die Gewährung
von Anschubfinanzierungen oder auch Bonds bzw. (Nach
rang-)Darlehen, wie sie bei der Connecting Europe Facility
(CEF) in Erwägung gezogen werden. Die etablierten Förder
programme sollen ab 2014 durch die Instrumente der CEF
ergänzt werden. Die EU macht durch die CEF unmissver
ständlich deutlich, dass Finanzierungs- und Zuschussmög
lichkeiten eingerichtet werden müssen, um Investitionen in
schwer zu versorgenden Gebieten auslösen bzw. erst effi
zient gestalten zu können.
14.12.2012 12:58:52
256
257
3
Flächendeckender Breitbandbedarf
3.1
3.1
Stand und Perspektiven . .......................................................................... 257
3.2
Branchenübergreifende Zusammenarbeit beim Breitbandausbau .............. 263
3.3
Alternative Verlegetechnologien am Beispiel Mikro-/Mini-Trenching (MT) . 283
3.4
Finanzierung von Hochleistungsnetzen
in schwer zu versorgenden Gebieten ........................................................ 293
3.5
Flächendeckender Ausbau von Hochleistungsnetzen ................................ 303
3.6
Haus- und Heimvernetzung ...................................................................... 335
3.7
Breitbandaktivitäten der Bundesländer ..................................................... 369
3.8
Gastbeitrag: Open Access – Ergebnisse des NGA-Forums 2012................. 397
Umsetzung der Breitbandstrategie
der Bundesregierung –
Stand und Perspektiven
Beitrag des Parlamentarischen Staatssekretärs Hans Joachim Otto,
MdB, Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi),
anlässlich der Konferenz des BMWI, des BITKOM und der Initiative D21 „Flächendeckende Hochleistungsnetze bis 2018!?“ am
12. September 2012 im Haus der Deutschen Wirtschaft.
Die Möglichkeit, schnelles Internet nutzen zu können, ist heute eine
zentrale Standortbedingung gerade auch für unternehmerisches
Handeln. Die erforderliche Geschwindigkeit zur komfortablen Nutzung neuer Dienste wird stetig steigen. Hier sind beispielsweise
Anwendungen wie hochauflösendes Fernsehen, Gesundheitsdienste oder der Austausch umfassender Dokumente zu nennen. Auch
die Internetkommunikation zwischen Geräten bildet ein ganz neues Wachstumsfeld. Je eher Hochleistungsnetze entstehen, die dem
Bedarf von morgen gerecht werden, desto stärker kann Deutschland an den Chancen partizipieren: Mehr Wettbewerbsfähigkeit,
mehr Beschäftigung, mehr Wohlstand. Deshalb strebt die Bundesregierung einen flächendeckenden Ausbau mit Breitbandverbindungen von mindestens 50 MBit/s bis zum Jahr 2018 an.
Je eher Hochleistungs
netze entstehen,
die dem Bedarf von
morgen gerecht
werden, desto stärker
kann Deutschland an
Chancen partizipieren.
14.12.2012 12:58:52
258
3
Wo stehen wir?
Heute sind für 51 %
aller Haushalte
Bandbreiten von
mindestens 50 MBit/s
verfügbar.
Heute sind für 51 % aller Haushalte Bandbreiten von mindestens
50 MBit/s verfügbar. Dies ist eine Quote, auf die wir stolz sein
können. Noch vor dreieinhalb Jahren waren solche Bandbreiten für
maximal 10 % der Haushalte verfügbar. Der Ausbau der Hochleistungsnetze erfolgt hauptsächlich durch die Unternehmen. Wir favorisieren dabei einen technologieneutralen Ansatz. Maßgeblichen
Anteil an der positiven Entwicklung haben die Aufrüstung der Kabelnetze mit DOCSIS 3.0 und das Angebot von VDSL-Leitungen.
Kommunen und Stadtwerke engagieren sich verstärkt durch den
Aufbau von eigenen Netzen. Oftmals wird dabei Glasfaser bis ins
Haus verlegt.
Rahmenbedingungen für mehr Markt
Mit der TKG-Novelle
wurden im Jahr 2012
die Investitionsanreize
maßgeblich verbessert.
Vielfach wurden 2012
letzte „weiße Flecken“
der Grundversorgung
geschlossen.
Inzwischen sind in
mehr als 50 Städten
LTE-Netze verfügbar.
Durch geeignete Rahmenbedingungen wollen wir insbesondere die
Möglichkeiten des Marktes erweitern. Mit der TKG-Novelle wurden
im Jahr 2012 die Investitionsanreize maßgeblich verbessert. Regulierungsentscheidungen können nun für einen längeren Zeitraum befristet und die Planungssicherheit dadurch erhöht werden. Für neue
Zugangsnetze ist explizit keine Regulierung im Vorfeld vorgesehen.
Zudem wurden klare Vorgaben gemacht zur Einbeziehung geeigneter
vorhandener öffentlicher wie privater Infrastrukturen beim Ausbau
von Hochleistungsnetzen. Die Chancen dafür, den Infrastrukturatlas
zu einem echten virtuellen Marktplatz auszubauen, wurden durch
verbindliche Meldevorgaben verbessert. Auch die Bereitstellung
zusätzlicher Ressourcen greift. Zunehmend werden die 2010 versteigerten Frequenzen eingesetzt. Vielfach wurden 2012 letzte „weiße Flecken“ der Grundversorgung geschlossen. Inzwischen sind in
mehr als 50 Städten schnelle LTE-Netze verfügbar.
3.1
Stand und Perspektiven
Breitbandstrategie kontinuierlich weiter
entwickeln
259
„Die Breitbandziele der Bundesregierung,
Bandbreiten von 50 Mbit/s und mehr
für 75 % der Haushalte bis 2014 und
flächendeckend bis 2018 verfügbar zu
machen, sind maßgeblicher Bestandteil
einer wachstumsorientierten Wirt
schaftspolitik. Bereits heute können
50 % der Haushalte solche Breitband
anschlüsse nutzen. Dynamische Markt
kräfte, Synergieeffekte, optimale Investi
tionsbedingungen und ein gemeinsamer
Gestaltungs- und Koordinierungswillen
aller Verantwortlichen sind die entschei
denden Erfolgsfaktoren.“
Die 2012 geschaffenen Freiräume müssen
genutzt werden. Zugleich entwickeln wir
die Breitbandstrategie weiter und verleihen
ihr mehr Durchschlagskraft. Welche Themen müssen wir jetzt angehen, damit man
am Ende sagen kann: „Flächendeckende
Hochleistungsnetze bis 2018? Das schaffen wir!“ Im Mittelpunkt stehen geeignete
Voraussetzungen für die Finanzierung des
Ausbaus von Hochleistungsnetzen, für die
Optimierung des Bau- und Planungsrechts
Anne Ruth Herkes
und für einen technologieneutralen BreitStaatssekretärin
Bundesministerium für Wirtschaft
bandausbau. Um die Rahmenbedingungen
und Technologie (BMWi)
für Finanzierungen zu verbessern, erörtern
wir Lösungsvorschläge für die erfolgreiche Finanzierung von Breitbandprojekten
gemeinsam mit den Förderbanken, Privat- und Geschäftsbanken,
Unternehmen und Verbänden. Außerdem werden bereits bestehende KfW-Programme für Breitbandprojekte nutzbar gemacht.
Die Mittel aus Gemeinschaftsaufgaben sowie europäische Strukturfondsmittel stehen für Zuschussprogramme zur Verfügung. Für
die Finanzierung von Projekten ab 2014 werden derzeit die Einsatzmöglichkeiten der Mittel aus den Gemeinschaftsaufgaben
„Verbesserung der regionalen Wirtschaftsstruktur“ (GRW) und
„Verbesserung der Agrarstruktur und des Küstenschutzes“ (GAK)
zwischen Bund und Ländern abgestimmt. Auf europäischer Ebene wird die mögliche Ausgestaltung einer Connecting Europe Facility (CEF) ab 2014 verhandelt. Zudem sind wir bereit, Ländern
und Kommunen kurzfristig beihilfenrechtlich zusätzliche Spielräume zu eröffnen. Dazu werden wir baldmöglichst mit Ländern und
den kommunalen Spitzenverbänden den Dialog über eine Rahmenregelung für Investitionen in Zugangsnetze der nächsten Generation (NGA-Netze) suchen. Diese sollte zeitnah nach Überarbeitung
der neuen Breitbandleitlinien der Kommission Anfang 2013 in Kraft
treten. Man muss aber insgesamt vorsichtig sein, dass man durch
14.12.2012 12:58:52
260
3
261
allzu hohe Erwartungen an Zuschüsse bei den Unternehmen keinen Attentismus in eigentlich rentablen Gebieten auslöst. Auch im
rechtlichen Bereich sind noch nicht alle Möglichkeiten genutzt worden. Dies bezieht sich insbesondere auf das Bau- und Mietrecht,
Gemeindewirtschaftsrecht, Architektenrecht und Steuerrecht.
Durch Koordinierung Wirksamkeit der Breitbandstrategie
verbessern
Die Koordinierung der
Zuständigkeiten ist
bei einem so kom
plexen Thema wie
dem Breitbandaus
bau Grundlage für
wirksames Handeln.
Viele Beteiligte sind für den Erfolg der Breitbandstrategie verantwortlich. Die Koordinierung der Zuständigkeiten ist bei einem so
komplexen Thema wie dem Breitbandausbau Grundlage für wirksames Handeln. Am 11. September 2012 hat zum ersten Mal der vom
BMWi geleitete Breitband-Koordinierungskreis getagt. Länder, der
Deutsche Landkreistag, Verbände und Unternehmen sind im Breitband-Koordinierungskreis hochrangig vertreten. Zudem waren Vertreter verschiedener Ressorts anwesend. Es wurden alle aktuellen
Themen angesprochen und Verantwortlichkeiten geklärt.
Umfang des Projekts „Flächendeckendes Breitband“
Im Rahmen einer Stu
die sollen die Kosten
des flächendeckenden
Ausbaus realistisch
eingeschätzt werden.
Die Ergebnisse der
Studie werden im Fe
bruar 2013 erwartet.
Maßgeblich für die Realisierbarkeit des flächendeckenden Ausbaus
von Hochleistungsnetzen sind die Kosten. Im Rahmen einer Studie sollen die Kosten eines effizienten Ausbaus unter dem Prinzip
der Technologieneutralität realistisch eingeschätzt werden. Dabei
wird der bestehende Netzausbau berücksichtigt. Die Ergebnisse
der Studie erwarten wir im Februar 2013. Sie wird maßgebliche
Grundlage sein für die weitere politische Diskussion über die für
den flächendeckenden Netzausbau erforderlichen Maßnahmen.
Wenn wir uns weiterhin auf die Kräfte des Wettbewerbs konzentrieren, die gesetzten Rahmenbedingungen voll ausschöpfen und weiterentwickeln sowie alle aufgezeigten Herausforderungen effektiv
und vor allem koordiniert angehen, dann haben wir gute Chancen,
das Breitbandziel 2018 zu erreichen.
14.12.2012 12:58:52
262
263
3
3.1
3.2
3.2.2.1
3.2.2.2
3.2.2.3
3.2.2.4
3.2.2.5
3.2.3
Branchenübergreifende Zusammenarbeit
beim Breitbandausbau . ............................................................................
Wirksame Instrumente für Synergien ........................................................
Steigerung der Transparenz ......................................................................
Verbesserte Zusammenarbeit ...................................................................
Technologische Aspekte der Zusammenarbeit ..........................................
Chancenkommunikation............................................................................
Praxisbeispiel Zweckverband „Elektronische Verwaltung
in Mecklenburg-Vorpommern“ ..................................................................
Projektidee und Erfolgskriterien . ..............................................................
Synergieeffekte erschließen .....................................................................
Transparenz, Mitnutzung und Kommunikation ...........................................
Stärkung der Kooperationen .....................................................................
Herausforderungen der Finanzierung und Förderpolitik .............................
Fazit und Ausblick ....................................................................................
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.2.1
3.2.1.1
3.2.1.2
3.2.1.3
3.2.1.4
3.2.2
263
266
267
271
273
274
275
275
275
276
279
279
280
3.2
Branchenübergreifende
Zusammenarbeit
beim Breitbandausbau
Der flächendeckende Ausbau des Breitbandnetzes ist grundlegende Voraussetzung für digitale Innovationen und Dienste sowie deren Nutzung durch die Gesellschaft. Die Bundesregierung strebt
daher eine flächendeckende, breitbandige Anbindung von mindestens 50 MBit/s bis zum Jahre 2018 an.1 Für dieses sehr ambitionierte Ziel ist die optimale Nutzung von Synergien durch vorhandene
Infrastrukturen ein wesentlicher Baustein.
Die Projektgruppe „Branchenübergreifende Zusammenarbeit
beim Breitbandausbau“ hat sich für den 7. IT-Gipfel zum Ziel gesetzt, Synergieeffekte anhand eines konkreten Ausbauvorhabens
aufzuzeigen und zu forcieren sowie die Ergebnisse anschließend
als Best Practice zur Verfügung zu stellen. Denn durch Synergien
lassen sich massive Kosteneinsparungen realisieren: Werden ein
Viertel der Tiefbaukosten eingespart, können die Ausbaukosten um
bis zu 20 % sinken. Deutschlandweit kann dieser Synergieeffekt bis
zu 7 Milliarden Euro ausmachen.2
Die optimale Nutzung
von Synergien durch
vorhandene Infra
strukturen ist ein we
sentlicher Baustein für
den Breitbandausbau.
Durch Synergien
lassen sich massive
Kosteneinsparungen
realisieren.
1 Kabinettsbeschluss vom 25. April 2012: „Bis zum Jahre 2018 wollen wir eine flächendeckende
Verfügbarkeit von Breitbandanschlüssen dieser Bandbreite [50 MBit/s] erreichen.“
3.8
2 Nach einer Studie des BDI erfordert ein flächendeckender Breitbandausbau mit 50 MBit/s bis
zum Jahre 2020 etwa 36 Milliarden Euro; bis zu 80 % der Kosten entfallen auf Tiefbauarbeiten.
14.12.2012 12:58:52
264
3
3.2
Branchenübergreifende Zusammenarbeit beim Breitbandausbau
265
Synergien beim Breitbandausbau
Verfügbarkeit von Breitbandanschlüssen mit min. 50 Mbit/s
Kosten des flächendeckenden Ausbaus (bis 2020)
Quelle: In Anlehnung an eine Studie des BDI
36 Mrd.
andere Kosten
30%
2018 100%
Kosten Tiefbau
70%
Einsparpotenzial
Kostensenkung
durch branchenübergreifende
Synergien
Kostensenkung
durch Mikro-/MiniTrenching
-25%
-33%
bis zu
2012 51%
2008 10%
Quelle: In Anlehnung an den Redebeitrag des Parlamentarischen Staatssekretärs Hans-Joachim Otto, MdB, Bundesministerium für Wirtschaft
und Technologie anlässlich der Konferenz des BMWi, des BITKOM und der Initiative D21 „Flächendeckende Hochleistungsnetze bis 2018?!“ am
12. September 2012 im Haus der Deutschen Wirtschaft.
Quelle: In Anlehnung an die Dokumentation der Fokusgruppe Alternative Verlegetechnologien am Beispiel Mikro-/Mini-Trenching für das IT-Gipfel Jahrbuch 2012
Abbildung 3.2-1: Infografik Branchenübergreifende Zusammenarbeit beim Breitbandausbau
14.12.2012 12:58:52
266
3
3.2
Mit diesem Vorhaben knüpft die AG2-Projektgruppe nahtlos an
ihre branchenübergreifende Erklärung aus dem Jahre 2011 zum
Breitbandausbau an, die auch als gemeinsame Grundlage des diesjährigen Engagements diente.
3.2.1
Relevante Synergie
maßnahmen zielen
auf mehr Transparenz,
eine verbesserte
Zusammenarbeit,
technologische Aspek
te sowie gemeinsame
Kommunikations
strategien.
Wirksame Instrumente für Synergien
Für die Nutzung der Synergieeffekte anhand eines konkreten Ausbauvorhabens hat die Projektgruppe sämtliche Instrumente betrachtet und zusammengefasst, die Synergieeffekte bewirken
können und für Kooperationen mit dem Ausbauvorhaben in Frage
kommen.
Relevante Synergiemaßnahmen zielen auf mehr Transparenz,
eine verbesserte Zusammenarbeit, technologische Aspekte sowie gemeinsame Kommunikationsstrategien. Darüber hinaus hat
sich die Fokusgruppe „Finanzierung von Hochleistungsnetzen in
schwer zu versorgenden Gebieten“ mit intelligenten Förderinstrumenten zur Stimulierung von Synergiemaßnahmen befasst (siehe
Kapitel 3.4).
Die Gruppe konnte auf zahlreiche Entwicklungen zurückgreifen,
die im IT-Gipfel von der UAG Breitband angestoßen oder in den vergangenen Jahren weiterentwickelt wurden. Die Veranstaltung „Mit
Synergien Infrastrukturausbau beschleunigen“ im Haus der Deutschen Wirtschaft widmete sich zudem der Frage, wie Rahmen
bedingungen geschaffen werden können, damit Synergien besser
realisiert werden können (siehe Infobox auf S. 269).
3.2.1.1
Steigerung der Transparenz
Für die Schaffung von Synergien vor Ort
bleibt die Kenntnis über vorhandene Infrastrukturen und geplante Tiefbaumaßnahmen zentrale Voraussetzung. Weitere
Instrumente betreffen die Verfügbarkeit eines Baustellenverzeichnisses, die Darstellung passiver Infrastrukturen sämtlicher
Betreiber in öffentlicher und privater Hand,
die für den Breitbandausbau geeignet sind,
im Infrastrukturatlas:
Infrastrukturatlas
267
„Eine flächendeckende HochleistungsKommunikationsinfrastruktur ist die
Basis für „Intelligente Netze“. Damit
werden Breitbandanwendungen (zum
Beispiel HD Video) flächendeckend
möglich und neue Anwendungsfelder in
den Bereichen der Energieversorgung,
der intelligenten Verkehrssteuerung,des
Gesundheitswesens oder der Bildung
erschlossen. Hochleistungsnetze lassen
sich nur unter maximaler Ausnutzung
aller Synergiepotenziale und dem Ein
satz neuster Technologien realisieren.
Der Prozess des Nationalen IT-Gipfels
und besonders die AG2 haben sich
dieser Aufgabe in hervorragender Weise
angenommen.“
Der Infrastrukturatlas dient der Abbildung
Wilhelm Dresselhaus
sämtlicher vorhandenen Infrastrukturen,
Alcatel-Lucent Deutschland AG
die beim Breitbandausbau mitgenutzt werden können. Dazu zählen beispielsweise
Gebäude, Verkabelungen, Kabelkanäle sowie Masten und Antennen. Diese Infrastrukturen in einem Atlas
zusammenzuführen, ist auf die Initiative der AG2 beim IT-Gipfel zurückführen. In der Folgezeit wurde dieser Infrastrukturatlas stetig
weiterentwickelt. Mit der gemeinsamen Erklärung der AG2-Projektgruppe zum 6. IT-Gipfel bekannten sich die Teilnehmer dazu, ihre
Bemühungen bei der freiwilligen Datenzulieferung zu intensivieren.
Das 2012 novellierte Telekommunikationsgesetz ermächtigt die
Bundesnetzagentur, von Telekommunikationsnetzbetreibern sowie von Unternehmen und juristischen Personen des öffentlichen
Rechts diejenigen Informationen zu verlangen, die für die Erstellung eines detaillierten Verzeichnisses über Art, Verfügbarkeit und
geografische Lage dieser Einrichtungen erforderlich sind (§ 77a
Abs. 3 TKG). In der gegenwärtigen dritten Ausbauphase hat die
Bundesnetzagentur daher 5.200 Infrastrukturinhaber angeschrieben und um die Lieferung geeigneter Infrastrukturdaten gebeten.
Die Ergebnisse werden in Kürze zugänglich gemacht. Für das konkrete Ausbauvorhaben, das diese Projektgruppe begleitet, sind daraus positive Effekte zu erwarten (siehe Infobox auf S. 269).
14.12.2012 12:58:52
268
3
Baustellenatlas
Der Transparenz von
existierenden und ge
planten Baumaßnah
men kommt bei einem
Breitbandausbau
vorhaben entschei
dende Bedeutung zu.
Die bisherigen regio
nalen Ansätze sind
jedoch lückenhaft und
nicht standardisiert.
Der Transparenz von existierenden und geplanten Baumaßnahmen
kommt bei einem Breitbandausbauvorhaben entscheidende Bedeutung zu. Sie kann etwa durch die Einrichtung einer „Baustellendatenbank“ erreicht werden, wie sie in der Breitbandstrategie der
Bundesregierung angekündigt wurde. Nach dem Vorbild einzelner
Bundesländer können Tiefbauvorhaben mittels eines solchen Atlasses im Vorfeld besser kommuniziert und in der Bauplanung für
den Breitbandausbau berücksichtigt werden. Gerade in Bezug auf
die Mitverlegung von Leerrohren und Glasfaserkabeln in offenen
Gräben kann die Bedarfserfassung kostensparende Mitnutzungseffekte auslösen. Für den Bürger schafft es zudem Erleichterungen, wenn beispielsweise Straßenzüge nicht mehrfach aufgerissen
werden müssen.
Die Projektgruppe ist sich darin einig, dass der administrative
Aufwand für einen Baustellenatlas im Verhältnis zum potenziellen
Nutzen stehen muss. Über lokale oder regionale Initiativen kann
in einer späteren Phase auch ein bundesweites Zugangsportal
geschaltet werden. Ein Baustellenatlas auf Bundesebene – etwa
analog zum Infrastrukturatlas – würde hingegen noch erhebliche
Vorarbeiten voraussetzen. Entscheidend bleibt, dass Informationen
über Tiefbaumaßnahmen möglichst frühzeitig elektronisch erfasst
und standardisiert zugänglich gemacht werden. Die bisherigen regionalen Ansätze sind jedoch lückenhaft und nicht standardisiert.
Hier bleibt somit noch viel zu tun.
Breitbandatlas
Der Breitbandatlas
kann eine hilfreiche
Orientierung bei
lokalen Ausbau
planungen bieten.
Im Breitbandatlas der Bundesregierung wird ein guter Überblick
über die bestehende Versorgungslage mit Breitbandinfrastruktur
geboten. Über die praktische Relevanz für ein konkretes Ausbauvorhaben entscheidet dabei der Grad an Aktualität, Präzision sowie
Schnelligkeit der Datenverfügbarkeit. Hier kann der Atlas eine hilfreiche Orientierung bei lokalen Ausbauplanungen bieten.
3.2
269
Infrastrukturatlas geht in entscheidende Phase
Ab Ende 2012 wird der von der Bundesnetzagentur betriebene
Infrastrukturatlas online als web-basiertes Geoinformationssystem (GIS) nutzbar sein. Damit wird mehr Transparenz im
Breitbandausbau geschaffen. Den am Ausbau Beteiligten soll
ein leistungsfähiges Planungstool zur Verfügung gestellt werden, mit dem potentielle Synergien aufgezeigt und Kooperationen vereinfacht werden können.
Im Infrastrukturatlas werden seit Ende 2009 Informationen
über in Deutschland vorhandenen Infrastrukturen zusammengeführt, die beim Ausbau von Breitbandnetzen grundsätzlich
mit genutzt werden können. Hierzu zählen insbesondere Glasfaserleitungen, Leerrohre und Standorte für Funksender. Unternehmen und Gebietskörperschaften können im Rahmen von
Breitbandausbauprojekten durch einen entsprechenden Antrag
bei der Bundesnetzagentur eine Auskunft über die im Projektgebiet vorhandene Infrastruktur erhalten.
Der Infrastrukturatlas wurde in drei Phasen entwickelt. Während in den ersten beiden Phasen ab Dezember 2009 bzw.
Oktober 2011 die Informationen manuell von der Bundesnetzagentur aufbereitet wurden, kann die Auskunft zukünftig online
eingesehen werden. Die hierfür entwickelte Web-GIS-Applikation stellt den Nutzern auch weitere Funktionalitäten zur Verfügung, um beispielsweise Karten oder die Kontaktdaten der
von den Infrastrukturinhabern genannten Ansprechpartnern zu
exportieren, Entfernungen zu messen oder manuell Infrastrukturen zu erfassen. Diese Funktion soll insbesondere kleineren
Unternehmen zugutekommen, deren Daten bislang noch nicht
in digitalisierter Form vorliegen.
Mit der am 10.05.2012 in Kraft getretenen TKG-Novelle hat die
Bundesnetzagentur darüber hinaus die Möglichkeit erhalten,
Infrastrukturinhaber gemäß § 77a Abs. 3 TKG zu einer Bereitstellung von Daten für den Infrastrukturatlas zu verpflichten.
Auf dieser Grundlage soll der Infrastrukturatlas zu einer vollständigen und somit verlässlichen Informationsquelle beim
Breitbandausbau werden.
14.12.2012 12:58:52
270
3
Aufgrund der positiven Erfahrungen der vergangenen Jahre,
in denen eine wachsende Zahl von Infrastrukturinhabern freiwillig Daten für den Infrastrukturatlas zur Verfügung gestellt
hat, bietet die Bundesnetzagentur auch weiterhin die Möglichkeit der freiwilligen Teilnahme an. Hierzu werden entsprechende öffentlich-rechtliche Verträge geschlossen, die ein Verwaltungsverfahren auf der Basis des § 77a Abs. 3 TKG überflüssig
machen.
Dieses Angebot stößt auf eine sehr positive Resonanz. Bis Ende
des Jahres kann die Bundesnetzagentur voraussichtlich mehrere hundert entsprechende Verträge schließen und den Beteiligten dadurch den hohen Aufwand eines Verwaltungsverfahrens
ersparen. Darüber hinaus stehen die Daten schneller für den
Infrastrukturatlas und somit für Breitbandausbauprojekte zur
Verfügung. Alle anderen Infrastrukturinhaber werden von der
Bundesnetzagentur angehört und können auf dieser Basis zu
einer Datenlieferung verpflichtet werden.
Die partnerschaftliche Zusammenarbeit zwischen Bundes
netzagentur und den Infrastrukturinhabern hat Tradition. Von
Anfang an wurde der Infrastrukturatlas in Kooperation mit dem
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, den Ländern, Unternehmen und Verbänden entwickelt. Die Arbeits
gruppen des IT-Gipfel-Prozesses spielten dabei stets eine
wesentliche Rolle als Schnittstelle zwischen Wirtschaft und
Staat. Auch die Zielsetzung, die teilweise sensiblen Daten des
Infrastrukturatlas dem berechtigten Nutzerkreis in einem gesicherten Verfahren online zur Verfügung zu stellen, ist auf diese
Kooperation zurückzuführen. Ferner ist auch der branchenübergreifende Ansatz hierbei stets berücksichtigt und gefördert
worden. So enthält der Infrastrukturatlas heute Daten aus den
Branchen Telekommunikation, Energie, Wasser und Verkehr
und steht damit stellvertretend für die branchenübergreifende
Zusammenarbeit zur Verbesserung der Breitbandversorgung in
Deutschland.
3.2
3.2.1.2
271
Verbesserte Zusammenarbeit
Als weiteren Erfolgsfaktor für Synergieeffekte stellt die Projektgruppe auf den Grad der branchenübergreifenden Zusammenarbeit ab.
Gemeinsame Engagements können dabei unterschiedliche Potenziale zur Kostensenkung und Beschleunigung von Ausbauvorhaben
bewirken.
Mitnutzung vorhandener Infrastrukturen
Wesentlicher Erfolgsfaktor für einen effizienten Breitbandausbau
ist die Bereitstellung geeigneter Infrastrukturen zur Mitnutzung.
Besondere Relevanz kommt passiven Infrastrukturen wie beispielsweise Trassen, Trögen und Tunneln zu. Die Projektgruppe wirkt daher nachhaltig an verbesserten Bedingungen für die Mitnutzung
von Infrastrukturen mit – in privater wie öffentlicher Hand.
Besonderen Stellenwert hat die Öffnung passiver Infrastrukturen
durch private und öffentliche Unternehmen. Sie kann den Ausbau
in vielen Regionen beschleunigen. Die gesetzlichen Rahmenbedingungen sehen hier eine Angebotspflicht zur Mitnutzung vor. Die
Ausgestaltung der Kostenstruktur obliegt jedoch den betroffenen
Parteien. Wünschenswert wäre die Entstehung eines echten Infrastrukturmarktes, bei dem nach Möglichkeit Angebot und Nachfrage
über die Kostengestaltung entscheiden, um die Wirtschaftlichkeit
von Kooperationen zu gewährleisten. Dies kann insbesondere in
den Bereichen von Energieleitungen eine dynamische Entwicklung
forcieren.
Auch im Verbund mit Eisenbahninfrastrukturen sind relevante
Synergien möglich. Das Telekommunikationsgesetz verpflichtet die
Deutsche Bahn nach § 77e TKG zur Gestattung der Mitnutzung und
Querung. Im Gegenzug darf sie ein „kostendeckendes Entgelt“ fordern – wie auch bei anderen Verkehrswegen. Entscheidend für den
Erfolg bleibt aus Sicht der Projektgruppe jedoch auch hier die Entstehung eines echten Marktes, der unter Aspekten der Wirtschaftlichkeit allseitig zu einem nachhaltigen Engagement motiviert.
Darüber hinaus können Infrastrukturen in öffentlicher Hand
Synergien für den Breitbandausbau ermöglichen. Die Forderung
der AG2 nach einer Mitnutzung von Teilen der Bundeswasser- und
Die Projektgruppe
wirkt nachhaltig
an verbesserten
Bedingungen für
die Mitnutzung von
Infrastrukturen mit.
Auch im Verbund mit
Eisenbahninfrastruk
turen sind relevante
Synergien möglich.
14.12.2012 12:58:52
272
3
Die Forderung der
AG2 nach einer Mit
nutzung von Teilen der
Bundeswasser- und
Bundesfernstraßen
ist heute gesetz
lich verpflichtend.
Bundesfernstraßen, die zum Auf- und Ausbau von Netzen der
nächsten Generation genutzt werden können, ist gemäß § 77c und
77d TKG heute gesetzlich verpflichtend. Um diese Chance voll auszuschöpfen und zügige Genehmigungen zu ermöglichen, sollen die
vorhandenen Verwaltungs- und Genehmigungsstrukturen effizient
genutzt werden. Zur Verbesserung der Kontaktaufnahme soll auch
die Veröffentlichung der jeweiligen zuständigen Stellen durch die
Bundesnetzagentur gemäß § 77c bis e Absatz 3 beitragen.
3.2
3.2.1.3
273
Technologische Aspekte der Zusammenarbeit
Ein gemeinsames technisches Grundverständnis wird für eine effektive Zusammenarbeit als sehr wichtig eingeschätzt. Dieses gemeinsame Anliegen umfasst zahlreiche Aspekte. Bei sämtlichen
Erwägungen geht die Projektgruppe stets vom Grundsatz der
Technologieneutralität aus.
Sicherheitsfragen
Mitverlegung von Leerrohren
Der Verlegung von
Leerrohren auf
Basis von regionalen
Netzplanungen wird
besondere Bedeutung
beigemessen.
Mit einer bedarfsgesteuerten Mitverlegung von Leerrohren nach
dem Vorbild einzelner Bundesländer könnten die Kosten für Grabungsarbeiten beim Breitbandausbau reduziert werden. Aus diesem Grunde wird der Verlegung von Leerrohren auf Basis von
regionalen Netzplanungen besondere Bedeutung beigemessen.
Sie kann insbesondere bei lokalen Ausbauvorhaben zu einer massiven Beschleunigung führen. Die einschlägigen Planungsprozesse
der Verwaltung sollten daher noch intensiver auf die Bedürfnisse
der ausbauenden Unternehmen ausgerichtet werden.
Immobilienwirtschaft und sonstige Akteure
Erhebliche Bedeutung
kommt auch der Ein
bindung von Immo
bilieninhabern bei
der Mitnutzung von
Hausverkabelung und
beim Hausstich zu.
Erhebliche Bedeutung kommt auch der Einbindung von Immobi
lieninhabern zu – beispielsweise bei der Mitnutzung von Hausverkabelung und beim Hausstich. Die Forderung der Projektgruppe
nach einer gesetzlichen Duldungspflicht zur Errichtung von TK-Netzen fand Eingang in § 77a TKG. Gute Kooperation auf Seiten der
Immobilieninhaber ermöglicht entscheidende Vorteile für Ausbauvorhaben.
Darüber hinaus wird der Zugang zu Netzen dritter Anbieter notwendig sein für eine schnelle Versorgung mit breitbandigen Angeboten. Entsprechende Vereinbarungen sollten deshalb das Ziel
sein. Die Projektgruppe unterstützt daher die einschlägigen Initiativen, die im Rahmen des IT-Gipfels funktionsfähige Open-AccessLösungen anstreben.
Als Hürde zur Einbindung von Breitbandvorhaben in bestehende
Infrastrukturen stehen oftmals Sicherheitsfragen im Raum. Es kann
kein Zweifel geben, dass die Sicherheit bestehender Infrastrukturen unter allen Umständen gewährleistet sein muss. Allgemeine
Leitlinien können zur Aufklärung beitragen sowie eine notwendige
Voraussetzung für die sichere Mitnutzung von Infrastrukturen darstellen.
Allgemeine Leitlinien
zur Sicherung beste
hender Infrastruktu
ren sind notwendige
Voraussetzung für
die Mitnutzung.
Technisches Verständnis und DIN-Normen
Darüber hinaus erscheint hilfreich, für die Mitnutzung von Infrastrukturen technische DIN-Normen zu entwickeln, soweit diese
bei dem Ausrollen zu spürbaren Erleichterungen führen können.
Über der Analyse von Best Practices können nützliche Erfahrungen einfließen. Als konkrete Anwendungsgebiete bieten sich neben der Verlegung bei Wasser- und Energieleitungen auch weitere
Formen der Mitnutzung bei vorhanden Infrastrukturen an (siehe
Kapitel 3.3 Alternative Verlegetechnologien am Beispiel Mikro-/
Mini-Trenching (MT)).
Technische DINNormen entwickeln,
soweit diese zu
spürbaren Erleich
terungen führen
14.12.2012 12:58:53
274
3
3.2.1.4
Um das gemein
same Engagement
für Synergien bei der
branchenübergreifen
den Zusammenarbeit
zu stärken, müssen
die Akteure aufge
klärt und umfassend
informiert werden.
3.2
Chancenkommunikation
Um das gemeinsame Engagement für Synergien bei der branchenübergreifenden Zusammenarbeit zu stärken, müssen die Akteure aufgeklärt und umfassend informiert werden. Dies schließt die
relevanten Unternehmen, Verwaltungseinheiten sowie politischen
Entscheidungsträger auf allen Ebenen und betroffene Bürger ein.
Ein starkes Kommunikationskonzept gilt als ein großer Vorteil für
die erfolgreiche Umsetzung von Ausbauvorhaben.
3.2.2
Praxisbeispiel Zweckverband
„Elektronische Verwaltung in
Mecklenburg-Vorpommern“
Die Auswahl des Ausbauprojekts erfolgte unter dem Aspekt potenzieller Synergieeffekte sowie des konkreten Beitrags für die Breitbandziele der Bundesregierung. Danach erwies sich die Projektidee
des Zweckverbands „Elektronische Verwaltung in MecklenburgVorpommern“ als aussichtsreich. Zahlreiche Anknüpfungspunkte
für Synergien erscheinen hier umsetzbar, die in den folgenden Monaten sukzessive erschlossen werden können.
Wettbewerbsvorteil durch Breitbandanbindung
Ein proaktives Engage
ment auf lokaler
Ebene, das durch die
betroffenen Haus
halte und Anwohner
unterstützt wird, ist
für die weitere Ent
wicklung von Ausbau
projekten nicht zu
unterschätzen.
Für eine flächendeckende Akzeptanz vor Ort darf die konkrete Bewerbung breitbandiger Anschlüsse für die Bürger und Unternehmen nicht unterschätzt werden. Ein proaktives Engagement auf
lokaler Ebene, das durch die betroffenen Haushalte und Anwohner
unterstützt wird, ist für die weitere Entwicklung von Ausbauprojekten nicht zu unterschätzen und sollte Bestandteil einer integrierten
Chancenkommunikation sein. Schließlich können integrierte Kommunikationsstrategien einen erheblichen Beitrag leisten, um das
Engagement politischer Entscheidungsträger und Verwaltungseinheiten für Ausbauvorhaben zu stärken.
Infrastrukturatlas und weitere Geoatlanten
Aus Sicht der gewerb
lichen Teilnehmer am
Breitbandausbau sind
die Vorteile der Zu
sammenarbeit vor Ort
zu illustrieren und auf
eine aktive Teilnahme
am Aufbau von Geo
atlanten hinzuwirken.
Aus Sicht der gewerblichen Teilnehmer am Breitbandausbau sind
die Vorteile der Zusammenarbeit vor Ort zu illustrieren und auf eine
aktive Teilnahme am Aufbau von Geoatlanten wie dem Infrastruktur
atlas hinzuwirken. Auf die Chancen neuer Geschäftsmodelle, die
auf der Überlassung von Infrastrukturen gegen Zahlung von Mitnutzungsentgelten basieren, sollte dabei genauso verwiesen werden
wie auf eine realistische Herangehensweise bei der Umsetzung.
Im Bereich der Gebäude- und Immobilienwirtschaft können
nachhaltige Hinweise auf den wertsteigernden Effekt einer Breitbandanbindung zusätzliche Anreize für Kooperationen beim Breitbandausbau schaffen.
3.2.2.1
Projektidee und Erfolgskriterien
Als Flächenland mit einer Bevölkerungsdichte von 70 Einwohnern
pro Quadratkilometer stehen Ausbauinvestitionen in Mecklenburg-Vorpommern üblicherweise geringe Einnahmeerwartungen
gegenüber. Die Nutzung von Synergien eröffnet daher besondere
Chancen, das Kostendilemma zu überwinden und auch schwer zu
versorgende Regionen an das Hochleistungsnetz anzubinden.
Die Projektidee sieht den Aufbau eines hochleistungsfähigen,
glasfasergestützten Anschlusses von allen kommunalen Verwaltungen und Standorten der Landesverwaltung vor. Die Umsetzung
des Projekts könnte die Qualität der Verwaltungsarbeit im gesamten Bundesland erheblich verbessern und zukunftsfähige IKTStrukturen schaffen.
Daraus ergeben sich nicht nur Vorteile für die Nutzer von
E-Government-Lösungen in Mecklenburg-Vorpommern und den
angrenzenden Regionen: Zudem steht eine spürbare Verbesserung der lokalen Versorgung auch für lokale Bildungseinrichtungen,
KMU sowie Privathaushalte zu erwarten.
3.2.2.2
275
Abbildung 3.2-2:
Geografische Lage
von MecklenburgVorpommern in
Deutschland
Quelle: eigene
Darstellung, 2012
Synergieeffekte erschließen
Die Umsetzung des Projekts lässt zahlreiche Anknüpfungspunkte für die Nutzung von Synergien erwarten. Sie reichen von einer
14.12.2012 12:58:53
276
3
3.2
intensiven Mitnutzung vorhandener Infrastrukturen bis zur Mitnutzung der verlegten Leerrohre (Open Access) durch spätere Anwender. Die Synergiepotenziale können eingeteilt werden in:
• sehr wahrscheinliche Synergien (siehe Kapitel 3.2.2.3);
• mögliche Synergien unter bestimmten Voraussetzungen
(siehe Kapitel 3.2.2.4);
• solche Synergien, die einen weiteren Abbau bestehender Hürden voraussetzen (siehe Kapitel 3.2.2.5).
3.2.2.3
Transparenz, Mitnutzung und Kommunikation
Wesentlicher Treiber für die Erschließung von Synergien ist die
Schaffung von Transparenz auf Basis des Infrastrukturatlas sowie
des Breitbandatlas. Sie stärkt die Chancen für eine flächendeckende Mitnutzung vorhandener oder geplanter Infrastrukturen und ist
im vorliegenden Projekt mit hoher Wahrscheinlichkeit zu erwarten.
Transparenz ermöglichen
Der Infrastruktur
atlas ermöglicht eine
nützliche Orientierung
über bestehende
Infrastrukturen.
Als Ausgangspunkt für die Kooperationsgespräche mit beteiligten Partnern sieht die Projektplanung eine intensive Einbeziehung
des Infrastrukturatlasses vor. Damit kann ein maximaler Nutzen
durch die von der Bundesnetzagentur vorgehaltene Datenlage über
bestehende Infrastrukturen erzielt werden. Die einschlägigen Erfahrungen ermöglichen auch weiteren Projekten eine nützliche
Orientierung und können auf die Ausgestaltung des Infrastrukturatlasses positiv zurückwirken. Ebenso werden die vorhandenen
Daten aus dem Breitbandatlas in die konkrete Ausbauplanung eingebunden.
Darüber hinaus ist eine frühzeitige Einbindung relevanter Verwaltungsstellen geplant, um lokale Synergiepotenziale auszuloten und
zu heben. Dabei besteht die Chance, auch im Bereich der Baustellenplanung zusätzliche Transparenz zu schaffen – beispielsweise
im Bereich der Straßenbauarbeiten, um in diesem Bereich Kosteneinsparungen zu erzielen.
Um Klarheit über die erforderlichen Kapazitäten sowie Bandbreiten für sämtliche Standorte zu erhalten, sieht die Projektplanung
277
die Erhebung von Bedarfszahlen vor. Aufgrund der schon jetzt engen Zusammenarbeit der Projektträger mit den verantwortlichen
Verwaltungsstellen ist zu erwarten, dass diese Analyse schnell und
umfassend durchgeführt werden kann.
Mitnutzung vorhandener Infrastrukturen
Auf der Grundlage der verfügbaren Informationen werden im Projekt sämtliche Infrastrukturen, die zur Mitnutzung geeignet sind,
ausgewertet und auf ihre Integration in das Ausbauvorhaben überprüft. Bereits im jetzigen Stadium ergibt sich ein erhebliches
Potenzial durch die Kooperation mit Energieunternehmen wie beispielsweise der WEMAG und der 50Hertz Transmission GmbH.
Ein weiterer Aspekt wird die Verlegung und Mitnutzung von
Leerrohrkapazitäten entlang relevanter Leitungswege sein. Hier
zielt das Engagement der Projektarbeit sowohl auf die effiziente
Mitverlegung von Leerrohren als auch auf die Mitnutzung unter angemessenen Bedingungen.
Bereits im jetzigen
Stadium ergibt sich
ein erhebliches
Potenzial durch die
Kooperation mit
Energieunternehmen.
Chancenkommunikation
Schon frühzeitig wurden seitens der Projektleitung Maßnahmen ergriffen, die die Vorteile des Ausbauvorhabens gegenüber der Landesregierung und weiteren relevanten Akteuren aufzeigen. Dabei
wurden erste Kommunikationskanäle zwischen KMU und Verwaltung sowie zwischen Bürgern und Verwaltung etabliert, die lokale
Synergieeffekte eruieren und für ihre Akzeptanz in der Umsetzung
werben.
Die Arbeit mit konkreten Fragebögen, in Foren und individuellen
Gesprächen diente als Grundlage, konkrete Chancen des Projektes
zu verdeutlichen und Risiken frühzeitig einzubeziehen. Die Prozessbeteiligten werden über die Stärken der Partner bei der Synergiefindung informiert. Dieser Meinungsbildungsprozess führt bei den
Mitwirkenden zu einer systematischen Auseinandersetzung mit anderen Akteuren sowie den Projektzielen und soll dadurch den partnerschaftlichen Umgang miteinander stärken.
Schon frühzeitig
wurden Maßnahmen
ergriffen, die die Vor
teile des Ausbauvor
habens gegenüber der
Landesregierung und
weiteren relevanten
Akteuren aufzeigen.
14.12.2012 12:58:53
278
3
Die überregionale Dimension des Projekts erhöht auch dessen
Komplexität. Deshalb schließt die Kommunikation die relevanten
Unternehmen, Verwaltungseinheiten sowie politischen Entscheidungsträger auf allen Ebenen sowie betroffene Bürger ein. Das
Projektmanagement fordert die branchenübergreifende Beteiligung aller Infrastrukturanbieter zum Breitbandausbau ein. Dabei
zielt die Kommunikation mit den Beteiligten auch hier stets auf den
gemeinsamen Vorteil, durch Tiefbauleistungen, Mitnutzung von
vorhandenen Leerrohren, die Gewährung von offenen Zugängen
(Open Access) auf Vorleistungsebene usw. Synergien zu heben.
Weitere Chancen erwachsen aus der Kommunikation der Tatsache, dass der zu erwartende Nutzen einer breitbandigen Anbindung
über das primäre Ziel des Projekts hinausgeht und bessere Voraussetzungen für den weiteren lokalen Breitbandausbau schafft.
3.2
So ermöglicht die Verlegung von Glasfaserleitungen zu den Verwaltungsstandorten Synergien zum Kabelverzweiger-Überbau, die
eine spätere kostenintensive Erweiterung einzusparen helfen. Dasselbe gilt für die Versorgung von Schulstandorten, die sich im Regelfall in der Nähe von Verwaltungsstandorten befinden. Dieser
Vorteil kann insbesondere aufgrund der besonderen Struktur des
Bundeslandes mit überwiegend mittelmäßigen bis schlechten Ausbauvoraussetzungen ins Gewicht fallen.
3.2.2.4
Stärkung von Kooperationen
Das Anliegen einer branchenübergreifenden Kooperation durch die
Projektverantwortlichen soll einem möglichst breiten Engagement
auf Seiten der Infrastrukturinhaber gegenüberstehen. Dabei möchte die AG2-Projektgruppe über ihre Mitglieder an einer weiteren
Öffnung von Branchen und Unternehmen für den Breitbandausbau
mitwirken und im Rahmen ihrer Möglichkeiten zur Nutzung weitere
Synergieeffekte beitragen.
Insbesondere im Bereich der Eisenbahninfrastrukturen sind weitere Synergien vorstellbar. Darüber hinaus möchte die Projektgruppe aktiv daran mitwirken, geeignete Standards in der technischen
Zusammenarbeit weiterzuentwickeln – zum Beispiel bei der Mit
nutzung von freien Leerrohrkapazitäten an Straßen und Wasserwegen. Hinsichtlich der relevanten Eisenbahninfrastruktur sind vorab
noch förderrechtliche und sicherheitstechnische Grundsatzfragen
mit dem Eisenbahn-Bundesamt zu klären.
3.2.2.5
Abbildung 3.2-3: Breitbandverfügbarkeit in Mecklenburg-Vorpommern
Quelle: Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (www.bkg.bund.de)/Bundesministerium für
Wirtschaft und Technologie/TÜV Rheinland
279
Die Projektgruppe
möchte aktiv
daran mitwirken,
geeignete Standards
in der technischen
Zusammenarbeit
weiterzuentwickeln.
Herausforderungen der Finanzierung
und Förderpolitik
Die Einsparpotenziale durch Synergien werden für die Erfolgsaussichten des Projekts eine erhebliche Rolle spielen – mit Auswirkungen auf die Budgetplanung. Gleichwohl ist abzusehen, dass die
besonderen geografischen Daten des Landes eine Förderung erforderlich machen. Bereits in der Vergangenheit konnten Projekte im Rahmen der Förderung des Breitbandausbaus im ländlichen
14.12.2012 12:58:53
280
3
In der Vergangenheit
konnten ähnliche
Projekte den Grad der
Breitbandversorgung
im ländlichen Raum
erheblich verbessern.
Raum (GAK-Fördergrundsatz) den Grad der Breitbandversorgung
erheblich verbessern. Jedoch waren die benötigten Beträge für die
Sicherstellung der Grundversorgung um ein Vielfaches niedriger,
als dies für den Aufbau von NGA-Netzen der Fall wäre.
Mit den geplanten Fördermitteln der Connecting Europe Facility
(CEF) könnten im vorliegenden Projekt neue, wichtige Anreize für
Infrastrukturinvestitionen geschaffen werden. Die Ausgestaltung
der konkreten Richtlinien wird dabei eine wesentliche Voraussetzung für die erfolgreiche Ausstattung mit Fördermitteln darstellen.
Die Entwicklung dieser Richtlinien wird seitens der Projektsteuerung daher intensiv zu beobachten sein.
3.2.3 Fazit und Ausblick
Für die Projektgruppe
ist die Kooperation
ein Projekt, das ein
Engagement über
den laufenden ITGipfel hinaus in das
nächste Jahr vorsieht.
Durch die Kooperation mit dem Ausbauvorhaben des Zweckverbands leistet die Projektgruppe einen Beitrag zur Realisierung konkreter Synergieeffekte. Die Auswahl des Projekts erfolgte aufgrund
der möglichen Synergiepotenziale, die durch eine konsequente Umsetzung zu erwarten sind. Zugleich wird dies ein wichtiger Schritt
für das Erreichen der Breitbandziele der Bundesregierung bis zum
Jahr 2018 sein.
Für die Projektgruppe ist die Kooperation ein Projekt, das ein
Engagement über den laufenden IT-Gipfel hinaus in das nächste
Jahr vorsieht. Dabei sollen weitere Teilnehmer der Projektgruppe
in den Prozess eingebunden und Akteure zur Mitarbeit eingeladen werden, die zu wirksamen Synergieeffekten beitragen können.
Das gemeinsame Ziel ist dabei nicht auf die Entwicklung von breitbandiger Infrastruktur beschränkt: Ganz bewusst wird bereits die
Verbreitung intelligenter Dienste bedacht, die etwa im Bereich der
Smart Grids neue Chancen für die Informationsgesellschaft durch
Breitbandinfrastruktur ermöglichen. Im Ergebnis sollen die gemeinsamen Erfahrungen in einen ausführlichen Erfahrungsbericht einfließen, der Orientierungswissen und Empfehlungen für weitere
Synergievorhaben vorsieht.
3.2
281
Konferenz: „Mit Synergien Infrastrukturausbau
beschleunigen“
Am 25. April 2012 veranstalteten das Bundeswirtschaftsministerium und der DIHK die Konferenz „Mit Synergien Infrastrukturausbau
beschleunigen“ im Haus der Deutschen Wirtschaft. Die Veranstaltung sollte den notwendigen Umsetzungsprozess befördern, indem
die Bandbreite von Synergien aufgezeigt und relevante Akteure
miteinander in einen vertieften Austausch gebracht werden. Ein
Schwerpunktthema widmete sich der Frage, wie die gesetzlichen
Rahmenbedingungen auszufüllen sind, damit Synergien besser realisiert werden können. Einzelfragen betrafen die bessere Koordination bei der Mitverlegung von Leerrohren sowie die Frage, wie die
Topologie von Energienetzen bestmöglich für den Breitbandausbau
nutzbar gemacht werden kann.
Einen Überblick über die Ergebnisse der Veranstaltung findet sich
unter: www.dihk.de/synergien-doku
14.12.2012 12:58:53
282
283
3
3.3
3.1
3.2
3.3
Alternative Verlegetechnologien
am Beispiel Mikro-/Mini-Trenching (MT) ............................................. 283
Vorgehen und Ergebnisse ......................................................................... 283
Das Mikro-/Mini-Trenching-Sonderverfahren zur Glasfaserverlegung ........ 284
Erreichtes, Ziele und Aufgaben für das Folgejahr ....................................... 291
3.3.1
3.3.2
3.3.3
am Beispiel
Mikro-/Mini-Trenching (MT)
Beim Ausbau der Telekommunikationsinfrastruktur hin zu neuen
Hochleistungsnetzen wurden die Tiefbaukosten als der am stärksten treibende Kostenblock identifiziert.
Vor diesem Hintergrund wurde dem Thema Mikro-/Mini-Trenching schon frühzeitig Aufmerksamkeit gewidmet und die Aktivitäten im europäischen Ausland beobachtet. In ersten Modellprojekten
zum Einsatz von Mikro-/Mini-Trenching bei der Breitbanderschließung wurden grundsätzlich positive Ergebnisse erzielt.
3.4
3.5
3.6
3.7
3.3.1
3.8
Mikro-/Mini-Trenching ist ein modernes Verlegeverfahren mit dem
sich nach ersten Erfahrungen die Tiefbaukosten bei der Breitband
erschließung in den jeweiligen Einsatzgebieten vermutlich um ca.
ein Viertel bis ein Drittel senken lassen.
Da jedoch einer grundsätzlichen Nutzung von Mikro-/MiniTrenching unter anderem Fragen zu Verfahrensdetails, Haftung,
Gewährleistung und Erhalt der Straßensubstanz entgegenstehen,
wurde im vergangenen Jahr der Arbeitskreis Mikro-/Mini-Trenching
Vorgehen und Ergebnisse
Mikro-/Mini-Trenching:
ein modernes Verlege
verfahren, mit dem
sich die Tiefbaukosten
vermutlich um ca. ein
Viertel bis ein Drittel
reduzieren lassen.
14.12.2012 12:58:53
284
3
Ein Arbeitspapier soll Ge
meinden Orientierungs
hilfe für kommunale
Investitionsmaßnahmen
geben und zur breiten
Information der Bau
wirtschaft dienen.
gegründet, in dem Vertreter des Bundes, der Länder, der Telekommunikationsunternehmen, der Bauwirtschaft und der Breitbandausrüster teilnahmen.
Die Ziele des Arbeitskreises im vergangenen Jahr waren darauf
ausgerichtet, das Verfahren an sich und die Einsatzmöglichkeiten
zu beschreiben sowie die notwendigen Maßnahmen einzuleiten,
damit Mikro-/Mini-Trenching als Standard in die einschlägigen
Regelwerke und Normen aufgenommen werden kann.
Als Grundlage hierfür liegt ein in der Fokusgruppe „Alternative
Verlegetechnologien am Beispiel Mikro-/Mini-Trenching“ im Rahmen des IT-Gipfelprozesses abgestimmtes Arbeitspapier vor, das
noch hinsichtlich straßenbautechnischer Fragestellungen (zum
Beispiel zur Ausführung und Wiederherstellung der Oberflächen
befestigung) und Festlegung technischer Standards (unter anderem als Grundlage des Bauvertrags und der Erfüllung des Bausolls)
der Ergänzung bedarf. Hierzu sind die Forschungsgesellschaft für
das Straßen- und Verkehrswesen (Regelwerksaufsteller für den
Straßenbau) sowie das Bundesministerium für Verkehr, Bau und
Stadtentwicklung (BMVBS) und die Straßenbauverwaltungen der
Länder eingebunden.
Das Arbeitspapier soll zwischenzeitlich den Gemeinden Orientierungshilfe für kommunale Investitionsmaßnahmen geben und
zur breiten Information der Bauwirtschaft dienen.
3.3.2
Mikro- und MiniTrenching ist ein
minimal-invasives
Verfahren zur
Herstellung von
schmalen Gräben
oder Schlitzen.
3.3
Alternative Verlegetechnologien am Beispiel Mikro-/Minitrenching
285
nach der Herstellung (maximal zwei Tage). Als Verfüllbaustoff wird
ein frostsicherer, zeitweilig fließfähiger, selbstverdichtender Verfüllbaustoff, im Folgenden auch als Grabenverfüllbaustoff bezeichnet, verwendet. Der Dichtungskörper wird durch bautechnische
Maßnahmen (zum Beispiel Überdeckung) gegen äußere Einflüsse
geschützt. Das MT-Verfahren kann in Straßen der Bauklassen II-VI
(alle Straßen außer Autobahnen und autobahnähnlich ausgebaute
Fernstraßen) sowie Geh- und Radwegen aus Asphalt zur Anwendung kommen.
Die Herstellung des Grabens erfolgt mit speziellen Graben
fräsen. Entsprechend den Notwendigkeiten der Kabeltrasse wird
eine unterschiedliche Anzahl Mikrorohre notwendig und daraus
resultierend die entsprechende Grabenbreite und Grabentiefe. Die
nachfolgenden Bilder zeigen die Ausführungen des MT-Verfahrens,
wenn zum Beispiel wenige Mikrorohre im Gehweg verlegt werden
sollen (siehe Abbildung 3.3-1) und wenn größere Mikrorohrverbände im Straßenbereich zu verlegen sind (siehe Abbildung 3.3-2).
Das Mikro-/Mini-TrenchingSonderverfahren zur
Glasfaserkabelverlegung
Mikro- und Mini-Trenching (MT) ist ein minimal-invasives Verfahren
zur Herstellung von schmalen Gräben oder Schlitzen (Breite: 4 cm
bis 20 cm) durch Schneiden oder Fräsen zur Verlegung von Mikro
rohr-/Mikro- bzw. Mini-Glasfaserkabeltrassen. Die Verlegesohltiefe
der Leitungen liegt im Bereich der Frost- und Tragschicht, unterhalb des gebundenen Oberbaus der betroffenen Straße bzw. des
Geh- oder Radweges. Die Verfüllung des Grabens erfolgt zeitnah
Abbildung 3.3-1:
Mikro-Trenching im Gehwegbereich
Quelle: BVS-net
Abbildung 3.3-2:
Mikro-Trenching im Straßenbereich
Quelle: Hochschule Biberach
14.12.2012 12:58:54
286
3
Abbildung 3.3-3:
Mini-Trenching-Fräsgraben
Quelle: e.wa riss Netze GmbH
Zur Herstellung des
Fräsgrabens steht er
probtes technisches
Gerät in großer Aus
wahl zur Verfügung.
Der eingefärbte
Verfüllbaustoff stellt
bei einem späteren
Aufbruch einen
optischen Schutz dar.
3.3
287
Abbildung 3.3-4: Beispiele für Mikrorohr
verbände für den Einbau in den Fräsgraben
Quelle: Alcatel-Lucent
Zur Herstellung des Fräsgrabens (siehe Abbildung 3.3-3) steht erprobtes technisches Gerät von verschiedenen Herstellern in großer
Auswahl zur Verfügung. Um etwaige Beschädigungen der Mikrorohre durch Kaltfluss zu vermeiden, muss ein zeitweise fließfähiger Verfüllbaustoff verwendet werden, der die Mikrorohrverbände
beim Verfüllen vollständig umschließt (siehe Abbildung 3.3-4).
Die Mikrorohrverbände werden üblicherweise von der Trommel verlegt. Bei diesem Verfahren ist darauf zu achten, dass es
zu keinem Wickelschlag führt, unter Zug eingebaut wird und die
Temperatur-Toleranzangaben des Herstellers für das Verlegen eingehalten werden.
Unmittelbar nach Beendigung der Montage- und Einmessarbeiten sind die Gräben und Gruben wieder zu verfüllen. Bei Mikrorohrverlegung nach dem MT-Verfahren wird kein Trassenwarnband
verlegt. Der Grabenverfüllbaustoff wird rot eingefärbt, ohne die
Eigenschaft des Materials zu verändern. Der eingefärbte Verfüllbaustoff stellt bei einem späteren Aufbruch der Asphalt-Oberfläche mit der von ihm ausgehenden Signalwirkung einen optischen
Schutz dar. Zur Vermeidung späterer Setzungen und Absenkungen
der verfüllten Gräben und Gruben muss geeignetes Verfüllmaterial
fachgerecht eingebaut werden.
Abbildung 3.3-5:
Schnittbilder im Fahrbahn- und Gehwegbereich
Der gefräste Graben wird mit einem frostsicheren, zeitweise fließfähigen Material (Grabenverfüllbaustoff) bis zur Unterkante der gebundenen Tragschicht verfüllt (siehe Abbildung 3.3-5).
Das hierfür anzuwendende Material muss die Anforderungen in
Bezug auf Frostsicherheit und Tragfähigkeit erfüllen. Es werden folgende Kriterien überprüft:
• Druckfestigkeit,
• Fließfähigkeit,
• Frostbeständigkeit,
• Lösbarkeit,
• Selbstverdichtung,
• Setzungsfreiheit,
• Verträglichkeit gegenüber Rohrwerkstoffen.
Vor dem Einbau des Grabenverfüllbaustoffs ist dem Auftraggeber
eine ausreichende Fließfähigkeit auf der Baustelle nachzuweisen
(siehe folgende Abbildung 3.3-6 und Abbildung 3.3-7).
14.12.2012 12:58:54
288
3
Abbildung 3.3-6: Nachweis der Fliessfähigkeit des Grabenverfüllbaustoffs
3.3
Abbildung 3.3-7:
Einbau des Grabenverfülbaustoffs
Abbildung 3.3-9: Wiederhergestellte
Oberfläche im Straßenbereich
Abbildung 3.3-8:
Einbau der Trag- und Binderschicht
Quelle: TI Teleplan Ingenieurbüro GmbH
289
Abbildung 3.3-10: Wiederhergestellte
Oberfläche im Gehwegbereich
Quelle: Gemeindetag Baden-Württemberg
Die Binder- und Tragschicht ist gemäß den Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Verkehrsbefestigungen aus Asphalt (ZTV-Asphalt-StB) auszuführen
(siehe Abbildung 3.3-8).
Um bei diesen schmalen Gräben eine ordnungsgemäße Oberflächenwiederherstellung zu gewährleisten, ist eine Wiederherstellung gemäß ZTV-Aufgrabungen in Verkehrsflächen (ZTV A-StB)
durchzuführen (siehe Abbildung 3.3-9 und Abbildung 3.3-10).
Der genaue Verlauf der Rohrverbände ist in Lage und Höhe
einzumessen, gegebenenfalls. durch Fotos zu ergänzen sowie zu
dokumentieren und in ein digitales System einzupflegen (siehe folgende Abbildung 3.3-11).
Die hier kurze Beschreibung des Verfahrens liegt als Arbeitspapier
für Bauleistungen zur Glasfaserkabelverlegung – Sonderverfahren
Mikro-/Mini-Trenching der Fokusgruppe „Alternative Verlegetechnologien am Beispiel Mikro-/Mini-Trenching“ als Grundlage für den
angestoßenen Standardisierungsprozess vor.
14.12.2012 12:58:55
290
3
3.3
3.3.3
Abbildung 3.3-11:
Dokumentierte Mikrorohrtrassen
Quelle: TI Teleplan Ingenieurbüro GmbH
291
Erreichtes, Ziele und Aufgaben
für das Folgejahr
Mit dem Arbeitspapier Mikro-/Mini-Trenching wurde in diesem Jahr
der Anstoß für ein Standardisierungsverfahren gegeben. Das Arbeitspapier muss jedoch noch hinsichtlich straßenbautechnischer
Fragestellungen (zum Beispiel zur Ausführung und Wiederherstellung der Oberflächenbefestigung) und Festlegung technischer
Standards (unter anderm als Grundlage des Bauvertrags und
der Erfüllung des Bausolls) ergänzt werden. Hierzu sind die Forschungsgesellschaft für das Straßen- und Verkehrswesen sowie
das BMVBS und die Straßenbauverwaltungen der Länder eingebunden.
Zu der öffentlichen Konsultation der EU-Kommission hinsichtlich der EU-Initiative zur Kostenreduktion des Ausbaus von Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsinfrastruktur in Europa wurde
das Breitbandbüro des Bundes für eine Stellungnahme hinsichtlich
Mikro-/Mini-Trenching unterstützt.
Derzeit werden in Deutschland bisher durchgeführte Mikro-/
Mini-Trenching-Projekte wissenschaftlich erfasst, ausgewertet
und dokumentiert. Erfahrungen aus Projekten im europäischen
Ausland sollen dieser Studie hinzugefügt werden. Eine enge Zusammenarbeit mit dem Breitbandbüro des Bundes ist in diesem
Zusammenhang angestrebt.
Zur breiten Information der Kommunen und der Bauwirtschaft
wird auf einschlägigen Fachtagungen und Kongressen der aktuelle
Stand vorgestellt. Den Kommunalverbänden, den Verbänden der
Bau- und Telekommunikationswirtschaft danken wir für ihre Unterstützung.
Mit dem Arbeitspapier
Mikro-/Mini-Trenching
wurde in diesem Jahr
der Anstoß für ein
Standardisierungs
verfahren gegeben.
Derzeit werden in
Deutschland bisher
durchgeführte
Projekte wissen
schaftlich erfasst,
ausgewertet und
dokumentiert.
14.12.2012 12:58:55
292
293
3
3.4
3.1
3.2
3.3
Alternative Verlegetechnologien am Beispiel Mikro-/Mini-Trenching . ........ 283
3.4
3.4.1
3.4.1.1
3.4.1.2
in schwer zu versorgenden Gebieten ........................................................
Positionspapier der Fokusgruppe ..............................................................
Weiterführung und Fortentwicklung von Förderinstrumenten ....................
Verbesserte Rahmenbedingungen für Projektfinanzierungen .....................
3.5
3.6
3.7
3.8
293
294
294
296
Finanzierung von
Hochleistungsnetzen in schwer
zu versorgenden Gebieten
Zielsetzung der Fokusgruppe „Finanzierung von Hochleistungsnetzen in schwer zu versorgenden Gebieten“ ist es, Möglichkeiten
zur Erleichterung der Finanzierung von Next-Generation-AccessProjekten (NGA-Projekten) im ländlichen Raum zu entwickeln bzw.
anhand von Best Practices zu diskutieren. Die Teilnehmer der
Fokusgruppe diskutierten aus diesem Grund auch Pilotprojekte,
die für eine Bewerbung bei der Connecting Europe Facility (CEF)
zur Förderung des Breitbandausbaus in Frage kommen könnten.
In eine der Sitzungen der Fokusgruppe wurden Vertreter der Europäischen Kommission eingeladen, um mit ihnen Rahmenbedingungen und Kriterien zur Umsetzung von Breitbandprojekten zu
spezifizieren, die durch das CEF-Programm unterstützt werden
könnten. Ein Ergebnis dieser Diskussion war ein offener Brief an
die EU-Kommissarin Neelie Kroes (Brief und Antwort, siehe Abbildungen 3.4-1 bis 3.4-4). Des Weiteren erfolgte die Sammlung von
180 Pilotprojekten, die den Bedarf am CEF-Programm verdeutlichte und ein differenziertes Meinungsbild liefern konnte (Kommentar der Fokusgruppe, siehe Infobox auf Seite 297). Darüber hinaus
wurden Ansätze zur Verbesserung der Rahmenbedingungen zur
Finanzierung des NGA-Ausbaus im ländlichen Raum diskutiert und
mündeten in folgendem Positionspapier.
Die Teilnehmer der
Fokusgruppe diskutier
ten Pilot-Projekte, die
für eine Bewerbung bei
der Connecting
Europe Facility (CEF)
zur Förderung des
Breitbandausbaus in
Frage kommen könnten.
14.12.2012 12:58:56
294
3
3.4.1
Die Regulierung muss
ganz im Sinne der
Breitbandstrategie
der Bundesregierung
wettbewerbs- und
investitionsfreundlich
ausgestaltet sein.
Positionspapier der Fokusgruppe
Die flächendeckende Versorgung mit leistungsfähigen Breitbandanschlüssen und der Aufbau von Netzen der nächsten Generation sind
elementare Voraussetzungen für ein wirtschaftliches Wachstum
Deutschlands und einen steigenden Wohlstand der Bevölkerung.
Erfreulicherweise unterliegt der Telekommunikationsmarkt einem
intensiven Wettbewerb, der zu vielfältigen Angeboten und niedrigen
Preisen geführt hat. Nach Auffassung der in der UAG vertretenen
Unternehmen steht auch die Regulierung in der Verantwortung: Sie
muss ganz im Sinne der Breitbandstrategie der Bundesregierung
wettbewerbs- und investitionsfreundlich ausgestaltet sein. Welche
Maßnahmen dies konkret sein könnten, ist mit den Marktteilnehmern weiter zu diskutieren. Die Einführung eines Universaldienstes
ist kontraproduktiv. Zudem sollten die zuständigen Behörden (insbesondere Bundesnetzagentur und Bundeskartellamt) innerhalb
des bestehenden Rechtsrahmens Kooperationsmodellen zwischen
öffentlichen und privaten Trägern sowie privater Akteure untereinander mehr Handlungsspielraum gewähren.
3.4.1.1
Zur Unterstützung
des Breitbandausbaus
bestehen verschiede
ne Förderinstrumen
te, die den Auflagen
der Beihilfeleitlinien
der EU-Kommis
sion unterliegen.
3.4
Finanzierung von Hochleistungsnetzen in schwer zu versorgenden Gebieten
Weiterführung und Fortentwicklung
von Förderinstrumenten
Zur Unterstützung des Breitbandausbaus bestehen verschiedene Förderinstrumente, die den Auflagen der Beihilfeleitlinien3 der
EU-Kommission unterliegen. Hierunter fallen unter anderem die
Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der Agrarstruktur und des
Küstenschutzes“ (GAK), die Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung
der regionalen Wirtschaftsstruktur“ (GRW), der Europäische Fonds
für regionale Entwicklung (EFRE), der Europäische Landwirtschaftsfonds für die Entwicklung des ländlichen Raums (ELER) sowie diverse Programme der Länder. Hintergrund dieser Instrumente war
die Gewährleistung einer Breitbandgrundversorgung, vor allem in
ländlichen oder stadtnahen Regionen. Diese Instrumente müssen mit Blick auf den schrittweisen NGA-Ausbau in den schwer zu
3 Diese befinden sich in Bearbeitung.
295
versorgenden Gebieten weitergeführt und
„Kurze technologische Innovations
von Bund, Ländern und Kommunen durch
zyklen und wachsenden Bandbreiten
bedarfe fordern von der Telekommuni
eine gemeinsame finanzielle Kraftanstrenkationsbranche hohe Investitionen.
gung zügig fortentwickelt werden.
Kooperationsmodelle im Markt,
Auf europäischer Ebene wird derzeit der
effizienzsteigernde Synergien und eine
neue mehrjährige Finanzrahmen für die
investitionsfreundliche Regulierung,
Infrastrukturfonds EFRE und ELER diskudie den Ausbau neuer Infrastruktur
tiert. Bei Einsatz und Strukturierung der
stimuliert, sind die wichtigsten Schlüssel
für die Finanzierung eines wettbewerbs
Mittel ist auf die Belange und Bedarfe logetriebenen Breitbandausbaus.“
kaler Projekte, wie sie für Deutschland charakteristisch sind, und auf die bestehenden
Netzinfrastrukturen zu achten. Die etabRené Schuster
lierten Förderprogramme sollen ab 2014
CEO
Telefónica Germany GmbH & Co. OHG
durch das Instrument der Connecting Europe Facility (CEF) ergänzt werden. Die EU
macht durch dieses Instrument deutlich,
dass Finanzierungs- und Zuschussmöglichkeiten genutzt werden
müssen, um effiziente Investitionen in schwer zu versorgenden Gebieten auslösen zu können. Die Förderkriterien der CEF sind bislang jedoch noch zu undifferenziert. Die Fokusgruppe betont die
Notwendigkeit einer Förderung dort, wo in absehbarer Zukunft
kein Ausbau im Markt zu erwarten ist. Es sollten Projekte gefördert
werden, die wettbewerbliche Marktstrukturen unterstützen (zum
Keinesfalls dürfen
Beispiel Open Access, Co-Investmentmodelle). Keinesfalls dürfen bereits getätigte
bereits getätigte Investitionen in Breitbandnetze entwertet wer- Investitionen in
Breitbandnetze
den. Der Grundsatz der Technologieneutralität ist einzuhalten, so- entwertet werden.
weit die jeweilige Technologie die geforderte Bandbreite erfüllt.
Zur Verdeutlichung der Notwendigkeit von Förder- und Finanzierungsprogrammen wie CEF wurden 180 Ausbau-Projekte aus allen
Teilen Deutschlands gesammelt und der Europäischen KommisDas Volumen
sion gemeldet. Das Volumen der geplanten Investitionen beträgt der geplanten
8,4 Milliarden Euro und betrifft 11,9 Millionen Haushalte. Damit Investitionen beträgt
8,4 Milliarden Euro
unterstreicht es die große Bedeutung von CEF für die Akteure des und betrifft 11,9
Millionen Haushalte.
Breitbandausbaus in Deutschland.
Für eine Versorgung des ländlichen Raums mit Hochleistungsnetzen müssen Synergien umfassend ausgeschöpft werden. Hierzu
ist die weitgehende Mitnutzung vorhandener, geeigneter Infrastrukturen zu gewährleisten. Die Projektgruppe „Flächendeckender
14.12.2012 12:58:56
296
3
3.4
Ausbau von Hochleistungsnetzen“ hat diesen Punkt unter der
Überschrift „Innovative Technologien, Synergien und Nutzung vorhandener Infrastruktur, Open Access“ (siehe Kapitel 3.5.3.2 auf
Seite 316) näher ausgeführt.
3.4.1.2
Es bedarf der Identifi
zierung von Gründen,
weshalb vorhande
ne Finanzierungs
programme nicht oder
nicht ausreichend
angenommen werden.
Auch anderweitige
Möglichkeiten zur
Beteiligung der
Hauseigentümer
an den Kosten
des Ausbaus sind
zu prüfen.
Verbesserte Rahmenbedingungen
für Projektfinanzierungen
Eine Umsetzung von Projektfinanzierungen zum Aufbau von Hochleistungsnetzen muss stärker unterstützt werden. Hierzu gehören
die effiziente Einbindung von Banken und Sparkassen und die Verbesserung der Kommunikation der verschiedenen existierenden
oder neu aufzulegenden Finanzierungsmodelle. Zudem bedarf es
der Identifizierung von Gründen, weshalb vorhandene Finanzierungsprogramme nicht oder nicht ausreichend angenommen werden. Mit diesen und anderen Finanzierungshemmnissen befasst
sich die „AG Finanzierung“ des BMWi und erfasst damit die gesamte Seite der Fremdfinanzierung (Mittel, Hemmnisse). Zudem
hat die AG den Auftrag, Transparenz über Finanzierungsmöglichkeiten durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) herzustellen
und die Tauglichkeit vorhandener KfW-Programme für den Breitbandausbau zu prüfen. Die Fokusgruppe begrüßt dieses Vorhaben,
hält ein dezidiertes Breitband-Förder- und/oder Finanzierungsprogramm, beispielsweise der KfW oder aus EU- bzw. Bundesmitteln,
gleichwohl für wünschenswert. Seit Anfang des Jahres verfügt zum
Beispiel die Landwirtschaftliche Rentenbank über ein Programm,
welches für den Breitbandausbau genutzt werden kann.
Vereinfachte Finanzierungsbedingungen beinhalten des Weiteren
günstige Zinssätze sowie langfristige Kreditlaufzeiten. Auch Bürgschaften sowie Haftungsfreistellungen können eine Finanzierung
erleichtern. Darüber hinaus wären Möglichkeiten für Hauseigentümer zu prüfen. Diese könnten Steuererleichterungen umfassen. Im
Gegenzug finanziert der Hauseigentümer den so genannten Hausstich oder die Inhaus-Verkabelung. Die bestehenden Möglichkeiten im Rahmen der Handwerkerregelung können hierfür bereits
genutzt werden. Auch anderweitige Möglichkeiten zur Beteiligung
der Hauseigentümer an den Kosten des Ausbaus sind zu prüfen.
297
Die etablierten Förderprogramme sollen ab 2014 durch das Instru
ment der Connecting Europe Facility (CEF) ergänzt werden. Die
EU macht durch dieses Instrument deutlich, dass Finanzierungsund Zuschussmöglichkeiten genutzt werden müssen, um effiziente Investitionen in schwer zu versorgenden Regionen auslösen zu
können. Die Förderkriterien der CEF sind bislang jedoch noch zu
undifferenziert. Die Fokusgruppe betont die Notwendigkeit einer
Förderung dort, wo in absehbarer Zukunft kein Ausbau im Markt
zu erwarten ist. Es sollten Projekte gefördert werden, die wettbewerbliche Marktstrukturen unterstützen (zum Beispiel OpenAccess, Co-Investmentmodelle). Keinesfalls dürfen bereits getätigte Investitionen in Breitbandnetze entwertet werden. Der Grundsatz der Technologieneutralität ist einzuhalten, soweit die jeweilige
Technologie die geforderte Bandbreite erfüllt. Zur Verdeutlichung
der Notwendigkeit von Förder- und Finanzierungsprogrammen wie
CEF wurden 180 Ausbau-Projekte aus allen Teilen Deutschlands
vom Breitbandbüro des Bundes gesammelt und der Europäischen
Kommission gemeldet. Das Volumen der geplanten Investitionen
beträgt 8,4 Milliarden Euro und betrifft 11,9 Millionen Haushalte.
Dies unterstreicht die große Bedeutung von CEF für die Akteure
des Breitbandausbaus der Bundesrepublik Deutschland.
14.12.2012 12:58:56
298
3
Abbildung 3.4-1:
Stellungnahme der mitwirkenden Unternehmen in der UAG Breitband (1/3)
3.4
299
Abbildung 3.4-2:
14.12.2012 12:58:56
300
3
Abbildung 3.4-3:
3.4
301
Abbildung 3.4-4: Antwort Nellie Kroes
(Vize-Präsidentin der Europäischen Kommission)
14.12.2012 12:58:56
302
303
3
3.1
3.2
3.3
Alternative Verlegetechnologien am Beispiel Mikro-/Mini-Trenching . ........ 283
3.4
3.5
3.5.1
3.5.1.1
3.5.2
Flächendeckender Ausbau von Hochleistungsnetzen ................................
Breitband als Voraussetzung für eine moderne Gesellschaft .....................
Kernaussagen ..........................................................................................
Open Access als Katalysator für den flächendeckenden Ausbau
von Hochleistungsnetzen . ........................................................................
3.5.2.1 Ordnungspolitische Aspekte von Open Access .........................................
3.5.2.1.1 Wahlmöglichkeiten für Verbraucher ..........................................................
3.5.2.1.2 Rechtliche Rahmenbedingungen ...............................................................
3.5.2.2 Organisatorische Aspekte von Open Access .............................................
3.5.3
Erfolgsfaktoren beim flächendeckenden Ausbau
von Hochleistungsnetzen . ........................................................................
3.5.3.1 Risikofaktoren ..........................................................................................
3.5.3.2 Erfolgsfaktoren . .......................................................................................
3.5.3.3 Thesen zum flächendeckenden Breibbandausbau .....................................
3.5.4
Fachkräftesicherung für den Glasfasernetzausbau ....................................
3.5.4.1 Ein erfolgreicher Glasfaserausbau setzt Qualität und ausgebildete
Fachkräfte voraus ....................................................................................
3.5.4.2 Aktuelle und prognostizierte Fachkräftesituation ......................................
3.5.4.3 Handlungsvorschläge und Forderungen ....................................................
Anlage: BITKOM-Stellungnahme
Technische Potenziale LTE-Mobilfunk und VDSL-Vectoring ........................
303
303
306
307
307
307
309
310
312
313
313
317
318
318
319
319
231
3.6
3.7
3.8
3.5
Flächendeckender Ausbau
von Hochleistungsnetzen
3.5.1
Breitband als Voraussetzung
für eine moderne Gesellschaft
Leistungsfähige Breitbandnetze haben sich innerhalb weniger Jahre
zu einer Grundvoraussetzung für eine moderne Gesellschaft entwickelt. Nachdem das Ziel einer Grundversorgung fast vollständig erreicht werden konnte, ist der gemeinsame Fokus von Wirtschaft
und Politik nun auf einen möglichst zügigen Ausbau von Hoch- und
Höchstleistungsnetzen gerichtet. Einigkeit besteht darüber, dass
mittelbis langfristig nur eine möglichst flächendeckende Aufrüstung der Netzinfrastruktur mit Glasfasern den wachsenden
Bandbreitenbedarf decken kann. In vielen Regionen haben infrastrukturausbauende Unternehmen bereits damit begonnen, Glasfasern näher zu den Haushalten oder bis in die Häuser hinein zu
verlegen. Zugleich tragen die Ausbauverpflichtungen für den Rollout von LTE sowie technologische Weiterentwicklungen dazu bei,
dass weiße Flecken erschlossen werden. Hinsichtlich der technischen Potenziale von LTE-Mobilfunk einerseits und VDSL-Vectoring andererseits verweist die Projektgruppe auf die anliegende
Stellungnahme, die von der Geschäftsstelle des Bundesverband
Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V.
Einigkeit besteht
darüber, dass mittelbis langfristig nur
eine flächendecken
de Aufrüstung der
Netzinfrastruktur mit
Glasfasern den wach
senden Bandbreiten
bedarf decken kann.
14.12.2012 12:58:56
304
3
3.5
Flächendeckender Ausbau von Hochleistungsnetzen
305
Flächendeckendes Breitband
Die zentrale Infrastruktur für alle Netze
Ist-Zustand
In Umsetzung
Planung
Ziel
2012
2012/2013
2014
2018
Grundversorgung
51%
Für 51% aller Haushalte
ist eine Bandbreite von
mind. 50 MBit/s verfügbar.
Glasfaserausbau
LTE-Rollout:
Erschließung der „Weißen
Flecken“ in ländlichen
Räumen über LTE
Kabelnetzausbau
Strategieumsetzung
75%
Strategieumsetzung
LTE Advanced
bis 1 GBit/s
Einführungsbeginn
Versorgung von 75% aller
Haushalte mit 50 MBit/s
Technologieneutraler
Ausbau der Breitbandinfrastruktur:
Technische Potentiale bilden
wichtige Voraussetzungen
für einen technologieneutralen Ausbau der Breitbandinfrastruktur als Gemeinschaftsaufgabe von
Wirtschaft, Bund, Länder
und Kommunen.
Konsequente Anwendung
von Open Access
Modellen (Risikoteilungen
und optimierte Auslastung,
erhöhte Wirtschaftlichkeit)
Flächendeckender
Breitbandausbau
100%
Für 100% aller Haushalte ist eine Bandbreite von mind.
50 MBit/s verfügbar
(Ziel der Bundesregierung).
Rechtliche und regulatorische
Rahmenbedingungen,
Sicherstellung von Transparenz und Diskriminierungsfreiheit
VDSL, z. B. Vectoring
Kabelnetze
LTE
Qualifikation und
nachhaltige Förderung
von Fachkräften
Satelliten
Abbildung 3.5-1: Infografik Flächendeckender Ausbau von Hochleistungsnetzen
14.12.2012 12:58:56
306
3
3.5
„Eine Breitbandversorgung zu güns
tigen Preisen, die alle modernen
Technologien einschließt, ist für die
Sicherung unseres Industriestandorts
von zentraler Bedeutung. Einer
konsequenten Wettbewerbspolitik
muss endlich wieder Vorrang
eingeräumt werden. Subventionen
können nur ein letztes, für den Bürger
sehr teures Förderelement sein.
Richtige Wirtschaftspolitik räumt
Belastungen aus dem Weg, schafft
Raum für Innovation und sichert den
Verbraucherschutz.“
Gerd Eickers
Präsident
Verband der Anbieter von
Telekommunikations- und
Mehrwertdiensten (VATM) e. V.
3.5.1.1
(BITKOM) zwischen den Herstellern Alcatel-Lucent, Huawei Technologies und Nokia
Siemens Networks abgestimmt und konsolidiert worden ist (siehe BITKOM-Stellungnahme in der Anlage ab S. 321).
Die Projektgruppe verfolgt das Ziel, allgemeingültige Kriterien zum erfolgreichen
Netzausbau in schwer zu versorgenden
Gebieten aufzustellen. Hierzu wurden verschiedene Hochleistungsnetze in solchen
Gebieten untersucht und anhand der dortigen Erfahrungen Risiken und Erfolgsfaktoren identifiziert. Mit dem flächendeckenden
Breitbandausbau zusammenhängende Fragen sowohl zu ordnungspolitischen als
auch zu organisatorischen Aspekten von
Open Access wurden ebenfalls behandelt.
Schließlich wurden Strategien zur Sicherung des notwendigen Fachkräftebedarfs
erarbeitet.
3.5.2
Open Access als Katalysator
für den flächendeckenden Ausbau
3.5.2.1
Ordnungspolitische Aspekte von Open Access
Open-Access-Modelle können aufgrund von Risikoteilung und optimierter Auslastung den Ausbau von Hochleistungsnetzen in der Fläche beschleunigen, da sie Investitionspotenziale ausschöpfen und
wirtschaftlich tragfähige Modelle mit einem Return on Invest ermöglichen.4 Insbesondere in Regionen, in denen kein Infrastruktur
wettbewerb zwischen Hochleistungsnetzen zu erwarten ist, kann
durch Open-Access-Modelle dennoch ein Wettbewerb zwischen
verschiedenen Breitbandanbietern ermöglicht werden. Zudem können Regulierungseingriffe vermieden werden, soweit den Verbrauchern vielfältige Wahlmöglichkeiten gegeben und Marktlösungen
gefördert werden. Aufbauend auf dem Ergebnispapier der Projektgruppe „Open Access“ der AG2 des Nationalen IT-Gipfel 2010 sollen
im Folgenden die Bedeutung der Wahlmöglichkeit der Verbraucher
sowie die rechtlichen Rahmenbedingungen und regulatorischen
Konsequenzen von Open Access näher beschrieben werden.
307
Open-Access-Modelle
können aufgrund von
Risikoteilung und opti
mierter Auslastung
den Ausbau von Hoch
leistungsnetzen in der
Fläche beschleunigen.
Kernaussagen
3.5.2.1.1 Wahlmöglichkeiten für Verbraucher
Zur Erhöhung der
Netzauslastung bieten
sich Kooperationen
in Form von Open
Access an –
insbesondere in
ländlichen Gebieten.
Der flächendeckende Breitbandausbau ist nur durch das gemeinsame Engagement von Wirtschaft, Bund, Ländern und Kommunen
zu bewältigen. Die Finanzierung bleibt kritischer Faktor. Deshalb
sind sämtliche Möglichkeiten zur Kostensenkung wie die Nutzung
von Synergien und innovativen Verlegetechniken auszuschöpfen.
In einigen Gebieten bleibt staatliche Förderung weiterhin notwendig, die vorhandenen Programme sind zu nutzen und zu optimieren. Zur Erhöhung der Netzauslastung bieten sich Kooperationen
in Form von Open Access an – insbesondere in ländlichen Gebieten. Daher ist künftig weiter an der konkreten praktischen Umsetzung von Open Access zu arbeiten. Schließlich gilt es, den für den
flächendeckenden Breitbandausbau erforderlichen Fachkräfte
bedarf durch geeignete Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen langfristig zu sichern.
Nach Überzeugung der Projektgruppe stärkt Open Access die
Entscheidungsfreiheit der Verbraucher in dem Umfang, in dem
es einen nachhaltigen Wettbewerb fördert. Mit anderen Worten:
Durch die vielerorts neu entstehenden Netze der nächsten Generation (NGA-Netze) wird der Markt heterogener. Es entwickelt
sich eine Multi-Carrier- und Multi-Technologie-Umgebung. Gute
Wettbewerbschancen der am Markt tätigen Unternehmen fördern die Wahlmöglichkeiten der Kunden. Denn die Möglichkeiten von Privat- und Geschäftskunden, zwischen verschiedenen
Dienstleistern, Produkten und Preismodellen zu wählen, steigen,
wenn allen Marktteilnehmern, basierend auf den Prinzipien der
Freiwilligkeit und Technologieneutralität, ein transparenter und
Gute Wettbewerbs
chancen der am Markt
tätigen Unternehmen
fördern die Wahlmög
lichkeiten der Kunden.
4 Siehe hierzu Ergebnispapier der IT-Gipfel-Projektgruppe Open Access aus 2010.
14.12.2012 12:58:57
308
3
Open Access
ermöglicht es allen
Marktakteuren, den
Endkunden Produkte
mit gesicherter Qualität
und Bandbreite bundes
weit anzubieten.
Parallele und innova
tive Retail-Angebote
verschiedener Anbie
ter über dasselbe Netz
wirken sich positiv auf
die Amortisation der
Netzinvestition aus.
diskriminierungsfreier Netzzugang – und somit gleiche Wettbewerbsbedingungen – ermöglicht werden.
Mit der diskriminierungsfreien Beteiligung aller Marktteilnehmer, die zusätzlich durch die technische Interoperabilität der neu
entstehenden Netze mittels Standardisierung von Schnittstellen
und Prozessen zu gewährleisten ist, ermöglicht Open Access allen
Marktakteuren, Produkte für den Endkunden mit gesicherter Qualität und Bandbreite im Idealfall bundesweit anzubieten. Endkunden
können so frei zwischen möglichst unterschiedlichen Produkten,
Qualitäten, Preisen und Anbietern entscheiden. Die Arbeitsgruppe
„Interoperabilität“ des NGA-Forums und die dort beteiligten Unternehmen haben mit der Verabschiedung des Grundsatzdokuments
„Technische und operationelle Aspekte des Zugangs zu Glasfasernetzen und anderen NGA-Netzen“ sowie einer Leistungsbeschreibung eines Ebene 2-Zugangsprodukts für Glasfaseranschlussnetze
bereits einen erheblichen Beitrag für die Erarbeitung einheitlicher
Standards geleistet.5
Steigende Wahlmöglichkeiten auf Seiten der Verbraucher bedeuten, dass Breitbandanbieter ihre Produkte marktgerecht gestalten und neue Produkte und Dienste entwickeln und anbieten
können, soweit hierfür eine entsprechende Nachfrage von Seiten
der Verbraucher besteht. Parallele und innovative Retail-Angebote
verschiedener Anbieter über dasselbe Netz wirken sich wiederum
positiv auf die Penetration und somit die Amortisation der Netzinvestition aus. Den größten Mehrwert hinsichtlich der Produktvielfalt
entfalten nach Auffassung der Projektgruppe Open-Access-Modelle für Festnetzlösungen, wenn nachfragenden Unternehmen Zugang zu spezifizierten Vorleistungsprodukten ermöglicht wird, die
den Vorschlägen zum Beispiel des NGA-Forums Rechnung tragen.
Durch das Angebot solcher Vorleistungsprodukte werden zudem
verschiedene Wettbewerbsmodelle im Markt bedient. Eine Vielfalt
von aktiven und passiven Vorleistungsprodukten führt zu einem
Mehr an Wertschöpfung und größeren Gestaltungsmöglichkeiten
bei Produkten und Angeboten, was eine noch stärkere Differenzierung der untereinander im Wettbewerb stehenden Unternehmen
zum Vorteil der Endkunden ermöglicht.
5 Die Dokumente sind im Internet abrufbar unter: http://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachge-
biete/Telekommunikation/RegulierungTelekommunikation/NGAForum/NGAForum_node.html
3.5
309
3.5.2.1.2 Rechtliche Rahmenbedingungen
Die durch Open-Access-Modelle beförderte Produkt- und Dienstleistungsvielfalt, die für Verbraucher und die gesamtwirtschaftliche
Entwicklung von zentraler Bedeutung ist, beruht darauf, dass allen Marktteilnehmern aufgrund freiwilliger Vereinbarungen gleiche,
diskriminierungsfreie Wettbewerbschancen geboten werden. Der
Aufbau neuer Netze ist derzeit mit erheblichen Risiken und hohen
Kosten verbunden. Open Access kann gesetzliche Regelungen zur
Wettbewerbssicherung und Regulierung nicht ersetzen. Nach Auffassung der in der AG2 vertretenen Unternehmen und Verbände ist
Oben Access gleichwohl:
• dazu geeignet, im konkreten Einzelfall von gesetzlichen und regulatorisch induzierten Maßnahmen abzusehen,
• vom Grundsatz her ein auf Freiwilligkeit beruhendes Konzept,
das den Vorrang von freiwilligen Angeboten und das Primat von
Marktlösungen erfordert sowie, wenn freiwillig angebotener
Open Access zumindest die Bedingungen Transparenz und Diskriminierungsfreiheit erfüllt, keine Regulierungseingriffe erforderlich macht,
• nicht zu mehr, sondern zu weniger Regulierung führt,
• eine Alternative zu herkömmlichen regulatorischen Maßnahmen, da gelebter Open Access einen nachhaltigen Wettbewerb
im Markt erzeugen kann.
Dies bedeutet wiederum nicht, dass Open Access mit einer symmetrischen Regulierung gleichzusetzen wäre. Im Fall der Nicht
einigung auf kommerzieller Basis kann ein offener Zugang zu dem
betroffenen Netz regulatorisch auch weiterhin nur dann angeordnet werden, soweit die entsprechenden gesetzlichen Voraussetzungen dort erfüllt sind.
Damit die Potenziale von Open Access voll zur Entfaltung kommen können, müssen die zwischen den beteiligten Unternehmen
auf freiwilliger Basis vertraglich vereinbarten Zugangskonditionen
eine Berücksichtigung des von den Beteiligten jeweils übernommenen Investitionsrisikos ermöglichen – also die Möglichkeit eine
angemessene Differenzierung der Zugangspreise in Abhängigkeit
vom jeweils übernommenen Risiko eröffnen. Konkrete Ausprägungsvarianten einer solchen Risikoteilung stellen zum Beispiel
Die durch Open-AccessModelle beförderte
Produkt- und Dienst
leistungsvielfalt be
ruht darauf, dass allen
Marktteilnehmern auf
grund freiwilliger Ver
einbarungen gleiche,
diskriminierungsfreie
Wettbewerbschancen
geboten werden.
Damit die Potenziale
von Open Access voll
zur Entfaltung kommen
können, müssen die
Zugangskonditionen
eine Berücksichtigung
des jeweils übernom
menen Investitions
risikos ermöglichen.
14.12.2012 12:58:57
310
3
Auf der Grundlage
marktwirtschaft
licher Mechanismen
schafft Open Access
für alle Marktakteure
bestmögliche Inves
titionsbedingungen.
Co-Investment-Modelle und solche Modelle dar, bei denen der
Vorleistungsabnehmer sich gegen frühzeitige Zusicherung der Abnahme bestimmter Mengen günstige Mietpreise sichert, dafür aber
Auslastungsrisiko übernimmt. Unter diesen Bedingungen schafft
Open Access auf der Grundlage marktwirtschaftlicher Mechanismen für alle Marktakteure und Investoren bestmögliche Inves
titionsbedingungen, eine optimierte Netzauslastung sowie faire
Zugangsbedingungen.
3.5.2.2
Alle Prozesse müssen
so ausgestaltet
werden, dass Open
Access ermöglicht
und gleichzeitig die
Kosten bei hoher
Zuverlässigkeit
der Systeme
minimiert werden.
Die Vielzahl an
Anbietern und
Nachfragern in NGANetzen bedarf einer
gemeinsamen Planung
und Umsetzung.
3.5
Organisatorische Aspekte von Open Access
Wie im vorangegangenen Teil bereits ausgeführt, kommt dem
Open-Access-Modell sowohl im Hinblick auf Wettbewerb, auf die
Netzauslastung – und damit die Wirtschaftlichkeit des Netzausbaus – und nicht zuletzt auf die Wahlfreiheit der Verbraucher eine
große Bedeutung zu. Dementsprechend müssen operativ alle Prozesse so ausgestaltet werden, dass Open Access ermöglicht und
gleichzeitig die Kosten für alle Beteiligten bei hoher Zuverlässigkeit
der Systeme minimiert werden.
Dafür müssen die Prozesse der Unternehmen aufeinander abgestimmt und vereinheitlicht werden. Die Sicherung der Qualität ist
dabei ein entscheidender Faktor. Schließlich bringt die Weiterentwicklung des Marktes, an dem die Deutsche Telekom nicht mehr
nur als Anbieter sondern auch als Nachfrager agiert, eine deut
liche Veränderung mit sich. Anders als im herkömmlichen PSTNNetz gibt es in NGA-Netzen nicht nur einen, sondern eine Vielzahl
an Netzbetreibern. Alle Anbieter und Nachfrager müssen sich einigen. Dies bedarf einer gemeinsamen Planung und Umsetzung.
Die Bundesnetzagentur moderiert diesen multilateralen Prozess
erfolgreich über das NGA-Forum. Ein wichtiger Aspekt dabei ist,
dass nicht jedes Unternehmen überprüfen kann, ob der potentielle
Vertragspartner die neuen Schnittstellen beherrscht und in fehlerfreier Qualität anbietet. Vor diesem Hintergrund haben die Unternehmen vereinbart, eine gemeinsam initiierte Testschnittstelle
einzurichten, die mittels Zertifizierung aufwendige und sehr teure
individuelle Abstimmungsverfahren überflüssig macht:
Die Schnittstelle der Zukunft, an der sich Anbieter und Nachfrager gleichermaßen beteiligen werden, und die Schnittstelle
für alle Kundenwechselprozesse nennt sich S/PRI. „Geist“ bzw.
„Gewitztheit“, die hier phonetisch anklingen, sind sicherlich wichtiger Bestandteil des „Supplier/Partner Requestion Interface“.
Die innerhalb des NGA-Forums gebildete Arbeitsgruppe „Prozesse & IT“ beauftragte den Arbeitskreis S/PRI, die erforderlichen
Definitionen und technischen Parameter zu spezifizieren. Mitglieder der Arbeitsgruppe sind 1&1 Internet AG, EWE TEL GmbH,
M-net Telekommunikations GmbH, NetCologne Gesellschaft
für Telekommunikation mbH, QSC AG, Telefónica Germany
GmbH & Co. OHG, Deutsche Telekom AG und Vodafone D2 GmbH.
Die Schnittstelle stellt einen bundeseinheitlichen IT-Rahmen für
die Abwicklung von folgenden Bestell- und Geschäftsprozessen
für Next-Generation-Network-Vorprodukte (NGN-Vorprodukte) zur
Verfügung:
• Bereitstellung,
• Leistungsänderung,
• Kündigung,
• Entstörung,
• Anbieterwechsel.
Die Schnittstelle soll den beteiligten Providern eine hohe Automatisierung der Auftragsprozesse in Form von Webservices ermöglichen. Sie birgt hohe Synergieeffekte, da die Schnittstelle auf
der Basis heutiger Standards entwickelt wurde und WITA-basiert
(Wholesale-IT-Architektur) ist. Sie ist kompatibel zu Vorabstimmungsprozessen und sichert die Qualität durch einen initialen Konformitätstest für jedes teilnehmende Unternehmen.
Die Schnittstelle ist in ihrer aktuellen Version auf den Internetseiten der Bundesnetzagentur veröffentlicht. Die Unternehmen
müssen diese Schnittstelle selbst implementieren oder können
dies durch externe Dienstleister realisieren. Zurzeit wird ein Konformitätstestverfahren entwickelt und soll den interessierten Unternehmen bereits in wenigen Monaten zur Verfügung stehen. Die
Kosten für die Zertifizierung werden dabei außerordentlich moderat
sein und keinerlei Hürde auch für kleinere Marktteilnehmer darstellen. Die Schnittstelle wird in Zukunft immer mehr Geschäftsfälle
zuverlässig bedienen können und so eine optimale Qualität zu wirtschaftlichen Preisen bieten.
Damit ist gewährleistet, dass Open Access nicht nur ein poli
tisches Schlagwort oder der Wunsch der Verbraucher nach
311
Die Schnittstelle
der Zukunft, an
der sich Anbieter
und Nachfrager
gleichermaßen
beteiligen werden,
nennt sich S/PRI.
Die Schnittstelle
soll eine hohe
Automatisierung der
Auftragsprozesse in
Form von Webservices
ermöglichen.
Die Schnittstelle wird
in Zukunft immer
mehr Geschäftsfälle
zuverlässig bedienen
können und so eine
optimale Qualität
zu wirtschaftlichen
Preisen bieten.
14.12.2012 12:58:57
312
3
3.5
Wettbewerb bleibt, sondern ein zentrales Element für den erfolgreichen Breitbandausbau in Deutschland wird. Wir können davon
ausgehen, dass Deutschland mit diesem Open-Access-Ansatz
auch im internationalen Vergleich eine Vorreiterrolle einnehmen
wird und „Esprit“ nach Europa trägt.
3.5.3
Der wirtschaftliche
Breitbandausbau wird
derzeit oftmals durch
geringe Nachfrage
und Zahlungsbereit
schaft erschwert.
Erfolgsfaktoren beim flächendeckenden
Ausbau von Hochleistungsnetzen
Im Rahmen der Unterarbeitsgruppe Breitband wurden 2011 verschiedene Ausbauprojekte für Hochleistungsnetze in schwer zu
versorgenden Gebieten vorgestellt, um daraus Empfehlungen für
den flächendeckenden Breitbandausbau abzuleiten. Empfohlen
wurden unter anderm die Nutzung existierender Infrastrukturen
sowie die Errichtung passiver Infrastrukturen durch Kommunen
und Kreise. Weiter ist gerade beim Ausbau in ländlichen Gebieten ein gemeinsames Vorgehen von Bund, Ländern, Kommunen
und Unternehmen notwendig, wobei ein nationales NGA-Förderoder Finanzierungsprogramm äußerst hilfreich wäre, um eine flächendeckende Breitbandversorgung zu erreichen. Schließlich ist
der wirtschaftliche Breitbandausbau derzeit oftmals durch geringe
Nachfrage und Zahlungsbereitschaft erschwert (Details siehe auch
S. 45 ff. des AG2-Jahrbuchs 2011/2012).
Konkret wurden 2011 folgende Maßnahmen zur Beschleunigung
des Breitbandausbaus empfohlen (siehe S. 53 des AG2-Jahrbuchs
2011/2012):
• Schaffung von Markttransparenz sowie Ermöglichung von
Synergieeffekten,
• Unterstützung von Kooperationen,
• Investitions- und wettbewerbsfördernde Regulierungsmaßnahmen,
• Indirekte Förderung und KfW-Programm,
• Direkte Förderung,
• Engagement regionaler Körperschaften als Investor oder
Anbieter passiver Infrastruktur.
Im diesjährigen IT-Gipfelprozess wurden die Projekte erneut untersucht, um weitere Aussagen über Risiko- und Erfolgsfaktoren für
den flächendeckenden Breitbandausbau treffen zu können.
3.5.3.1
313
Risikofaktoren
Eine realistische Bedarfsanalyse sowie eine umfassende Vorvermarktung sind kritisch für den Projekterfolg. Sind sie unzureichend
oder fehlen vollständig, führt dies in der Regel zu allzu optimistischen Absatzschätzungen, die die Wirtschaftlichkeit gefährden.
Ein unzureichendes Projektmanagement führt zu Zeitverzug, finanziellem Mehraufwand und schwindender Akzeptanz. Die fehlende
Dokumentation und unsachgemäße Realisierung von Leerrohrsystemen (zum Beispiel im Zuge der synergetischen Nutzung von
Baumaßnahmen) führen bei späterer Nutzung zu immensen ungeplanten Folgekosten, die das im Vorfeld getätigte Investment massiv entwerten. Die unsachgemäße Ausführung der Arbeiten am
passiven wie auch am aktiven Netz führen zu unnötigen Zusatzkosten, die gegebenenfalls eingesparte Summen in der Auftragsvergabe um ein Vielfaches übersteigen können – zum Beispiel durch
Doppelarbeiten durch gegebenenfalls neu zu beauftragende Fachfirmen, zeitlich verzögerte Umsätze oder zusätzliche ungeplante
Mittelbedarfe. Die unzureichende Planung oder die Vernachlässigung der einschlägigen Regelwerke, wie zum Beispiel im Denkmalschutz oder Naturschutz, führen nicht selten zur Untersagung auch
bereits begonnener Baumaßnahmen oder aber auch zur unnötigen
Übererfüllung behördlicherseits gestellter Anforderungen (zum
Beispiel die einschlägigen Normwerke übersteigende Anforderungen an die Bauausführung) und damit zu unnötigen Mehrkosten.
3.5.3.2
Eine realistische
Bedarfsanalyse sowie
eine umfassende
Vorvermarktung
sind unabdingbar für
den Projekterfolg.
Die fehlende Doku
mentation und unsach
gemäße Realisierung
von Leerrohrsystemen
führen bei späterer
Nutzung zu immen
sen ungeplanten
Folgekosten, die das
getätigte Investment
massiv entwerten.
Erfolgsfaktoren
Dezentraler Ausbau im Technologiemix
Die untersuchten Projekte konnten allesamt Fortschritte verzeichnen und untermauern damit, dass der Breitbandausbau dezentral
und unter Verwendung sämtlicher Technologien sowie deren Kombination erfolgt (zum Beispiel Nutzung von Richtfunk in Kombination
mit VDSL oder Nutzung der LTE-Frequenzen). Ein Glasfaserausbau
bis zum Haus oder bis in die Wohnung (FTTB/H) ist unter bestimmten Umständen auch in ländlichen Regionen realisierbar. In vielen Gebieten geschieht der Ausbau allerdings zunächst durch den
14.12.2012 12:58:57
314
3
Der zügige LTE-Aus
bau trägt dazu bei,
Glasfaserleitungen
näher an den Kun
den zu bringen.
Der FTTC-Ausbau ist
eine vergleichsweise
schnell realisierbare
und mit geringem
Investment verbun
dene Möglichkeit, unoder unterversorgte
Gebiete breitban
dig anzubinden.
Glasfaserausbau bis zum Kabelverzweiger, der mit VDSL-Technologie aufgerüstet wird. Von hier aus ist dann ein weiterer schrittweiser Glasfaserausbau näher zum Kunden möglich.
Der zügige LTE-Ausbau trägt bereits heute und zukünftig dazu
bei, Glasfaserleitungen näher an den Kunden zu bringen, wenn die
Antennenstandorte mittels Glasfaserleitungen angebunden werden.
Zudem wurden bereits bis Sommer 2012 in 11 der 13 unterversorgten Bundesländer die Ausbauverpflichtungen der Digitalen Dividende I erfüllt und dabei kurzfristig viele weiße Flecken erschlossen.
Der FTTC-Ausbau ist eine vergleichsweise schnell realisierbare
und – verglichen mit einem sofortigen FTTH-Ausbau – mit geringem Investment verbundene Möglichkeit, unoder unterversorgte
Gebiete breitbandig zu versorgen. Wo nicht sofort alle Bedarfs
regionen berücksichtigt werden können, ermöglicht der schrittweise FTTC-Ausbau eine Erschließung weiterer Gebiete in den
nächsten Jahren. Gleichwohl verbleiben Versorgungslücken und
damit weiterhin Handlungsbedarf.
Finanzierung / Förderung
Breitbandfinanzierung
ist für viele regionale
Geldinstitute
unbekanntes Terrain.
Wo Fördermittel in
Anspruch genommen
wurden, berichteten
die Akteure oftmals
von komplizierten
Abstimmungen.
Die Finanzierung von Breitbandnetzen in dünn besiedelten Gebieten befindet sich vielfach am Rande der Wirtschaftlichkeit und erfordert deshalb individuelle Konzepte und ein „Commitment“ der
Akteure. Grundsätzlich bieten sich gerade in ländlichen Gebieten
die regionalen Sparkassen sowie die Volks- und Raiffeisenbanken
als Partner vor Ort an. Breitbandfinanzierung ist jedoch für viele
regionale Geldinstitute unbekanntes Terrain, gleichzeitig existiert
heute kein Markt für Breitbandnetze. Daher ist eine Informationsoffensive anzuraten, die die Bedeutung eines Breitbandnetzes für
die Regionen unterstreicht und es zudem als langfristigen, sicheren Business Case darstellt. Ein realistischer Business Case ist –
wie überall – zur Vermeidung komplizierter Nachfinanzierungen
und zur Erhaltung der Glaubwürdigkeit notwendig.
In vielen dünn besiedelten Gebieten bleiben direkte Fördermittel und/oder Bürgschaften zur Schließung der Deckungslücke zwingend notwendig. Wo Fördermittel in Anspruch genommen wurden,
berichteten die Akteure oftmals von komplizierten Abstimmungen.
Deshalb sollten innerhalb der Kommunalverwaltung von Beginn an
3.5
315
verbindliche Zuständigkeiten festgelegt wer„Der flächendeckende Breitbandausbau
den („Breitbandbeauftragter“) und vorhanzur Überwindung der „digital divide“,
also der digitalen Spaltung von Stadt
dene Beratungsmöglichkeiten, zum Beispiel
und Land, ist eine gesamtgesellschaft
durch die Breitbandkompetenzzentren der
liche Aufgabe, die aufgrund der damit
Länder und des Bundes, genutzt werden.
verbundenen langfristigen Wachstum
Die im letzten Jahr ausgesprochene
simpulse eine wichtige volkswirtschaft
Empfehlung zur Etablierung/Realisierung
liche Dimension hat. Die Kabelnetz
eines KfW-Förderprogramms für den Breitbetreiber haben sich dieser Aufgabe in
besonderer Weise angenommen. Bereits
bandausbau bleibt bestehen. Ein solches
Ende 2013 werden sie für rund zwei
Programm hätte nicht zuletzt SignalwirDrittel aller bundesdeutschen Haushalte
kung und wäre Ausdruck des politischen
Hochgeschwindigkeits-Internet anbieten
Willens, den Breitbandausbau voranzutreikönnen – und das auch in vielen länd
ben. Aus diesem Grunde werden zudem in
lichen Gebieten.“
einer Arbeitsgruppe des Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
die vorhandenen Förderprogramme auf ihre
Dr. Adrian v.Hammerstein
Geeignetheit für den Breitbandausbau evaKabel Deutschland Holding AG
luiert. Flankierend sollte die Nutzung der
Mittel aus dem von der Europäischen Union
angestrebten CEF-Programm angestrebt
werden. Nicht zuletzt ist auch der sich in Überarbeitung befindende beihilferechtliche Rahmen der EU praktikabel und technologieneutral auszugestalten.
Unterstützung der Politik vor Ort: Kommunikation, Planung und
Abstimmung, realistische Einschätzung der Nachfrage
Wie oben gesagt, geschieht der Breitbandausbau dezentral in regionalen Ausbaugebieten. In allen untersuchten Projekten war die
umfassende Unterstützung durch die kommunale Politik maßgeblich für den Projekterfolg. In der Planungs- und Umsetzungsphase
bleibt die enge Zusammenarbeit zwischen dem ausbauenden Unternehmen, den Vertretern von Politik und Verwaltung und gegebenenfalls der Planungsfirma erfolgsentscheidend. Dies gilt umso
mehr in schwierigen topografischen Lagen, beim Einsatz unter
schiedlicher Verlegetechniken und bei der Nutzung von Synergien
sowie bei gebietskörperschaftsübergreifenden Baumaßnahmen.
In allen untersuchten
Projekten war
die umfassende
Unterstützung durch
die kommunale Politik
maßgeblich für den
Projekterfolg.
14.12.2012 12:58:57
316
3
In den realisierten
Projekten haben sich
kurz nach dem Roll
out der neuen Infra
strukturen positive
Effekte hinsichtlich
der Standortentwick
lung eingestellt.
Umfangreiche Kommunikations- und Informationsmaßnahmen
zur örtlichen Breitbandversorgung und zum jeweiligen Planungsstand erhöhen Akzeptanz und Nachfrage. Für den wirtschaftlichen
Erfolg ist eine realistische Einschätzung der tatsächlichen Nachfrage notwendig, was allerdings durch die vielfach berichtete Erfahrung erschwert wird, dass sich die Nachfrage oftmals erst nach
dem erfolgten Ausbau einstellt.
In den realisierten Projekten haben sich vergleichsweise kurz
nach dem Rollout der neuen Infrastrukturen erste positive Effekte hinsichtlich der Standortentwicklung, wie zum Beispiel eine erleichterte Vermarktung von Wohnungen und Grundstücken, eine
erleichterte bzw. verstärkte Ansiedlung von Gewerbe sowie verstärkte lokale Wertschöpfung, eingestellt. Diese positiven Effekte
sollten aktiv kommuniziert werden.
Innovative Technologien, Synergien und Nutzung vorhandener
Infrastruktur, Open Access
Über den neuen
§ 76 TKG können
Ausbaugebiete in
einem Zuge vollständig
erschlossen werden.
Die im vergangenen Jahr empfohlene Nutzung von Synergieeffekten wird durch das im Frühjahr 2012 verabschiedete TKG grundsätzlich erleichtert. Nun gilt es, die neuen Regelungen praktisch
umzusetzen. So müssen seitens der Bundesverwaltung entsprechende Prozesse zur Nutzung von Bundesfernstraßen und Bundeswasserstraßen für die Mitverlegung von Glasfaserleitungen
geschaffen werden. Weiterhin sind die Genehmigungsverfahren
zur Querung von Bahn- und Autobahnstrecken sowie Gewässern
zu vereinfachen bzw. zu beschleunigen.
Der Einsatz von Mikro-Trenching, die Nutzung von Abwasser
kanälen oder die oberirdische (Freiluft-)Verlegung ermöglichen die
wirtschaftliche Erschließung mit Glasfaser insbesondere in länd
lichen Gebieten, stoßen aber mancherorts auf Vorbehalte. Die Vorteile dieser Verfahren sind daher entsprechend zu kommunizieren.
Einschlägige Landesbauordnungen oder DIN-Normen stehen dem
Einsatz des Mikro-Trenching-Verfahrens entgegen oder sehen es
zumindest nicht vor. Diese Verordnungen sollten daher entsprechend angepasst oder gelockert werden. Schließlich können über
den neuen § 76 TKG, der eine Duldungspflicht von Hauseigen
tümern hinsichtlich des Anschlusses ihres Gebäudes an ein NGA-
3.5
317
Netz vorsieht, Ausbaugebiete in einem Zuge vollständig erschlossen
werden und damit spätere Anschlusskosten reduziert werden.
Eine Grundanforderung an den Aufbau von Hochleistungsnetzen
war die Gewährleistung von Open Access für andere Netzbetreiber. Die Erfahrung aus den Modellprojekten zeigt allerdings, dass
die praktische Realisierung von Open Access komplexe Fragen an
Technik, Prozesse und Geschäftsmodelle stellt.
3.5.3.3
Thesen zum flächendeckenden Breitbandausbau
Die im vergangenen Jahr aufgestellten Empfehlungen konnten auch
ein Jahr später untermauert werden:
• Es gibt kein Patentrezept für den Breitbandausbau im ländlichen
Raum. Der Ausbau geschieht dezentral und abhängig von der
Situation vor Ort und im Mix der Technologien und Anbieter.
• Die Finanzierung bleibt kritischer Faktor. In dünn besiedelten
Gebieten bleibt gezielte Förderung notwendig.
• Die Unterstützung durch die örtliche Politik sowie die umfassende
Planung und Abstimmung zwischen den verschiedenen Akteuren
sind erfolgsentscheidend. Dies gilt vor allem, wenn Synergien
genutzt und Fördermittel in Anspruch genommen werden
sollen.
• Die Nachfrage nach hochleistungsfähigem Internet besteht noch
nicht überall gleichermaßen. Die frühzeitige und laufende Kommunikation über Projektvorhaben und den Status sowie spezialisierte Retail-Angebote steigern sowohl Akzeptanz als auch
Nachfrage.
• Innovative (Verlege-)Technologien sowie die Nutzung von Synergien und vorhandener Infrastruktur können zur Kostensenkung
beitragen. Die Voraussetzungen und die Akzeptanz hierfür sind
deshalb zu optimieren.
• In den realisierten Projekten zeigen sich vergleichsweise kurz
nach dem Rollout der neuen Infrastrukturen erste positive Effekte hinsichtlich der Standortentwicklung, wie zum Beispiel eine
erleichterte Vermarktung von Wohnungen und Grundstücken,
eine erleichterte bzw. verstärkte Ansiedlung von Gewerbe sowie
verstärkte lokale Wertschöpfung.
Es gibt kein Patent
rezept für den Breit
bandausbau im
ländlichen Raum.
Der Ausbau geschieht
dezentral und abhän
gig von der Situa
tion vor Ort und im
Mix der Technolo
gien und Anbieter.
Die Nachfrage nach
hochleistungsfähigem
Internet besteht
noch nicht überall
gleichermaßen.
14.12.2012 12:58:57
318
3
3.5.4
3.5.4.1
Der Übergang von
Kupferleitungen zu
Glasfasern bedeutet
technologisch einen
radikalen Umbruch.
Die Planung und die
Errichtung von Glas
fasernetzen müssen
dafür ausgebildeten
Spezialisten vorbe
halten bleiben.
Politik, Unternehmen
und nicht zuletzt Ausund Weiterbildungs
institutionen in den
Regionen müssen für
dieses Thema sensi
bilisiert werden.
3.5
Fachkräftesicherung für den
Glasfasernetzausbau
Ein erfolgreicher Glasfaserausbau setzt Qualität
und ausgebildete Fachkräfte voraus
Es besteht Einigkeit besteht darüber, dass mittelbis langfristig nur
eine möglichst flächendeckende Aufrüstung der Netzinfrastruktur mit Glasfasern den wachsenden Bandbreitenbedarf decken
kann. In vielen Regionen haben infrastrukturausbauende Unternehmen bereits damit begonnen, Glasfasern näher zu den Haushalten oder bis in die Häuser hinein zu verlegen. Dies gilt auch für
den LTE-Ausbau. Der Übergang von Kupferleitungen zu Glasfasern
bedeutet technologisch einen radikalen Umbruch: Informationen
werden nicht mehr in Form elektrischer Spannungen und Ströme
sondern als Lichtsignale übertragen. Dabei erfordert der Umgang
mit dem neuen Übertragungsmedium gänzlich andere theoretische
und praktische Kenntnisse und den Einsatz spezieller Werkzeuge
sowie die Einhaltung höchster Präzision. Wie bereits mehrfach
angemerkt, sind Glasfaserinvestitionen mit sehr hohen Kosten verbunden. Umso wichtiger ist eine hohe Qualität, da nur ein dem
Stand der Technik entsprechendes und zuverlässig funktionierendes Glasfasernetz Gewähr dafür bieten kann, dass sich die getätigten Investitionen in angemessener Zeit amortisieren. Aus diesen
Gründen müssen die Planung und die Errichtung von Glasfasernetzen dafür ausgebildeten Spezialisten vorbehalten bleiben. Dies
gilt sowohl für den Bereich des Tiefbaus als auch für den Haus
anschluss sowie für die Inhausverkabelung und nicht zuletzt auch
für die vorherige Planung von Infrastrukturausbau und Wohnungsbauprojekten durch Architekten und Bauträger.
Politik, Unternehmen und nicht zuletzt Aus- und Weiterbildungsinstitutionen in den Regionen müssen für dieses Thema sensibilisiert werden. Dafür hat eine Expertenrunde mit Vertretern aus
Bildungseinrichtungen, Kammern und Fachverbänden die Broschüre „Fachkräfte qualifizieren: Lichtwellenleiter-Technologie“
erarbeitet. Die Broschüre ist abrufbar unter: www.dihk.de/lwlfachkraefte.
3.5.4.2
Aktuelle und prognostizierte Fachkräftesituation
Bislang gibt es nur wenige Spezialisten für die Lichtwellentechno
logie. Schon heute stehen investierende Unternehmen vor der
Herausforderung, dem Problem fehlender Fachkräfte durch unternehmensinterne Qualifikationsmaßnahmen zu begegnen. Absehbar ist, dass sich dieses Problem fehlender Fachkräfte im Zuge der
schrittweisen Entwicklung der Glasfasertechnologie zur Regeltechnik massiv verschärft und ein großes Risiko für den Ausbau darstellt
– sowohl im Hinblick auf einen möglichst zügigen Ausbau als auch
hinsichtlich der für die Rentabilität erforderlichen Qualität. Dass
die Situation kritisch ist, belegt auch eine von den Branchenverbänden gemeinsam durchgeführte Unternehmensbefragung. Aus
dieser ergab sich, dass Unternehmen, die im LWL-Ausbau einen
wachsenden Markt identifiziert haben, einen außerordentlichen
Personalmangel feststellen. Dabei ist davon auszugehen, dass sich
dieser Fachkräftebedarf in Zukunft noch verstärken wird.
Problematisch ist, dass das Thema LWL-Ausbau in den meisten Berufsschulen bislang gar nicht oder kaum in die Lehrpläne
integriert worden ist. Dafür müssen auch die fachgerechte und
praxisnahe Qualifizierung der Berufsschullehrer verbessert und die
technische Ausstattung der Berufsschulen angepasst werden.
3.5.4.3
319
Absehbar ist, dass
sich das Problem feh
lender Fachkräfte im
Zuge der Entwicklung
der Glasfasertechno
logie zur Regeltechnik
massiv verschärft und
ein großes Risiko für
den Ausbau darstellt.
Die fachgerechte und
praxisnahe Qualifi
zierung der Berufs
schullehrer muss
verbessert und die
technische Ausstat
tung der Berufsschu
len angepasst werden.
Handlungsvorschläge und Forderungen
• Die in Bund, Bundesländern, Landkreisen und Kommunen zuständigen politischen Akteure müssen für die Problematik der
Fachkräfte- und Qualitätssicherung im Bereich der Glasfasertechnologie sensibilisiert werden.
• Bei allen für die Fragen der beruflichen Ausbildung, der Weiterbildung und des Breitbandausbaus zuständigen Akteuren in den
Unternehmen, den Berufsschulen, den IHKs, den HWKs sowie
in den Innungen vor Ort muss Problembewusstsein geschaffen
werden.
• Bei den für Tiefbauprojekte und Wohnungsbauplanungen
14.12.2012 12:58:57
320
3
zuständigen Ingenieuren und Architekten muss Problem
bewusstsein geschaffen werden.
• In den betroffenen Ausbildungsberufen muss eine verstärkte
Vermittlung spezifischer Ausbildungsinhalte zum Bau und Betrieb von Lichtwellenleitertechnologie erfolgen. (Eine Änderung
bestehender Ausbildungsordnungen ist genauso wenig erforderlich wie die Schaffung eines neuen Ausbildungsberufes.)
• Über existierende Weiterbildungs- und Schulungsangebote für
die unterschiedlichen Branchen muss breiter informiert werden.
3.5
321
Anlage:
BITKOM-Stellungnahme
Technische Potenziale LTE-Mobilfunk und
VDSL-Vectoring
25. Mai 2012
Der Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien
e. V. vertritt mehr als 1.600 Unternehmen, davon über 1.000 Direktmitglieder mit
etwa 135 Milliarden Euro Umsatz und 700.000 Beschäftigten. Hierzu zählen Anbieter
von Software & IT-Services, Telekommunikations- und Internetdiensten, Hersteller
von Hardware und Consumer Electronics sowie Unternehmen der digitalen Medien.
Der BITKOM setzt sich insbesondere für eine Modernisierung des Bildungssystems,
eine innovative Wirtschaftspolitik und eine zukunftsorientierte Netzpolitik ein.
Einleitung
In der Sitzung der AG „Flächendeckendes Breitband“ vom 29.3.2012 hat das BMWi
die anwesenden Hersteller von Telekommunikationstechnik gebeten, einen Überblick über die Entwicklungspotenziale der einzelnen Techniken bis 2018 zu erarbeiten, um die maximale Reichweite einer Versorgung mit Hochleistungsnetzen über
den Markt aufzuzeigen. Dementsprechend stellt dieses Dokument einen Überblick
über die Entwicklungspotenziale der Mobilfunktechnologie LTE sowie des VDSL
Vectoring vor dem Hintergrund maximaler Reichweiten einer Versorgung des Marktes mit Hochleistungsnetzen dar. Die Darstellung ist von der Geschäftsstelle des
BITKOM e. V. zwischen den angefragten Herstellern Alcatel-Lucent, Huawei Technologies und Nokia Siemens Networks abgestimmt und konsolidiert worden.
Das erste Kapitel ist der Mobilfunktechnolgie LTE gewidmet, das zweite Kapitel beschreibt die Potenziale von VDSL Vectoring.
Zusammenfassung
Zu Erreichung des Ziels der Bundesregierung eine flächendeckende Versorgung der
Bevölkerung mit mindestens 50 Mbps können neben Glasfaseranschlüssen im Zugangsnetz weitere kosteneffiziente Technologien beitragen. Hierbei wird der LTEMobilfunk durch technische Weiterentwicklung hin zu LTE-Advanced und durch
zusätzliches Frequenzspektrum vor allem im 700-MHz-Bereich beitragen. Mit
14.12.2012 12:58:57
322
3
VDSL2-Vectoring ist es möglich, Kupferanschlußleitungen bis ungefähr 1 Km vom
Kabelverzweiger für die gewünschten 50 Mbps zu nutzen. Beide Technologien benötigen einen Glasfaseranschluß bis zur Basisstation bzw. zum Kabelverzweiger.
1
50-Mbps-Breitbandversorgung durch LTE-Mobilfunk
1.1
Zielsetzung
Die Bundesregierung strebt im Einklang mit den Zielen der Europäischen Digitalen
Agenda eine Grundversorgung der gesamten Bevölkerung mit Breitbandanschlüssen an. Dort, wo leitungsgebundene Technologien wie xDSL über Kupferleitungen,
Koaxial- und Glasfaserkabel nicht kosteneffizient eingesetzt werden können oder
in Gebieten mit hoher Wettbewerbsdichte werden dafür bereits heute Mobilfunktechnologien erfolgreich eingesetzt. Dies bietet sich aus wirtschaftlichen Gründen
vor allem für die effiziente Abdeckung geographisch großer und verhältnismäßig
dünn besiedelter Gebiete an. Die Weiterentwicklung von Mobilfunktechnologien
wie LTE hin zu hoher spektraler Effizienz, hohen unterstützten Bandbreiten und kurzen Latenzzeiten ermöglicht hierbei eine Breitbandnutzung wie im Festnetz ohne
neue Leitungen zu den Teilnehmern verlegen zu müssen. Besonders hilfreich sind
Trägerfrequenzen mit hohen Reichweiten, wie sie durch die Umwidmung von Fernsehspektrum bei 800 MHz im Rahmen der Digitalen Dividende für den Mobilfunk
nutzbar gemacht wurden.
Nachdem das Breitband-Grundversorgungsziel mit maßgeblichem Beitrag von LTE
bei 800 MHz inzwischen in vielen Bundesländern erreicht ist, strebt die Bundesregierung die Versorgung mit Hochleistungs-Breitbandanschlüssen mit nominal 50
Mbps an. Diese sollen im Jahr 2014 75% der Haushalten und im Jahr 2018 100 %
der Haushalte zur Verfügung stehen. Im Folgenden wird dargestellt, wie auch hier
der Mobilfunk komplementär dazu beitragen kann, das Ziel einer flächendeckenden
Versorgung effizient zu erreichen.
1.2 Leistungsfähigkeit von LTE in der Breitbandversorgung
LTE, das heißt die Long Term Evolution des Universal Mobile Telephony Systems
(UMTS) und seinem High Speed Packet Access (HSPA), wurde entwickelt, um die
gestiegenen Anforderungen an mobile Breitbanddienste kostengünstig erfüllen zu
3.5
323
können. Dabei steigern unter anderem Technologien wie OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), MIMO (Multiple Input Multiple Output MehrfachAntennensysteme) sowie die Möglichkeit optimierter Verwaltung der Ressourcen
der Funkschnittstelle im Millisekundentakt die spektrale Effizienz erheblich. Heute
verfügt LTE über eine maximale Datenrate pro Sektor einer Basisstation von bis
zu 150 Mbps in 20 MHz-Frequenz-Duplex (FDD), wie er in höheren Frequenzbändern wie den 2.6-GHz- und den 1800-MHz-Bändern zum Einsatz kommt. Diese
Frequenzbänder bieten eine hervorragende Kapazität für Datenübertragung, aber
aufgrund der höheren Trägerfrequenzen beschränkte Reichweiten. Daher sind sie
insbesondere für den mobilen Breitbandzugang in dicht besiedelten Gebieten geeignet. In diesen ist die fixe Breitbandversorgung typischerweise effizient durch leitungsgebundene Verfahren möglich oder sogar bereits verfügbar und die Kapazität
der Mobilfunknetze ermöglicht ergänzend den mobilen Internetzugang für Smartphones, Tablet- oder Laptop-Computer und andere mobile Endgeräte. Neben den
hohen verfügbaren Datenraten sorgen die sehr kurzen Latenzzeiten von LTE für einen
dem Festnetz
Eindruck
der Benutzung von Internetdiensten.
Entwicklung
vonebenbürtigen
Datendurchsatz
undinLatenzzeiten
Leistungsfähigkeit von LTE
Datendurchsatz
150 Mbps
Latenzzeit
150ms
<50ms
>42 Mbps
10ms
<1 Mbit
GSM
HSPA+
LTE
GSM
HSPA+
LTE
© Nokia Siemens
Networks
Abbildung
3.5-2:
Entwicklung von Datendurchsatz- und Latenzzeiten
Quelle: Nokia Siemens Network
In den ausbreitungstechnisch für die Fläche interessanten Frequenzbändern unterhalb von 1 GHz steht LTE typischerweise heute eine Trägerbandbreite von 10-MHzFDD je Betreiber im 800-MHz-Band aus der Digitalen Dividende zur Verfügung, was
Datenraten bis zu 75 Mbps ermöglicht. Allerdings hängen in Funknetzten tatsächlich erreichte Datenraten ab von Faktoren wie
14.12.2012 12:58:57
324
3
3.5
•
•
•
•
der Entfernung zur Basisstation,
den eingesetzten Antennentypen,
der Abschattungssituation am Empfangsort und
der Belastung der eigenen und der angrenzenden Mobilfunkzellen mit Daten
verkehr.
So kann in LTE-800-Netzen die maximale Datenrate von 75 Mbps bei alleiniger
Nutzung in unmittelbarer Nähe der Mobilfunk-Basisstation zwar erreicht werden,
typische gemessene durchschnittliche Datenraten je Teilnehmer in kommerziell
genutzten Netzen an verschiedenen Positionen in den Funkzellen bewegen sich
hingegen im Bereich von 5 bis um die 20 Mbps (siehe Abbildung 3.5-3). Für einen
Haushalt am Rand des Versorgungsgebiets einer Funkzelle sind je nach Planungsvorgaben Werte von 3 bis 5 Mbps realistisch. Diese Werte können stark durch
die Wahl des Aufstellortes des drahtlosen Routers im Haus beeinflusst werden –
günstig ist zum Beispiel eine Fensterbank im Obergeschoß auf der dem Mobilfunkstandort zugewandten Seite des Hauses. Auch der verwendete Antennentyp am
Typisch gemesssener Datendurchsatz in kommerziellen LTE-Netz bei 800 MHz
Endgerät
kann die erreichbaren Datenraten deutlich beeinflussen.
Schweden, Oktober 2011
Schären vor Stockholm
10 MHzOktober
LTE2011
@ 800 MHz
Schweden,
Schären vor Stockholm
Mittlerer
10
MHz LTE @Benutzer-Datendurchsatz
800 MHz
Mittlerer
Benutzer-Datendurchsatz
im Downlink:
21 Mbps
Typisch gemesssener Datendurchsatz in kommerziellen LTE-Netz bei 800 MHz
im Downlink: 21 Mbps
Abbildung 3.5-3:
Quelle: http://www.telia.se/privat/mobilt-bredband/merom/tackning/
Typisch gemessener Datendurchsatz in kommerziellem LTE-Netz bei 800 MHz
Durch die günstigen Wellenausbreitungsbedingungen im 800-MHz-Bereich kann
ein Basisstationsstandort typischerweise Radien von mehreren Kilometern bis
wenige 10 Kilometer abdecken. Abhängig ist dies von der Topographie des Geländes, der Bebauungsdichte, den Höhen der Mobilfunkmasten und weiteren Para
metern, sodass große Flächen schnell und kosteneffizient erschlossen werden
können. Vermarktet werden solche Anschlüsse heute typischerweise mit „bis zu
7.2 Mbps“, wobei ähnlich wie im Festnetz die tatsächlich erzielbaren Datenraten ein
Stück weit von den nominalen abweichen können. Somit kann heute im geplanten
325
Versorgungsgebiet weitgehend die Grundversorgung mit Breitband ohne die Kosten
für bauliche Maßnahmen an der leitungsgebundenen Infrastruktur zum Teilnehmer
sichergestellt werden.
1.3 LTE-Advanced zum Ausbau der Versorgung auf 50 Mbps
LTE wird bereits weiterentwickelt zu LTE-Advanced, kurz auch mit LTE-A bezeichnet. Verbesserte Möglichkeiten der Integration kleiner Zellen in heterogenen Netzen mit intelligentem Interferenzmanangement und unter Ausnutzung auch hoher
Trägerfrequenzen wie zum Beispiel bei 3.5 GHz addressieren den dramatisch ansteigenden Kapazitäsbedarf mobiler Netze in dicht besiedelten Gebieten und tragen so zum Ziel der Erhöhung der Nutzerdatenraten bei. Eine weitere Erhöhung der
Datenraten kann durch die Nutzung breiterer Trägerfrequenzen erreicht werden.
LTE-Advanced kann dabei mittels Carrier Aggregation bis zu 100 MHz anstelle der
in LTE maximal verwendeten 20 MHz adressieren, wobei auch Trägerfrequenzen
unterschiedlicher Bänder genutzt werden können. Durch Einsatz fortgeschrittener
Antennentechnologie kann MIMO für bis zu 8 Sende- und 8 Empfangsantennen angewandt werden, was die Durchsatzdatenrate weiter erhöht. Nachdem die Standardisierung des 3GPP Release 10 für LTE-Advanced weitgehend abgeschlossen ist,
konnten bereits Datenraten von eindrucksvollen 1.4 Gbps in 100 MHz Bandbreite
bei 4x4 MIMO auf Basis kommerziell verfügbarer Basisstations-Hardware demonstriert werden.
Technologische Weiterentwicklung hin zu höherer spektraler Effizienz am Rand des
Versorgungsgebiets ist nur begrenzt möglich, da hier durch das thermische Rauschen und sehr geringe Empfangspegel enge physikalischen Grenzen gesetzt sind.
Vor allem der Einsatz von Antennentechnologie auf der Teilnehmerseite erlaubt hier
Verbesserungen, erfordert aber gegebenenfalls Außen- oder Dachantennen mit
Richtwirkung.
Hingegen kann zusätzlich zur Verfügung gestelltes Spektrum in etwa linear die Leistungsfähigkeit des Mobilfunksystems verbessern, insbesondere durch weitere Frequenzen im UHF Bereich mit vergleichbarer Reichweite wie in 800 MHz. So hat die
Weltfunkkonferenz WRC-2012 mit Wirkung unmittelbar nach der nächsten Konferenz WRC-2015 beschlossen, das sogenannte 700-MHz-Band (694-790 MHz) in
der ITU-Region 1 auf co-primärer Basis für IMT Mobilfunk zu allokieren. Die Zeit
zwischen den Konferenzen wird für die erforderlichen Koexistenz-Analysen unter
14.12.2012 12:58:58
326
3
3.5
anderem zur Klärung der unteren Bandgrenze genutzt. Bei Annahme eines FDDBandplans mit 2 x 30 MHz im 700-MHz-Band wird das für rurale Mobilfunk-Breitbanddienste verfügbare Spektrum verdoppelt. Die Ausweitung von heute 10 MHz
Downlink-Bandbreite auf dann 20 MHz über beide Bänder bei einem oder mehreren
Netzbetreibern ermöglicht diesen mittels LTE-Advanced Carrier Aggregation somit
mindestens eine Verdopplung ihrer angebotenen Datenraten bis an den Zellrand.
Bei gemeinsamer Nutzung beider Bänder bei 800 und 700 MHz mittels Sharing
können Downlink-Bandbreiten bis zu 60 MHz für LTE-Advanced nutzbar gemacht
werden.
Die folgende Tabelle zeigt in einer vereinfachenden Modellrechnung Bereiche erzielbarer Datenraten auf Basis bestehender LTE800 Basisstationen bei Reichweiten
von mehreren Kilometern bis wenige zehn Kilometern ohne Berücksichtigung spezieller Antennenlösungen auf der Teilnehmerseite:
Tabelle 3.5-1: Modellrechnung – Erzielbare Datenraten auf Basis bestehender
LTE-800-Basisstationen
LTE heute
Bandbreiten
Maximal
10 MHz@800 und
10 MHz@700
nach WRC 2015 mit
LTE-A, 4x4 MIMO
10 MHz@800 und
10 MHz@700
LTE-A und Spectrum
Sharing, 4x4 MIMO
30 MHz@800 und
30 MHz@700
75 Mbps
300 Mbps
(900 Mbps)
Typisch
5–20 Mbps
10–60 Mbps
30–180 Mbps
Zellrand
3–5 Mbps
6–15 Mbps
18–45 Mbps
„Vertraglich“
„bis zu 7,2 Mbps“
„bis zu 15 Mbps“
„bis zu 50 Mbps“
Quelle: in Anlehnung an Nokia Siemens Network
Hieraus wird die Bedeutung weiteren UHF Spektrums für das Erreichen der Breitbandziele mithilfe von LTE-Advanced ersichtlich:
Steht einem Betreiber die doppelte UHF-Bandbreite gegenüber heute zur Verfügung, so kann im Mittel der angeschlossenen Teilnehmer die Ziel-Datenrate von
50 Mbps erreicht werden. Datenraten für Teilnehmer in größeren Entfernungen zu
den Basisstationen würden spezielle Antennenlösungen auf der Teilnehmerseite
zum Erreichen des Ziels benötigen.
Eine gemeinsame Nutzung des gesamten Frequenzvorrats in 700 und 800 MHz ermöglicht es, Verträge mit „bis zu 50 Mbps“ anzubieten und dabei dem Großteil der
327
Teilnehmer auch in Randgebieten diese Datenrate ohne Einsatz spezieller Antennenlösungen beim Teilnehmer liefern zu können. Dedizierte Antennenlösungen wie
Außen- und Dachantennen mit Richtgewinn können zur weiteren Verbesserung dort
eingesetzt werden, wo widrige Empfangsbedingungen vorliegen.
Mit LTE-Advanced sind die technischen Kernelemente einer derartigen Lösung wie
Carrier Aggregation und MIMO für größere Anzahlen von Antennen in 3GPP standardisiert und in Prototypen auf Basis kommerziell verfügbarer Basisstationstechnologie bereits vorführbar. Die Bandkombinationen für 700 und 800 MHz müssen noch
standardisiert und implementiert werden. Das hierfür erforderlich Entwicklungsinvestment erfordert frühzeitig klare Rahmenbedingungen bezüglich der Verfügbarkeit des 700 MHz Bandes, um bis 2018 die entsprechenden Lösungen bereitstellen
und im Feld implementieren zu können.
1.4 Abschließende Überlegungen
Die Hersteller sind überzeugt, dass LTE-Advanced rechtzeitig einen wesentlichen
Beitrag zum Erreichen der Breitbandziele erbringen kann, jedem deutschen Haushalt bis 2018 einen Hochleistungsanschluss mit mindestens 50 Mbps anbieten zu
können.
Wesentlich hierfür sind
• die Allokation zusätzlichen Funkfrequenzspektrums im 700 MHz Band für Mobilfunk durch Bestätigung des WRC-2012-Beschlusses in der WRC-2015,
• die zügige nationale Umsetzung und die Zuweisung des Bandes vor 2018, sowie
• frühzeitige klare Rahmenbedingungen der Umsetzung.
Die Hersteller erwarten, dass der Ausbau des mobilen Breitbandes in der Fläche
auch den Ausbau der leitungsgebundenen Infrastruktur beschleunigt, da die entfernten Basisstationen hochratige Anbindung benötigen. Ein nachfolgender Ausbau
von leitungsgebunden Technologien hin zu dann besser erschließbaren Haushalten
und Betrieben macht die Mobilfunkinvestition nicht obsolet, da diese dann vermehrt der wachsenden mobilen Nutzung zur Verfügung steht. Insofern kann ein
ergänzender Einsatz von mobilem Breitband auf Basis von LTE-Advanced uneingeschränkt empfohlen werden.
14.12.2012 12:58:58
328
3
2
VDSL Vectoring –
Technische und ökonomische Funktionsweise
2.1 Technische Wirkungsweise von „Vectoring“
a)
3.5
329
Dafür wird das Übersprechen der einzelnen Teilnehmerleitungen untereinander gemessen und das Nutzsignal mit dem phaseninvertierten Signal der Überlagerung
durch die anderen Teilnehmerleitungen eines Leitungsbündels ergänzt. In Summe
führt dies zu einer störungsfreien Übertragung des Nutzsignals und entsprechend
höherer Bandbreite.
Prinzipielle Arbeitsweise
b)
Einsatzorte/Voraussetzungen
Bei DSL-Anschlüssen verringert sich die nutzbare Bandbreite einer Verbindung sowohl mit der Länge der Leitung (Kupfer-Doppelader, CuDA) als auch mit der Anzahl
von Teilnehmern, die im selben Leitungsbündel DSL verwenden.
Bei fortschreitender Länge steigt die Dämpfung der Leitung, sodass heute über das
modernste DSL-Verfahren VDSL eine Bandbreite von 25 Mbps (Megabit pro Sekunde) über eine Entfernung von 800 Metern an den Endkunden geliefert werden kann.
Verwenden mehrere Teilnehmer innerhalb des selben Leitungsbündels VDSL, überlagern sich deren Signale (Übersprechen) und stören die Übertragung, was wiederum zu einem Rückgang der Bandbreite führt. Hier setzt das Vectoring-Verfahren an,
indem es die Störungen durch Übersprechen weitgehend eliminiert.
Vectoring wird in Rahmen eines FTTN (Fiber-To-The-Node) Ausbaus verwendet. Dabei werden Glasfasern bis zu den Standorten von KvZ (Kabelverzweigern) verlegt
und für die ‚letzte Meile‘ die bestehende Kupfer-Infrastruktur benutzt. Der Vorteil
dieser Ausbauvariante eine NGA (Next Generation Access) Netzes ist, dass die
Kosten, im Vergleich zu Glasfasernetzen bis zum Gebäude des Teilnehmers, vergleichsweise niedrig ausfallen und wesentlich schneller realisiert werden können.
Trotzdem bleibt ein Glasfaserausbau bis zum Kabelverzweiger und der Einsatz von
VDSL Voraussetzung für die Nutzung von Vectoring. Die Deutsche Telekom verfügt
heute über das größte FTTN/VDSL-Netz in Deutschland.
Abbildung 3.5-4: VDSL2 Vectoring
Quelle: Alcatel-Lucent, 2012
Abbildung 3.5-5: FTTN-/VDSL-Netz
14.12.2012 12:58:58
330
3
c)
3.5
331
Grenzen der Technologie
Vectoring vermag die Bandbreite einer VDSL Verbindung deutlich zu erhöhen, kann
aber die Reichweite nicht wesentlich vergrößern. Aufgrund der hohen Rechenleistung, die für eine Berechnung der VDSL-Signale in Echtzeit unerlässlich ist, ist der
Einsatz von Vectoring auf derzeit 192 Teilnehmer begrenzt, was einer durchschnittlichen Anschlusskapazität eines KVz entspricht. Ein Steigerung auf bis zu 384 Teilnehmer ist bereits in Vorbereitung.
2.2 Einfluss von Vectoring auf Entbündelung von Zugangsnetzen
a)
Grenzen der physikalischen Entbündelung (SLU)
Prinzipbedingt verlangt Vectoring danach, auf alle Teilnehmeranschlussleitungen
(TAL) eines Leitungsbündels koordiniert Einfluss zu nehmen. Durch die physikalische Entbündelung von TAL am KvZ (sogenanntes Sub Loop Unbundling, SLU),
könnten mehrere verschiedene VDSL Anbieter dasselbe Leitungsbündel nutzen
wollen, womit eine solche Koordination nicht mehr gegeben wäre.
Abbildung 3.5-6: Vectoring
Der Effizienzgewinn des Vectoring nimmt dabei mit der Anzahl der „Störer“ innerhalb eines Leitungsbündels deutlich ab.
2.4 Welche Rolle spielt Vectoring in einer langfristigen Ausbauplanung?
2.3 Wie kann Vectoring den Versorgungsgrad erhöhen/verbessern?
a)
Zu erwartende Erhöhung der Bandbreite
Durch den Einsatz von Vectoring können die erreichbaren Bandbreiten einer VDSLVerbindung im Idealfall verdoppelt werden. Das Verfahren ist in mehreren Installationen erprobt und bei einigen DSL-Anbietern (zum Beispiel A1, Österreich) bereits
im Testbetrieb.
b)
Erhöhung der Qualität der Auslieferung
Bei DSL Leitungen ergeben sich innerhalb der Leitungsbündel deutliche Qualitätsunterschiede, die trotz identischer Leitungslängen zu Abweichungen der Leistungsfähigkeit in den einzelnen Doppeladern führen können.
Vectoring führt zu einer konstanten Übertragungsleistung, die für eine flächen
deckende und zuverlässige Vermarktung von Bandbreiten und Diensten an alle angeschlossenen Teilnehmer unerlässlich ist.
a)
Strategien zur Transformation von Kupfer- zu Glasfasernetzen
Vectoring vermag die Lücke zwischen einem reinen Kupfernetz und einem Glas
fasernetz bis zum Haus des Endkunden zeitlich zu überbrücken helfen. Dieser Zeitgewinn geht mit einem deutlichen Gewinn an Kosteneinsparungen einher. Mehr als
80 % der Kosten eines Glasfaserausbaus entfallen auf den Tiefbau. Die Nutzung
von Synergien mit anderen Infrastrukturmaßnahmen wie Strom, Gas, Wasser und
Abwasser verbessern die Wirtschaftlichkeit von Glasfasernetzen immens, da die
Investitionskosten auf mehrere Versorgungsprodukte verteilt werden können. Bislang galt aber das Dilemma, das der Bandbreitenbedarf gegebenenfalls schneller
steigt, als das sich eine Opportunität für eine synergetische Verlegemaßnahme ergibt.
Durch den Einsatz von Vectoring kann das Fenster für die Nutzung synergetischer
Kosteneinsparungen vergrößert und in Summe der Investitionsrahmen verkleinert
werden, wenn an einem Versorgungsziel innerhalb eines Zeitrahmens festgehalten
wird.
14.12.2012 12:58:58
332
3
3.5
333
In der Zwischenzeit ist aber Vectoring ein guter und gegebenenfalls auch notwen
diger Zwischenschritt, um auf der einen Seite Synergien in der Infrastrukturerschließung optimal zu nutzen und zum anderen die Breitbandversorgung adäquat und auf
dem technischen Niveau unserer Informationsgesellschaft zu gewährleisten.
2.5 G.fast als mittelbis langfristig zur Verfügung stehende
Technologie für Kupfer-Teilnehmeranschlussleitungen
Abbildung 3.5-7: Cost Perspectives
Investitionen, die dabei in einen FTTN-Ausbau getätigt werden, bilden die Grundlage für einen zukünftigen Ausbau mit Glasfasern bis zum Haus des Teilnehmers.
Auch die bereits erfolgten Ausbauten für die Erstellung der LTE-Netze bilden eine
solche Grundlage.
b)
Ausblick
Vectoring kann dabei helfen, ein qualitatives Versorgungsziel wie „50Mbps für X %
der Haushalte“ schneller und günstiger zu erreichen, als es mit einem Glasfaserausbau bis in die Wohngebäude der Teilnehmer (FTTB oder FTTH) allein möglich wäre.
Voraussetzung bleibt jedoch eine Glasfaser-Erschließung bis bis zu den Kabelverzweigern, an denen auch Vectoring nicht vorbeiführt.
Der Ausbau von FTTB /FTTH ist und bleibt das Ziel, um künftig sehr hohe symmetrische Übertragungsraten jenseits von 50 Mbps Privat- und Geschäftskunden flächendeckend anbieten zu können
Mittel- bis langfristig kann nur die Glasfaser bis in die Haushalte den steigenden Bedarf an Bandbreite technisch bereitstellen. Standardisierung und Entwicklung schreiten weiterhin parallel voran und werden die marktgerechte Umsetzung unterstützen.
Ein aktuelles Beispiel hierfür ist die FSAN-Roadmap, welche die Auslieferung von
NGPON2-Netzen in Form von n*10G-TWDM-PON bereits in 2015 erwartet und die
Auslieferung von mehreren Gigabit Bandbreite zum Kunden ermöglichen wird.
Als nächste maßgebliche Evolutionsstufe in der xDSL-Entwicklung zur Bereitsstellung hoher Bandbreite über die letzten 100m-200m („letzte Meile“) kann die G.fastTechnologie betrachtet werden:
Um begrenzte Bandbreiten bei FTTB (Fiber to the Building)/FTTC (Fiber to the Curb)
sowie Problemen bei der Installation von FTTH (Fiber to the Home)-Verbindungskabeln zu überwinden, müssen optische Glasfaser-Access Points möglichst nah am
Nutzer installiert sein, damit diese ungehindert Dienste mit hohem Datenvolumen,
wie IPTV oder HDTV, genießen können.
Durch die Nutzung von In-Signal-Übertragung mit niedriger spektraler Leistungsdichte reduziert G.fast-Störstrahlungen sowie den Energieverbrauch. Diese technische Lösung stellt damit eine Upstream- und Downstream-Geschwindigkeit von
1 Gbps innerhalb von 100 Metern und 500 Mbps und mehr innerhalb von 200 Metern bereit.
2011 stellte die ITU-T eine G.fast-Arbeitsgruppe zusammen, deren Aufgabe es ist,
neue Standards für Hochgeschwindigkeits-Zugänge über kurze Entfernungen zu erarbeiten. Ziel dabei ist es, eine Übertragungsgeschwindigkeit von 500 MB/s pro
Doppelkabel innerhalb von 100 Metern zu erreichen. Heutigen Planungen zufolge
wird die Verabschiedung des Standards für Q4/2012 bzw. Q1/2013 und ein verfügbares Produkt in 2014 erwartet.
Da sich G.fast, wie eben beschrieben, noch im Prozess der Standardisierung befindet, wird diese Technlogie erst mittelbis langfristig zur Verfügung stehen. Dann
allerdings kann G.fast für Hochgeschwindigkeitszugänge über kurze Kupfer-Teilnehmeranschlussleitungen im Haus oder in FTTC-Szenarien bis maximal 200 m flächendeckend zum Einsatz kommen und dazu beitragen, die Bandbreiten zu erhöhen.
14.12.2012 12:58:59
334
335
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.6.1
3.6.2
3.6.2.1
3.6.2.2
3.6.3
3.6.3.1
3.6.3.2
3.6.3.3
3.6.3.4
3.6.3.4.1
3.6.3.4.2
3.6.3.4.3
3.6.4
3.6.5.5
Haus- und Heimvernetzung ......................................................................
Einleitung .................................................................................................
Bindeglied Heimvernetzung ......................................................................
Fokus .......................................................................................................
Geltungsbereich Heimvernetzung .............................................................
Wirtschaftliche Erwartungen in Schlüsselsektoren ....................................
Energie ....................................................................................................
Mobilität ..................................................................................................
Gesundheit und demographischer Wandel ................................................
E-Live . .....................................................................................................
Smart Home ............................................................................................
Cloud Computing .....................................................................................
Anbindung an die Informationsgesellschaft ...............................................
Gesamtwirtschaftlicher Hebel – .Heimvernetzung und
volkswirtschaftliche Erwartungen in Schlüsselsektoren . ...........................
IKT als Voraussetzung für die Heimvernetzung ..........................................
Growth-Accounting-Ansatz . .....................................................................
Bedeutung des Growth-Accounting-Ansatzes fürdie Heimvernetzung ........
Heimvernetzung als Voraussetzung zur Realisierung
der Erwartungen in Schlüsselsektoren.......................................................
Umsatzszenarien in den Schlüsselsektoren ..............................................
Ergebnisse: Lösungsansätze zur Akzeptanzsteigerung
der Heimvernetzung .................................................................................
Information der Endnutzer ........................................................................
Integration der Wohnungswirtschaft .........................................................
Standards und Interoperabilität ................................................................
Kabelgebundene Anbindung als Voraussetzung für
drahtlose Kommunikation .........................................................................
IP(v6) als Basistechnologie .......................................................................
3.7
3.8
3.6.4.1
3.6.4.2
3.6.4.3
3.6.4.4
3.6.4.5
3.6.5
3.6.5.1
3.6.5.2
3.6.5.3
3.6.5.4
335
335
341
342
343
344
344
346
349
351
351
353
354
355
355
356
356
358
360
364
365
365
366
366
366
3.6
Haus- und Heimvernetzung
3.6.1 Einleitung
Die Breitbandgrundversorgung in der Bundesrepublik Deutschland
ist abgeschlossen. Für die Versorgung mit höheren Bitraten gibt es
klare Zielvorgaben. Diese sind in der Breitbandstrategie der Bundesregierung festgeschrieben. Die Implementierung der entsprechenden Infrastruktur wird von den TK-Unternehmen, Kommunen,
Stadtwerken, Kabelnetzbetreibern und Energieversorgern zielgerichtet vorangetrieben.
Damit ist eine wesentliche Voraussetzung zur Schaffung sogenannter Intelligenter Netze auf den Weg gebracht. Intelligente Netze
sind eine entscheidende Voraussetzung für innovative Dienste und
damit ein wesentlicher Faktor sowohl zur Sicherung und Steigerung
der wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit Deutschlands als auch zur
Bewältigung drängender gesellschaftlicher Herausforderungen.
So wird die Energiewende dazu führen, dass in Zukunft in hohem
Maße regenerativ gewonnene Energie zum Einsatz kommen wird.
Dabei wird es eine große Zahl von dezentralen Energie-Einspeisepunkten geringer und mittlerer Leistung geben, was eine grundlegende Änderung der Struktur von Energienetzen zur Folge hat.
Dies macht es aber erforderlich, den Zeitpunkt der Energieerzeugung und des Energieverbrauchs zeitlich aufeinander abzustimmen.
14.12.2012 12:58:59
336
3
3.6
Heimvernetzung –
Bindeglied zwischen Anwender und
gesamtwirtschaftlichem Wachstum
Breitband
Home Control
drahtlose Verbindung
eEnergy
eLive
fehlende Verbindung
eHealth
eMobility
Solar Panel
eLearning
337
Infotainment
Umsatzerwartung 2020
bei voller und zu 50% realisierter
Heimvernetzung in Mrd. Euro
eAuto
120
17,7
100
80
Gateway
85
60
4,7
22
40
20
0
10
8
Heimvernetzung
zu 100 % realisiert
Cloud Computing
Smart Meter
2,5
2
Home Office
AAL Szenario
Tablet PC
Heimvernetzung
zu 50% realisiert
eEnergy
eMobility
eHealth
Quelle: In Anlehnung an „Heimvernetzung als Bindeglied zwischen Anwender und gesamtwirtschaftlichem Wachstum“, BITKOM 2012
Abbildung 3.6-1: Infografik Haus- und Heimvernetzung
14.12.2012 12:58:59
338
3
Der fortschreiten
de demografische
Wandel wird erfor
dern, dass in Zukunft
ältere Menschen
immer länger in ihrer
häuslichen Umge
bung leben werden.
Erst die lückenlose
Abdeckung des
Hauses oder der
Wohnung mit einem
breitbandigen,
hochqualitativen
Netzzugang stellt
sicher, dass neuartige
Dienste in Zukunft
gewinnbringend für
Verbraucher und
Anbieter genutzt
werden können.
Auch die Zwischenspeicherung von Energie wird notwendig sein.
Andererseits muss zum Beispiel für den Ladevorgang eines Elektroautos eine große Menge an Energie in einem kurzen Zeitraum
bereitgestellt werden – am Wohnort oder unterwegs.
Der fortschreitende demografische Wandel wird erfordern, dass
in Zukunft ältere Menschen immer länger in ihrer gewohnten, häuslichen Umgebung leben werden. Dies entspricht zum einen dem
Wunsch der meisten Menschen, ist aber andererseits auch aus
finanziellen Gesichtspunkten unumgänglich. Für dieses sogenannte Ambient Assisted Living (AAL) wird eine Vielzahl neuer Dienste
und Dienstleistungen entstehen – Ferndiagnose und Fernüberwachung von Patienten seien hier als Beispiele genannt.
Hieraus wird deutlich, dass der aktive, zeitnahe Austausch von
Informationen zwischen den Anwendern und Komponenten solcher Dienste von zentraler Bedeutung ist, um zum Beispiel den
Einsatz regenerativer Energien oder einen langen Verbleib in der
häuslichen Umgebung zu ermöglichen. Beispiele wie diese ließen
sich viele anführen. Allen gemein sind jedoch intelligente Informationsnetze als Grundvoraussetzung zur Implementierung dieser
Dienste und auch zur Realisierung des damit verbundenen erheblichen volkswirtschaftlichen Potenzials.
Der eingangs erwähnte Breitbandanschluss stellt die Grund
voraussetzung für die Schaffung Intelligenter Netze dar, ist aber
alleine noch nicht hinreichend. Erst die lückenlose Abdeckung des
Hauses oder der Wohnung mit einem breitbandigen, hochqualitativen Netzzugang stellt sicher, dass die beschriebenen Dienste in
Zukunft gewinnbringend für Verbraucher und Anbieter genutzt werden können. Die Haus- und Heimvernetzung ist also das Bindeglied
zwischen dem Breitbandzugang und den Anwendern und Applika
tionen. Und sie ist bei Weitem nicht im notwendigen Maße realisiert. Dieser Aspekt wird bis heute weitgehend unterschätzt und
ist nicht im öffentlichen Bewusstsein. Dies nachhaltig zu ändern,
hat sich die Projektgruppe „Haus- und Heimvernetzung“ zum Ziel
gesetzt.
Nachdem die Projektgruppe im Zuge der Vorbereitung des Nationalen IT-Gipfels 2011 ein Strategiepapier erarbeitet hat, das die
wichtigsten Eigenschaften einer zukunftsweisenden Heimvernetzung beschreibt, konzentriert sich der Fokus der Aktivitäten nun
3.6
339
mehr und mehr auf Empfehlungen und
„Damit der Haushalt der Zukunft über
Maßnahmen, die auf eine Implementierung
eine Vielzahl von neuen IT Applikatio
nen und Diensten verfügen kann, bedarf
der Haus- und Heimvernetzung zielen.
es eines leistungsfähigen Kommunika
Eine wichtige Voraussetzung zum zügitionsnetzes innerhalb des Hauses. Die
gen Ausbau der Heimvernetzung stellt die
wesentlichen Komponenten dafür sind
Konzentration auf einige wenige Standards
ein flexibles, Cloud Computing unter
dar. Dies gilt zum einen für die elektrischen
stützendes „Home Gateway“ und ein
Protokolle der Kommunikationselektronik,
Mix aus drahtgebundenen und draht
losen Verbindungstechnologien für eine
zum anderen aber auch für die Installation
optimale Raumabdeckung. In der AG2
in Form von Gebäudetechnik. Standards
werden deshalb Anforderungen an die
schaffen Investitionssicherheit und garan
Haus- und Heimvernetzung betrach
tieren Funktionalität und Interoperabilitet und Vorschläge formuliert, um die
tät. Bei den Kommunikationsprotokollen
Realisierbarkeit des damit verbundenen
kommt dem Internet Protokoll (IP, in Zuvolkswirtschaftlichen Potenzials voran
zutreiben.“
kunft insbes. IPv6) als gemeinsame Basis und Kommunikationsplattform eine
herausragenden Bedeutung zu. Mit EtherDr.-Ing. Martin Schenk
net- und WLAN-Protokollen stehen für die
SVP & GM Access Networks
Lantiq Deutschland GmbH
Breitbandkommunikation etablierte Weltstandards zur Verfügung. Bei den Diensten niedriger Bitrate existiert derzeit eine
Vielzahl, zum Teil proprietärer Lösungen
nebeneinander. In der Projektgruppe besteht Einvernehmen darüber, dass eine leistungsfähige und zukunftsweisende Heimvernetzung nur in einem Mix aus drahtgebundenen und drahtlosen
Technologien zu erreichen ist. Hierzu kann zum Beispiel durch eine
strukturierte Verkabelung von Häusern und Wohnungen, vergleichbar der mit Stromleitungen, die Voraussetzung geschaffen werden.
Daher ist es ein wichtiger Schritt, dass sich das Deutsche Institut
für Normung des Themas Heimvernetzung angenommen hat.
Im Deutschen Institut für Normung e. V. (DIN) befasst sich seit
Mitte 2012 der Präsidialausschuss FOCUS.ICT (www.focusict.org)
mit dem Thema Heimvernetzung. Ziel von FOCUS.ICT ist es, die
Potenziale von Normung und Standardisierung in der IKT noch wirkungsvoller für die Entwicklung des Wirtschaftsstandorts Deutschland einzusetzen. Hierzu werden insbesondere Themenfelder
betrachtet, in denen IKT als Triebfeder für Technikkonvergenz wirkt.
Vor diesem Hintergrund befindet sich derzeit ein Positionspapier
14.12.2012 12:58:59
340
3
Bei der Realisierung
der Haus- und Heim
vernetzung kommt
der Wohnungs- und
Immobilienwirt
schaft eine entschei
dende Rolle zu.
Ein wesentliches
Merkmal der Hausund Heimvernetzung
ist die Tatsache, dass
sie, im Gegensatz
zum Breitbandausbau,
Privatangelegenheit
von Haus- und
Wohnungs
eigentümern ist.
zur Heimvernetzung in Vorbereitung, in dem Handlungsmöglichkeiten und -notwendigkeiten in Hinblick auf Normung und Standardisierung aufgezeigt werden sollen. Weitergehende Aktivitäten sind
derzeit noch in Diskussion.
Bei der Realisierung der Haus- und Heimvernetzung kommt der
Wohnungs- und Immobilienwirtschaft eine entscheidende Rolle zu.
Dies gilt sowohl im Hinblick auf Neubauprojekte, aber insbesondere auch für die Renovierung und Modernisierung von Bestandsimmobilien. Es ist der Projektgruppe gelungen, einen Mitstreiter aus
diesem Bereich zu gewinnen. Daraus werden sich wichtige Impulse
für die Zusammenarbeit mit diesem Sektor ergeben.
Zum Jahresanfang 2012 haben sich außerdem erstmals die wichtigsten beim Thema Heimvernetzung aktiven Verbände und Initia
tiven zusammengefunden, um Strategien für ein gemeinsames
Vorgehen im Markt zu entwickeln. In den Arbeitskreis eingebunden sind zudem Vertreter der Wissenschaft. Auch hier geht es um
eine stärkere Bündelung von Interessen bei Forschung und Entwicklung. Der neu gegründete Arbeitskreis wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) moderiert.
Ziel ist es, wichtige Markttrends zu identifizieren, eine abgestimmte Kommunikation zu schaffen, eine verbändeübergreifende
Stoßrichtung bei Standardisierungsfragen zu entwickeln sowie Zertifizierungsprogramme voranzutreiben. Die Gesprächsrunden finden mehrmals jährlich statt.
Dem Arbeitskreis sind angeschlossen: BITKOM, Connected Living e. V., EEBus Initiative e. V., FHG inhaus Zentrum, GdW, HEA,
SmartHome Deutschland e. V., TÜV Rheinland, VDE, VdZ, ZVEH,
ZVEI, ZVSHK, BMWi (Moderation).
Ein wesentliches Merkmal der Haus- und Heimvernetzung ist
die Tatsache, dass sie sich, im Gegensatz zum Breitbandausbau,
buchstäblich in den eigenen vier Wänden abspielt und damit Privatangelegenheit von Haus- und Wohnungseigentümern ist. Daher
spielen Anreizsysteme zum Ausbau der Heimvernetzung eine wesentliche Rolle. Ein solches besteht zum Beispiel in der Ausweitung
des Geltungsbereiches des §35a EStG auf alle Formen des Breitbandausbaus in Gebäuden und Wohnungen (siehe Breitbandstrategie der Bundesregierung). Darüber hinaus ist es von Bedeutung,
die Haus- und Heimvernetzung ins öffentliche Bewusstsein zu rufen und ihre Notwendigkeit, ihre Möglichkeiten und Vorteile, aber
3.6
auch das damit verbundene erhebliche wirtschaftliche Potenzial
der Öffentlichkeit vor Augen zu führen.
Um letzteres zu erreichen, hat die Projektgruppe eine unabhängige wissenschaftliche Studie in Auftrag gegeben, die das volkswirtschaftliche Potenzial der Haus- und Heimvernetzung aufzeigt.
Unter dem Titel „Heimvernetzung als Bindeglied zwischen Verbraucher und gesamtwirtschaftlichen Herausforderungen“ 6 wird, basierend auf Prognosen für die wirtschaftliche Entwicklung in den vier
Schlüsselsektoren E-Energy, E-Mobility, E-Health und E-Live (moderne Lebens- und Arbeitswelten), der Einfluss der Heimvernetzung auf die Entwicklung in eben diesen Sektoren untersucht. Die
Ergebnisse der Studie „Heimvernetzung als Bindeglied zwischen
Verbraucher und gesamtwirtschaftliche Herausforderungen“ werden in den folgenden Kapiteln in Auszügen vorgestellt.
3.6.2
341
Studie Heimvernetzung als
Bindeglied zwischen Verbraucher und gesamtwirtschaft
lichen Herausforderungen
Bindeglied Heimvernetzung
Deutschland steht vor einer der größten Herausforderungen des
21. Jahrhunderts für Wirtschaft, Politik und Gesellschaft. Es gilt,
die Energieerzeugung und -versorgung von der Abhängigkeit tradi
tioneller fossiler und nuklearer Brennstoffe hin zu umweltfreundlichen und zugleich wirtschaftlichen weiter zu entwickeln und die
dafür erforderlichen Netze und damit Infrastruktur bereitzustellen.
Diese Entwicklung geht einher mit einer langfristigen Sicherstellung
der individuellen Mobilität auf Basis alternativer Energien, wie zum
Beispiel die Elektrifizierung des Antriebsstrangs. Parallel dazu gilt
es, die Ressourceneffizienz, also insbesondere die Energieproduktivität und die Rohstoffproduktivität, im Sinne einer ökologischen
Industriepolitik zu steigern.7 Neben diesen ökonomisch/ökologischen Aufgaben gilt es auch wesentliche Herausforderungen des
Themenkomplexes Gesundheitssystem zu meistern. Verstärkt werden diese Entwicklungen durch eine gestiegene Lebenserwartung
6 Vgl. http://www.bitkom.org/files/documents/Studie_l_Heimvernetzung_2012_l_WEB_Version.
pdf (letzter Zugriff 30.11.2012)
7 Vgl. Franz und Tidow, (2009). S. 14f.
14.12.2012 12:58:59
342
3
3.6
der Bevölkerung und abnehmende Geburtenzahlen, die zu einer
Überalterung der Bevölkerung führen. Die dadurch gestiegene Bedeutung des Produktionsfaktors Arbeit und der Erhalt der individuellen Arbeitsfähigkeit macht demnach auch neue Konzepte im
Bereich der so genannten Work-Life-Balance erforderlich. Eine
übergreifende Funktion ist weiterhin die Entwicklung hin zu einer
Virtualisierung von Rechenkapazität und Datenhaltung, gemeinhin als so genanntes Cloud Computing bezeichnet. Neben einer
gestiegenen Ressourceneffizienz der eingesetzten IT-Kapazitäten
dient Cloud Computing ebenfalls als eine der Komponenten zur
Vernetzung der Schlüsselsektoren in Deutschland. Und genau diese Vernetzung der Schlüsselsektoren mit- und untereinander ist
essenzielle Voraussetzung zur Realisierung von Effizienz- und Ressourcenvorteilen. Die Heimvernetzung, also die Anbindung des privaten Heimes und demnach der Endbenutzer spielt demzufolge
eine tragende Rolle.
3.6.2.1
Ohne eine Anbin
dung der Haushal
te an ein zentrales
Informationsnetz ist
eine Anpassung von
Energieverbrauch und
Energieangebot nicht
effizient möglich.
Fokus
Die vorliegende Studie „Heimvernetzung: Bindeglied zwischen Verbraucher und gesamtwirtschaftlichem Wachstum“ stellt die Bedeutung der Heimvernetzung als Voraussetzung der Vernetzung der
Schlüsselsektoren beim Endnutzer dar. Der Schwerpunkt der Analyse liegt dabei auf der Rolle und dem Beitrag, den die Heimvernetzung als zentraler „Klebstoff“ zwischen den Wachstumsmärkten
E-Energy, E-Mobility, E-Health und E-Live spielt. Alle diese Märkte setzen auf einen aktiven Informationsaustausch der verwendeten Komponenten und Akteure, um Informationsasymmetrien
abzubauen und so die Ressourceneffizienz zu erhöhen, neue Wertschöpfungsmodelle zu generieren, und alte überholte Wertschöpfungsmodelle obsolet werden zu lassen. So ist es beispielsweise
beim Aufbau des so genannten Smart Grid erforderlich, neben den
Verbrauchsdaten der Endverbraucher auch Informationen darüber
zu generieren, wo und an welchem Zeitpunkt welche Menge an
Energie durch beispielsweise dezentrale Versorger bereitgestellt
wird. Ohne eine Anbindung der Haushalte an ein zentrales Informationsnetz ist demnach eine Anpassung von Energieverbrauch
343
und Energieangebot nicht effizient möglich. Die Heimvernetzung
ermöglicht darüber hinaus transsektorale Synergiepotenziale. Hier
ist die Idee zu nennen, Energie zu Zeiten des Überangebotes über
Intelligente Netze in den Batterien von Elektrofahrzeugen über das
intelligente Energienetz zwischenzuspeichern. Dies macht wiederum eine lückenlose Informationsanbindung des Speichersystems,
sprich des Fahrzeuges in der heimischen Garage, sowie eine zentrale Koordinierungsstelle dieser Informationen von Angebot und
Nachfrage erforderlich.
3.6.2.2
Geltungsbereich Heimvernetzung
Während der Begriff Heimvernetzung noch Mitte der 80er Jahre
Verwendung für sogenannte intelligente Gebäudetechnik oder Gebäudesystemtechnik, also die (Fern-)Kontrolle von Heimkomponenten, wie der Heizung und der Waschmaschine, der Markise oder
auch des Elektroherds fand, so hat inzwischen die IP–Technologie
dazu beigetragen, die Begrifflichkeit auf die generelle Verbindung
und Kommunikation von Geräten der Haushalts- und Unterhaltungselektronik, Personal Computern und Peripheriegeräten sowie
Unterstützungs- und Überwachungsfunktionen im Bereich Gesundheit und Komfort auszudehnen. Rund um das Thema Heimvernetzung hat sich demnach ein Ökosystem gebildet, welches aus
unterschiedlichen, interagierenden Akteuren aus verschiedenen
Bereichen besteht:8
• IT-Hersteller,
• Telekommunikationsanbieter/Kabelnetzbetreiber,
• Smart-Home-Lösungsanbieter,
• Media-/Gaming-Anbieter,
• Software-Anbieter,
• Braune-Ware-Hersteller,
• Weiße-Ware-Hersteller,
• Anbieter von Gesundheitsdienstleistungen wie zum Beispiel
Fernüberwachung und Ferndiagnose.
Rund um das Thema
Heimvernetzung hat
sich ein Ökosystem
gebildet, das aus unter
schiedlichen, inter
agierenden Akteuren
aus verschiedenen
Bereichen besteht.
8 Vgl. Picot et al., (2008a). S. 8
14.12.2012 12:58:59
344
3
3.6
Das Ökosystem „Heimvernetzung“ ist durch jüngste konvergente
Entwicklungen weiter angewachsen. Neben den „klassischen“ Anbietern von Heimvernetzungslösungen können inzwischen weitere
Akteure identifiziert werden:
• IT-Service-/Infrastruktur-Anbieter (Cloud Services),
• Energieversorger,
• Automobilhersteller,
• Dienstleister aus dem Gesundheitssektor.
Je nach Produkt- und Dienstleistungsmodell können weitere Akteure hinzutreten. Diese können der Bereitstellung, Installation und
Durchführung von Heimvernetzungskomponenten und Dienstleistungen, sowie der Vernetzung mit den Schlüsselsektoren E-Energy,
E-Mobility, E-Health und E-Live dienen. Im Folgenden gilt es, die
Tragweite der Notwendigkeit einer Vernetzung der Schlüsselsektoren durch die Heimvernetzung durch einen Überblick dieser einzelnen Sektoren darzustellen.
3.6.3
Wirtschaftliche Erwartungen
in Schlüsselsektoren
3.6.3.1
Energie
Ausgangslage
Eine zentrale Frage
der Stromversorgung
wird sein, ob die Netze
in der Lage sind, eine
störungs- und ausfall
freie Energieversor
gung zu ermöglichen.
Der Energiesektor steht der komplexen Herausforderung gegenüber, die steigende Menge regenerativ erzeugter Energie (zum Beispiel Photovoltaik oder Windkraft) ins Stromnetz zu integrieren.
Dabei handelt es sich um dezentral erzeugte Energie für die eine
besondere Steuerung der Energienetze notwendig ist. Eine zentrale Frage der Zukunft der Stromversorgung wird sein, ob die Netze
dazu in der Lage sind, trotz des steigenden Anteils an dezentraler
Energieerzeugung, eine störungs- und ausfallfreie Energieversorgung zu ermöglichen.9
9 Vgl. Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft, (2010). S. 7
345
Abbildung 3.6-2:
Anteile erneuerbarer Energien am gesamten Stromverbrauch in Deutschland
Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (2012), S. 3
Der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) kommt
dabei eine zentrale Bedeutung zu, um zukünftig ein Gleichgewicht
zwischen Angebot und Nachfrage bei der Stromversorgung zu erzielen, wodurch eine zuverlässige Versorgung der Verbraucher ermöglicht wird.
Ziele
Eine gesicherte, wirtschaftliche, umweltfreundliche und effiziente Energieversorgung ist gesetztes Ziel für den Energiesektor. Aus
der steigenden Nachfrage nach Energie besonders aus den schnell
wachsenden Volkswirtschaften der Schwellenländer ergeben sich
neue Herausforderungen. Langfristiges wirtschaftliches Ziel sollte
es sein, dass sich die Preise für Energie- und Stromerzeugung in
einem stabilen Rahmen entwickeln. Dabei bietet die effiziente Nutzung von Energie ein großes Potenzial zur Schonung von Umwelt
14.12.2012 12:58:59
346
3
In Bezug auf Heim
vernetzung sollte
Ziel sein, den End
verbraucher über
die Verbindung von
Niederspannung und
IKT in ein intelli
gentes Energienetz
mit einzubinden.
3.6
und Ressourcen sowie letztlich zur Kosteneinsparung.10 In Bezug
auf Heimvernetzung sollte es ein Ziel sein, den Endverbraucher
über die Verbindung von Niederspannung und IKT in ein intelligentes Energienetz mit einzubinden. Erst die Einrichtung und Vernetzung von Messeinrichtungen zur Messung von Verbrauchsdaten
beim Endnutzer ermöglicht die Einführung intelligenter Energie
netze, da so Angebot und Nachfrage besser aufeinander abgestimmt werden können.
Potenziale
Drei vorrangige Treiber für das Wachstum des E-Energy bzw. Smart
Grid-Marktes können identifiziert werden: 11
• Erhöhter Strombedarf bspw. durch Ausbau von E-Mobilität,
• Netzanbindung an IKT,
• Steigender Anteil lastschwankender Energieerzeugung (zum Beispiel regenerativ erzeugte Energien).
3.6.3.2
Mobilität
Ausgangslage
Elektromobilität
rückt immer mehr
in den Blickpunkt
von Bürgern, Politik
und Industrie
Nachlassende Rohstoffvorkommen und in Folge steigende Rohstoffpreise sind globale Herausforderungen der Zukunft. Der Bereich Mobilität ist davon besonders stark betroffen, da heutige
Antriebstechnik überwiegend auf Verbrennungstechnologie beruht
und damit stark von der weltweiten Erdölförderung abhängig ist.
Elektromobilität rückt immer mehr in den Blickpunkt von Bürgern,
Politik und Industrie. Einerseits wegen steigender Kosten für die
Bewahrung der Mobilität auf Grund des steigendes Öl-Preises, andererseits auf Grund eines gestiegenen Umweltbewusstseins der
Gesellschaft.12
Die Automobilindustrie in Deutschland stellt weiterhin einen wichtigen Teil der Gesamtwirtschaft in Deutschland. Im Jahresdurchschnitt 2011 waren etwa 712.000 Menschen in der
10 Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, (2010). S. 4
11 Vgl. Siemens, (2011). S. 2
12 Vgl. Jendrischik und Hüpohl, (2010). S. 12
347
Automobilindustrie beschäftig und es wurde insgesamt ein Jahresumsatz von rund 351 Milliarden Euro erwirtschaftet.13
Ziele
E-Mobilität führt zu einer Verringerung des Ausstoßes von klimaschädlichen Treibhausgasen wie zum Beispiel CO2, da diese Fahrzeuge im Betrieb keine Emissionen verursachen. Die Emissionen
richten sich nach der Art der Energiebereitstellung für diese Mobi
lität. Wird die Energie aus regenerativen Energiequellen wie zum
Beispiel Photovoltaik erzeugt, kann demnach Mobilität sogar emissionsfrei ermöglicht werden.14 Es gilt auch, die bedeutende Stellung der Automobilindustrie auch in Zukunft beim Trend E-Mobilität
und E-Fahrzeuge beizubehalten. Die Bundesregierung hat mit dem
„Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität der Bundesregierung“ als Ziel in diesem Zusammenhang ausgegeben, dass bis zum
Jahr 2020 eine Million E-Fahrzeuge auf Deutschlands Straßen unterwegs sein sollen. Bis 2030 soll sich diese Zahl auf 5 Millionen
Fahrzeuge erhöhen.15 Mit der Ausgabe dieser Zahlen sollen mehrere Ziele zugleich verfolgt werden:16
• Deutschland eine zentrale Rolle in Forschung und Entwicklung
im Bereich E-Mobilität zu ermöglichen,
• Deutschland als Leitmarkt für Elektromobilität zu etablieren,
• Sicherung internationaler Wettbewerbsvorteile Deutschlands
durch frühzeitige Entwicklung neuer Geschäftsmodelle und Vorantreiben von Standards im Bereich E-Mobilität,
• Verminderung von Treibhausgasemissionen zur nachhaltigen
Entlastung der Umwelt und zur Erreichung der Klimaschutzziele
unter der Nutzbarmachung regenerativer Energieformen.
Neue Anforderungen werden zudem an die Infrastruktur gestellt,
um eine flächendeckende Nutzung von E-Mobilität zu ermöglichen.
Hier sind Standardisierungsprozesse notwendig, um eine öffentliche Ladeinfrastruktur aufbauen zu können. Auch auf der HeimEbene sind neue Konzepte für das Laden von Automobilen und die
Einbindung der Elektrofahrzeuge in das häusliche Stromnetz erforderlich. Voraussetzung dafür ist eine Anbindung dieser Subsysteme
Die Bundesregierung
hat mit dem „Nationa
len Entwicklungsplan
Elektromobilität“ als
Ziel ausgegeben, dass
bis zum Jahr 2020 eine
Million E-Fahrzeuge
auf Deutschlands
Straßen unterwegs
sein sollen. Bis 2030
soll sich diese Zahl
auf 5 Millionen Fahr
zeuge erhöhen.
13 Vgl. Statista, (2012)
14 Vgl. Verband der Automobilindustrie (VDA): Presseinformation, Mai 2011
15 Vgl. Bundesregierung, (2009). S. 18
16 Vgl. Nationale Plattform Elektromobilität, (2010). S. 17ff.
14.12.2012 12:59:00
348
3
3.6
3.6.3.3
349
Gesundheit und demografischer Wandel
Ausgangslage
Abbildung 3.6-3: Schnittstellen der Elektromobilität
Quelle: eigene Darstellung in Anlehnung an http://www.e-mobilitystandards.de/ems/index.html
E-Mobilität kann dazu
beitragen, regenera
tive Energien zwischen
zuspeichern und in
einem Smart Grid die
Einbindung der regene
rativen Energien in das
Netz zu verbessern.
Der demografische Wandel führt zu einer Veränderung der Bevölkerungsstruktur in Deutschland. Dies ist zurückzuführen auf eine
sinkende Anzahl an Geburten sowie die stetig steigende Lebenserwartung der Bevölkerung. Schon lange kann man bei Betrachtung der Verteilung der Bevölkerungsaltersgruppen nicht mehr
von der Pyramidenform sprechen. Bei dieser Verteilung stellt die
junge Bevölkerung den größten Anteil an der Bevölkerung und pro
Lebensjahr nimmt der Anteil der Menschen an der Gesamtbevölkerung ab.
an Informations- und Kommunikationstechnologie innerhalb und
außerhalb des Hauses. Wird dies realisiert, kann E-Mobilität dazu
beitragen, regenerative Energien zwischenzuspeichern und in einem Smart Grid die Einbindung der regenerativen Energien in das
Netz zu verbessern.
Potenziale
Aktuelle Schätzungen
gehen davon aus, dass
im Jahr 2020 das welt
weite Umsatzvolumen
für reine E-Fahrzeuge
110 Milliarden Euro
und für Hybridfahr
zeuge 360 Milliarden
Euro betragen wird.
Innovationen im Bereich der E-Mobilität sind zudem Grundlage
für neue Entwicklungspotenziale für die Automobilindustrie. Auch
der IKT-Bereich kann auf Wachstumsschübe hoffen, da moderne
Elektro-Fahrzeuge auf intelligente Steuerungssysteme angewiesen sind. Durch die Nutzung von IKT in Fahrzeugen und die damit
verbundene Vernetzung innerhalb und außerhalb des Fahrzeuges
entwickeln sich neue Mobilitätskonzepte, wie zum Beispiel innovative Car-Sharing-Angebote. Aktuelle Schätzungen zu den Umsatzentwicklungen gehen davon aus, das im Jahr 2020 das weltweite
Umsatzvolumen für reine E-Fahrzeuge 110 Milliarden und für Hybridfahrzeuge 360 Milliarten Euro betragen wird. Dies ergibt ein
Gesamtmarktvolumen von 470 Miliarden Euro. Wenn die deutsche
Automobilindustrie ihren Anteil am Weltmarkt von aktuell etwa 20%
behaupten kann, könnte die deutsche Automobilindustrie einen
Umsatzanteil von 85 Milliarden Euro im Jahr 2020 erzielen.17
17 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, (2009). S. 1
Abbildung 3.6-4: Altersaufbau der Bevölkerung in Deutschland
Quelle: Statistisches Bundesamt (2009), S. 15
14.12.2012 12:59:00
350
3
3.6
351
Weitere Ziele sind:20
• Verbesserte Versorgungsqualität,
• Optimierung von Prozessen,
• Verbesserte Wirtschaftlichkeit,
Transparenz für den Bürger als Grundlage für erhöhte Selbst
bestimmung und Eigenverantwortung.
Potenziale
Abbildung 3.6-5: Bevölkerung nach Altersgruppen
Quelle: Statistisches Bundesamt (2009), S. 15
Durch die steigende
Lebenserwartung
und die Erhöhung des
Anteils der älteren
Menschen steigt
die Nachfrage nach
Dienstleistungen im
Gesundheitsbereich.
Diese Entwicklung der Bevölkerungsstruktur hat erhebliche Auswirkungen auf das Gesundheitssystem. Durch die steigende Lebenserwartung und die Erhöhung des Anteils der älteren Menschen an
der Gesamtbevölkerung steigt die Nachfrage nach Dienstleistungen im Gesundheitsbereich.
Ziele
Die Bereitstellung einer optimalen gesundheitlichen Versorgung für
eine steigende Anzahl von Patienten im Zuge des demografischen
Wandels ist ein zentrales Ziel. Die immer weiter voranschreitende
und sich ständig verbessernde Technisierung der medizinischen
Behandlung bietet auf der einen Seite die Möglichkeit, Patienten
eine optimale Behandlung zu ermöglichen, auf der anderen Seite
verursacht die Anwendung innovativer medizinischer Geräte und
Dienstleistungen erhebliche Kosten für das Gesundheitssystem.18
Anbieter und Nachfrager von medizinischen Leistungen sind untereinander durch IKT zu vernetzen, um eine effiziente Gesundheitsversorgung zu ermöglichen und dadurch Kosten zu senken.19
18 Vgl. David et al., (2009). S. 4
19 Vgl. ebd.
Für die Bereiche Telemedizin und E-Health wird ein beständiges
Wachstum der Umsätze in Europa für die nächsten Jahre prognostiziert, wobei der Bereich Telemedizin mit einem Wachstum von 10 %
pro Jahr doppelt so schnell wächst wie der Markt für E-Health (5 %
pro Jahr). Für 2020 beläuft sich der zukünftig realisierbare Umsatz
für den Bereich E-Health (ohne Telemedizin) auf 34 Milliarden Euro
und für den Bereich Telemedizin auf 19 Milliarden Euro in Euro
pa.21 Diese Wachstumsentwicklungen sind begründet durch die
oben genannten Gründe wie Kostendruck auf das Gesundheitssystem und demographischer Wandel. Voraussetzung für das Wachstum dieser Märkte ist, dass eine flächendeckende IT-Infrastruktur,
einhergehend mit der Einführung von Standards, für E-Health und
Telemedizin geschaffen wird.22 Durch den Ausbau und Einsatz von
IKT im Gesundheitsbereich bietet sich die Chance, dass sich neue
Geschäftsmodelle etablieren (vergleiche hier bereits die Angebote
von Online-Apotheken)23.
3.6.3.4
Voraussetzung für
das Wachstum dieser
Märkte ist, dass eine
flächendeckende
IT-Infrastruktur,
einhergehend mit
der Einführung von
Standards, für E-Health
und Telemedizin
geschaffen wird.
E-Live
3.6.3.4.1 Smart Home
Für den Begriff „Smart Home“ existiert bisher keine allgemeingültige Definition. Er wird synonym verwendet mit Begriffen wie Connected Home, Smart House, Intelligentes Wohnen, Smart Living
20 Vgl. Trill, (2009). S. 52
21 Vgl. Perlitz, (2010). S. 11
22 Vgl. ebd., S. 1
23 Vgl. ebd.
14.12.2012 12:59:00
352
3
3.6
353
3.6.3.4.2 Cloud Computing
Abbildung 3.6-6: Smart Home im Überblick
Quelle: Glasberg (2009), S. 7
Die Heimvernetzung
ist Basis für die
Erhöhung von
Komfort, Sicherheit
und Energieeffizienz
für die Hausbewohner.
Das Marktvolumen
von IKT- und Konsu
mentenelektronik
produkten im Bereich
der Heimvernetzung
beträgt allein für 2011
16 Milliarden Euro.
etc.24 Durch die Vernetzung von Gegenständen im Haushalt unter
Verwendung von IKT werden Netzeffekte erzielt. Das bedeutet, es
wird durch die Vernetzung aller Geräte im Haushalt ein höherer
Nutzen geschaffen als durch die Geräte alleine.25 Das Smart Home
umfasst vor allem die Bereiche Consumer Electronics und Haushaltselektronik. Die Heimvernetzung ist Basis für die Erhöhung von
Komfort, Sicherheit und Energieeffizienz für die Hausbewohner:26
• Komfort: Steuerung aller Geräte im Haus von einem Punkt aus,
Automatisierung täglich gleich ablaufender Prozesse,
• Sicherheit: Fernüberwachung des Hauses, Meldung von Einbrüchen auf Smartphone, Smartphone als Schlüssel zum Haus,
Kontrolle elektrischer Geräte (Überhitzung etc.),
• Einbindung regenerativer Energien, automatische Abschaltung
ungenutzter Geräte.
Laut BITKOM beträgt allein das Marktvolumen für 2011 für von IKTund Konsumentenelektronikprodukten im Bereich der Heimvernetzung 16 Milliarden Euro.27
24 Vgl. Strese et al., (2010). S. 8
25 Vgl. ebd.
26 Vgl. Glasberg und Feldner, (2008). S. 7
27 Vgl. BITKOM: Presseinformation, 29.06.2011
Cloud Computing ist einer der aktuellen sogenannten „Megatrends“
der IKT-Branche. Die eigenen Daten und Anwendungen sind dann
nicht mehr auf der nutzereigenen IT-Infrastruktur gespeichert, sondern sind in der „Wolke“ (Cloud), also im Endeffekt auf Servern in
externen Rechenzentren gespeichert.28 Auf Grund der Skalierbarkeit von Cloud Computing können IT-Dienstleistungen einfach dann
zugekauft werden, wenn sie wirklich benötigt werden bzw. deaktiviert werden, wenn sie nicht benötigt werden (Economies of Sale).
Somit wird die Flexibilität auf Nutzerseite erhöht.29 Zudem können
auf Anbieterseite Verbundeffekte (Economies of Scope) durch die
Bündelung von IT-Dienstleistungen erzielt werden, wodurch wiederum Kostenvorteile entstehen. Cloud Computing integriert sich
auch in das Smart Home. Über die Heimvernetzung in Verbindung
mit einer Breitbandanbindung des Hauses kann der Hausbesitzer
bzw. Hausbewohner von überall auf die Funktionen des Hauses zugreifen oder Zustandsparameter abrufen. Die vernetzten Geräte im
Cloud Computing
integriert sich auch
in das Smart Home:
Der Hausbewohner
kann von überall auf
die Funktionen des
Hauses zugreifen.
Abbildung 3.6-7: Umsätze Cloud Computing 2010–2015 in Deutschland in Milliarden Euro
Quelle: Velten und Janata (2010), S. 2
28 Vgl. Sunyaev/Schneider (2012)
29 Vgl. ZEW, (2010). S. 38
14.12.2012 12:59:00
354
3
Jüngste Prognosen
gehen davon aus, dass
die Marktumsätze
von Cloud Computing
in Deutschland
auf 8,2 Milliarden
Euro im Jahr 2015
steigen werden.
355
Haus tauschen dafür permanent Daten über das Internet mit der
Cloud aus, von wo aus die Daten dann wiederum beispielsweise
über eine Smartphone-Applikation abrufbar sind.30
Es gilt daher insbesondere mit einer nationalen Cloud-Strategie
den Standort Deutschland zu stärken, um langfristig neben internationalen Marktteilnehmern in diesem Sektor bestehen zu können.
Hierzu ist es von zentraler Bedeutung, neben einer Strategieformulierung auch nationale Testbeds zeitnah anzugehen und in die Praxis
umzusetzen.31 Jüngste Prognosen gehen davon aus, dass die Markt
umsätze von Cloud Computing in Deutschland von 1,14 Milliarden
Euro in 2010 auf 8,2 Milliarden Euro im Jahr 2015 steigen werden.
Dies würde ein jährliches Wachstum von 48 % bedeuten.32
3.6.3.4.3 Anbindung an die Informationsgesellschaft
Das Konzept „Connected Home“ setzt eine umfassende Kommunikation und einen aktiven Datenaustausch zwischen den einzelnen
Subsystemen voraus und macht eine Vernetzung der Kommunikationspartner miteinander schlicht unverzichtbar. Eine Internetverbindung über einen Internet Service Provider (ISP) ist somit
essentieller Bestandteil und Fundament der Heimvernetzung.33
Gleichzeitig ist zu erwähnen, dass einerseits die flächendeckende Breitbandversorgung die Entwicklung der Heimvernetzung maßgeblich vorantreibt. Andererseits werden wiederum breitbandigere
Dienste von den zahlreichen im vernetzten Heim etablierten Geräten und Anwendungen nachgefragt, was wiederum eine Erhöhung
der Breitbandpenetration nach sich zieht.
In der Summe ermöglicht der Einsatz von IKT der Gesamtwirtschaft innovative Produkte, bessere Verfahren, optimaleren
Ressourceneinsatz, schnelleren Wissenstransfer und folglich verstärkte internationale Wettbewerbsfähigkeit, höheres Wirtschaftswachstum und steigenden Wohlstand. Diese volkswirtschaftlichen
Effekte sind in einer BDI Studie beschrieben: Bis 2020 können so
30 Vgl. Pongratz, (2010). S. 20
31 Vgl. Krcmar et al. (2011)
32 Vgl. Velten und Janata, (2010). S. 2
33 Gemäß deutschem und europäischem Recht gehört der Breitbandanschluss zur Telekommunika-
tion und stellt heute eine gesellschaftlich und wirtschaftlich bedeutende Telekommunikationsdienstleistung dar. Vgl. Picot et al., (2008a). S. 17ff.
3.6
Abbildung 3.6-8: Breitbandverfügbarkeit (% der Haushalte) in Deutschland
je Bandbreitenklasse für alle Technologien
Quelle: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (2011), S. 6
fast eine Million Arbeitsplätze geschaffen sowie ein zusätzliches
BIP-Wachstum von 0,6 %-Punkte p. a. (etwa 170 Milliarden Euro)
erzielt werden.34
3.6.4
Gesamtwirtschaftlicher Hebel –
Heimvernetzung und volkswirtschaftliche
Erwartungen in Schlüsselsektoren
3.6.4.1
IKT als Voraussetzung für die Heimvernetzung
Die stetig größer werdende Anzahl an Geräten, Anwendungs
systemen und Dienstleistungen, aber auch verschiedene Wirtschaftssektoren – Energie, Gesundheitswesen, Autoindustrie, IKT
– finden ihre Nutzung im Konzept „Heimvernetzung“. Das Hauptaugenmerk der Heimvernetzung liegt in erster Line auf der Vernetzung der eigenständigen (autonomen) Teilsysteme und der
unterschiedlichen Wirtschafts- und Gesellschaftsbereiche. Genau hier kommt die Bedeutung der Informations- und Kommunika
tionstechnologien (IKT) zum Vorschein, die ein Fundament der
modernen wirtschaftlichen Wertschöpfungsprozesse bilden. Da
34 Vgl. Bundesverband der Deutschen Industrie, (2009). S. 9.
14.12.2012 12:59:00
356
3
3.6
das Konzept der Heimvernetzung eben nur auf der Basis von IKT
überhaupt möglich ist, wird in diesem Kapitel die Rolle der IKT aus
volkswirtschaftlicher Sicht als Basistechnologie betrachtet, um daraus Rückschlüsse auf die gesamtwirtschaftliche Bedeutung der
Heimvernetzung zu ziehen.
3.6.4.2
Die Informations- und
Kommunikations
technologien wirken
sich innerhalb einer
Volkswirtschaft auf
vielfache Weise auf
das gesamtwirtschaft
liche Wachstum aus.
Growth-Accounting-Ansatz
Die Informations- und Kommunikationstechnologien wirken sich innerhalb einer Volkswirtschaft auf vielfache Weise auf das gesamtwirtschaftliche Wachstum aus. Der rasant wachsende Bedarf an
Informationen und Daten in der globalen Welt fordert immer größere Speicherungs-, Verarbeitungs- und Verbreitungskapazitäten und
die neuen Geräte und Anwendungsmöglichkeiten, welche sich vor
allem in der IKT-Branche ergeben, tragen maßgeblich zur effizienteren Gestaltung wirtschaftlicher Abläufe und letztlich zum höheren Wohlstand bei.35 Produktivitätszuwächse erhöhen die Effizienz
der bestehenden Ressourcen bei der Produktion von Waren und
Dienstleistungen und sind diesbezüglich ein zentraler Indikator für
die Entwicklung des Lebensstandards eines Landes.36 Wie sich die
IKT über verschiedene Transmissionskanäle auf die Produktivität
auswirken, lässt sich anhand des neoklassischen Growth-Accounting-Ansatzes 37 erklären. Dieses Konzept ermöglicht das Zerlegen
des wirtschaftlichen Wachstums in messbare und nicht-messbare
Komponenten.
3.6.4.3
Bedeutung des Growth-Accounting-Ansatzes
für die Heimvernetzung
Auch in anderen Wirtschafts- und Gesellschaftsbereichen sind
in Folge rasanter Entwicklungen in der Sphäre der Informationsund Kommunikationstechnologien merkliche Veränderungen erkennbar. Die Heimvernetzung als Konzept, das maßgeblich auf
35 Vgl. Hauri, Saurer, (2011). S. 4
36 Vgl. De Meyer, Loh, (2001), S. 4. Vgl. auch Borner et al., (2010). S. 8
37 Es handelt sich hierbei um eine Theorie zur Erklärung des Wirtschaftswachstums, die von Robert
Solow begründet wurde und auf seinem Solow-Modell basiert.
357
IKT-Komponenten basiert, ist sicherlich ein wichtiger Zukunftsmarkt und als solcher verfügt er über große Ausschöpfungspotenziale. Schon jetzt ist klar, dass der Beitrag und die Rolle, welche
die Heimvernetzung zwischen den Wachstumsmärkten E-Energy,
E-Mobility, E-Health oder auch Smart-Home spielt, auch im gesamtwirtschaftlichen Bezug maßgeblich sein werden. Wenn wir die
Erkenntnisse des vorherigen Kapitels (Growth-Accounting-Ansatz)
auf das Konzept der Heimvernetzung übertragen, so lässt sich folgende Darstellung konstruieren:
Bildlegende:
Ziffer 1
Die Sektoren rund um das „Connected Home“ (Medizin, Energie, Autoindustrie, Consumer Electronics) leisten einen direkten und positiven Beitrag zum Wirtschaftswachstum insbesondere durch eine gestiegene Ressourceneffizienz.
Ziffer 2
Die neuen Geräte und Anwendungen aus dem IKT- und CE-Sektor werden in zahlreichen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Tätigkeitsfeldern eingesetzt und führen so zu höherer Produktivität, Effizienz und Nutzengewinnen.38 Der technische Fortschritt führt zu einem
anhaltenden Preisverfall von Produkten und Dienstleistungen rund um die Heimvernetzung, was maßgeblich Investitionen in Sachkapital
stimuliert und folglich die Arbeitsproduktivität, aber auch Energie- und Rohstoffeffizienz in den Schlüsselsektoren steigern lässt.39
Ziffer 3
Letzten Endes kommt es auch in der gesamten Wirtschaft zur Erhöhung der TFP indem auch andere Branchen zunehmend lernen neue
Möglichkeiten, die sich aus den Heimvernetzungssektoren ergeben, effizient und zielgerichtet zu nutzen (Spillover-Effekt). In der Folge
werden betriebliche Prozessinnovationen beflügelt, die Entstehung neuer Geschäftsmodelle stimuliert und die Entwicklung komplementärer Folgeinnovationen unterstützt.40
Abbildung 3.6-9: Heimvernetzung und Arbeitsproduktivität: drei Wirkungspfade
Quelle: eigene Darstellung in Anlehung an Boerner et al. (2010), S. 9
38 Vgl. Borner et al., (2010). S. 10
39 Vgl. van Ark et al., (2011). S. 12
40 Vgl. Hauri und Saurer, (2011). S. 4f.
14.12.2012 12:59:00
358
3
3.6.4.4
3.6
Heimvernetzung als Voraussetzung zur Realisierung
der Erwartungen in die Schlüsselsektoren
Der Schwerpunkt der Analyse liegt hier, wie bereits erwähnt, auf
der Rolle und dem Beitrag, den die Heimvernetzung als quasi „Klebstoff“ zwischen den Wachstumsmärkten E-Energy, E-Mobility,
E-Health und Smart- Home spielt. Alle diese Märkte setzen auf einen aktiven Informationsaustausch der verwendeten Komponenten bzw. Akteure, um Informationsasymmetrien abzubauen und
so die Ressourceneffizienz zu erhöhen und neue Wertschöpfungs
modelle zu generieren. Und genau diese Vernetzung der Schlüsselsektoren mit- und untereinander ist essenzielle Voraussetzung
zur Realisierung von Effizienz und Ressourcenvorteilen. Die Heimvernetzung, also die Anbindung des privaten Heimes und demnach
der Endbenutzer spielt demzufolge eine tragende Rolle.
Technologie der Heimvernetzung
Die Heimvernetzung soll in erster Linie den Endnutzer durch moderne Technologien und elektronische Dienstleistungen unterstützen, was im Großen und Ganzen die Anbindung externer Partner
aus den Schlüsselsektoren erfordert.41
359
Erfassung Energiebedarf/Verbrauch
Die künftigen Smart-Grid-Anwendungen werden den heutigen
Strommarkt maßgeblich verändern und mittel- und langfristig
zu einem besseren und effizienterem Ressourcen- und Energie
management führen. Für eine gesamtwirtschaftlich produktive und
umweltökonomisch effiziente Entwicklung des Energiemarktes ist
eine intelligente Heimvernetzung mit adäquaten Energiemanagementfunktionen unabdingbar, um die neuen Anwendungen und
Dienste nutzen zu können.
Die Entwicklung
des Energiemarktes
ist eine intelligente
Heimvernetzung mit
adäquaten Energiemanagement-Funk
tionen unabdingbar.
Kompatibilität E-Mobility und Heim
Die Kontrolle und Steuerung des individuellen Energieverbrauchs
und auch der privaten Stromerzeugung ist ein wesentlicher Aspekt und künftig eine der tragenden Anwendungen im Konzept der
„Heimvernetzung“. Als eine weitere Möglichkeit, den individuellen
Stromverbrauch und das gesamte Lastmanagement zu optimieren,
bietet sich auch die Einführung von Elektrofahrzeugen und die Integration der privaten Lade-Infrastruktur und Fahrzeugtechnik in die
Heimvernetzung an. Um die Vorteile dieser Systeme (Auto-LadeInfrastrukturnetz) nutzen zu können, bedarf es einer funktionierenden Datenübermittlung innerhalb und zwischen diesen Systemen.
E-Health und „zu Hause“
Abbildung 3.6-10: Infrastruktur der Heimvernetzung
Quelle: Glasberg (2009), S. 7
41 Vgl. Picot et al., (2008a). S. 17
Neue Lösungen und Verbesserungen in der medizinischen Versorgung werden dringend gesucht, um die medizinischen Leistungen
qualitätssichernd aus der stationären Umgebung in die gewohnten vier Wände der Patienten zu verlagern. Das Zusammenspiel
unterschiedlicher Versorgungsteilsysteme (Prävention, ambulante und stationäre Behandlung und Pflege, Rehabilitation etc.) und
der individuellen Bedürfnisse verlangt jedoch eine zeit-, orts- und
personengemäße Verfügbarkeit der entsprechenden Dienste (zum
Beispiel Fernüberwachung oder -diagnose), was folglich eine adäquate technische Infrastruktur zur Fernbetreuung und Versorgung
von Patienten notwendig macht.
Das Zusammenspiel
unterschiedlicher Ver
sorgungsteilsysteme
und der individuellen
Bedürfnisse verlangt
eine zeit-, orts- und
personengemäße
Verfügbarkeit der ent
sprechenden Dienste.
14.12.2012 12:59:01
360
3
3.6
361
Abbildung 3.6-11: Vernetzung des häuslichen Umfelds mit der Außenwelt
Quelle: Brucke et al. (2008), S. 16
3.6.4.5
Die wirtschaft
liche Relevanz der
Heimvernetzung
als gesamtwirt
schaftlicher Hebel
Umsatzszenarien in den Schlüsselsektoren
Die vorliegende Studie zeigt auf, dass sich die Schlüsselsektoren
am Beginn eines Paradigmenwechsels befinden. Besondere Bedeutung wird hierbei den Synergieeffekten zwischen den Wachstumsmärkten E-Energy, E-Mobility, E-Health und Smart-Home
beigemessen. Die wirtschaftliche Relevanz der Heimvernetzung
als gesamtwirtschaftlicher Hebel und zwischen den Wachstumsmärkten wird in der Abbildung quantifiziert. Hier sind die Umsatzerwartungen und Potenziale der einzelnen Schlüsselsektoren
für die laufende Dekade graphisch dargestellt und folglich die Bedeutung der Vernetzung einzelner Bereiche für die Erreichung der
Umsatzziele betont.
Damit im Einklang wird der Umsatz mit Elektrofahrzeugen
für das Jahr 2020 in Deutschland auf ca. 85 Milliarden Euro geschätzt – im Jahr 2010 betrug der Umsatz mit Elektro- und Hybridautos in etwa 1,3 Milliarden Euro.42 Geht man jedoch davon
aus, dass nur die Hälfte der erforderlichen Komponenten zur Erzielung der Synergieeffekte vernetzt werden können, so reduziert
sich diese Umsatzerwartung auf Grund mangelhafter Nutzung von
Netzeffekten exponentiell auf nur noch grob 22 Milliarden Euro.
42 Vgl. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, (2009). S. 1. Vgl. Heise:
Presseinformation, 12.09.2011
Abbildung 3.6-12: Umsatzentwicklungen und -erwartungen in den
Schlüsselsektoren (in Milliarden Euro)
Die Umsatzzahlen der Sektoren E-Mobility, E-Energy und Cloud Computing beziehen sich auf den deutschen Markt; für E-Health werden
die Umsatzzahlen für den gesamten EU-Markt betrachtet. Die Umsatz
prognose für Cloud Computing bezieht sich auf das Jahr 2015.
Grundlage der Berechnung basiert auf der Annahme der Generierung von Netzeffekten nach dem Gesetz von Metcalf, welches den
Wert eines Netzes mit n (n-1)/2, bewertet und sich für große n
dem Wert n2 annähert.43 Ähnlich verhält es sich mit dem Sektor
der Energieversorgung, in spezieller Betrachtung von Smart Grids.
Auch hier würde eine Halbierung der Zusammenschaltung der erforderlichen Komponenten die Umsatzerwartungen in Deutschland
im Jahr 2020 von ca. 10 Milliarden Euro44 auf nur noch geschätzte 2,5 Milliarden Euro reduzieren. Gerade im Gesundheitssystem
werden insbesondere den Bereichen Telemedizin und E-Health
beständiges Wachstum vorausgesagt. So belaufen sich für das
Jahr 2020 prognostizierte Umsätze in Europa auf ca. 53 Milliarden
Euro – gegenüber 28 Milliarden Euro, die heute in diesem Sektor
umgesetzt werden.45 Für Deutschland wird hier von einem Anteil
43 Vgl. Picot et al. (2008c)
44 Vgl. Graumann und Speich, (2010). S.16
45 Vgl. Perlitz, (2010). S. 1 und 12
14.12.2012 12:59:01
362
3
von ca. einem Drittel und damit 17,7 Milliarden Euro in 2020 sowie
9,3 Milliarden Euro heute ausgegangen. Geht man im Folgenden
weiterhin davon aus, dass wiederum nur die Hälfte der Haushalte
an entsprechende Systeme angebunden werden kann, so reduzieren sich hier die Umsatzerwartungen im Jahr 2020 für Deutschland
auf nur noch ca. 4,7 Milliarden Euro. Auch die Dezentralisierung
von IT-Infrastrukturen spielt im Wechsel zwischen Lebens- und Arbeitswelt eine zentrale Rolle. Den Prognosen zufolge werden die
Marktumsätze von Cloud Computing in Deutschland von 1,14 Milliarden Euro in 2010 auf 8,2 Milliarden Euro im Jahr 2015 steigen.46
Verringert man auch hier die adressierbare Anzahl von Haushalten
auf nur noch 50%, so reduziert sich diese Umsatzerwartung exponentiell auf nur noch 2 Milliarden Euro bis im Jahr 2015.
Abbildung 3.6-13: Umsatzentwicklungen und -erwartungen in den
Schlüsselsektoren mit vollständiger und teilweiser Heimvernetzung
(Prognosen für das Jahr 2020, in Milliarden Euro)
3.6
Die Abbildung fasst noch einmal die Umsatzprognosen in den
Schlüsselsektoren (E-Health, E-Mobility, E-Energy und E-Live) zusammen. Die Grafik stellt illustrativ den Fall dar, dass, wenn nur
die Hälfte der Haushalte an Heimvernetzungssysteme angebunden wird, die Umsatzprognosen in den Schlüsselsektoren nicht
entsprechend auch um die Hälfte geringer ausfallen würden. Die
Umsätze würden sich eben um mehr als nur die Hälfte exponen
tiell verringern. Dies betont wiederum die volkswirtschaftliche
Relevanz der Heimvernetzung als gesamtwirtschaftlicher Hebel
und Bindeglied zwischen den Wachstumsmärkten und dem Verbraucher. Im Rahmen des Konzepts „Heimvernetzung“ werden
neue Produkte, Anwendungen und Dienstleistungen entwickelt
und angeboten, welche sich in einer höheren Produktivität – zunächst in den Heimvernetzungs-Sektoren und mit der Zeit auch in
der gesamten Wirtschaft – und letztlich im höherem Wirtschaftswachstum niederschlagen werden. Darüber hinaus werden in den
betroffenen Branchen neue Geschäftsmodelle entstehen und komplementäre Folgeinnovationen gefördert. Allerdings gilt hier, wie
auch für den IKT-Sektor, dass zwischen der eigentlichen Innova
tion und der erfolgreichen Adaptation durch die Konsumenten einige Zeit vergehen kann, sodass anfänglich auch potentiell negatives
Wachstum auftreten kann. Denn Connected-Home-Technik (Smart
Grid, Smart Metering, Elektroauto, telemedizinische Überwachung
und Unterstützung etc.) wird heute von der breiten Gesellschaft
weiterhin als Luxusgut betrachtet, und um dies zu ändern wird es
notwendig sein, alle Dienste und Produkte rund um das vernetzte Heim nutzwertorientiert zu präsentieren. Hierbei werden auch
die oben erwähnten Netzwerk-Effekte eine wichtige Rolle spielen.
Dem Endkunden fehlen oftmals ausschlaggebende Informationen
über die Anwendungspotenziale von entsprechenden Produkten
und Diensten, was freilich zu berücksichtigen ist, damit der Zukunftsmarkt Heimvernetzung eine sich selbst tragende Nachfrage
erzeugen kann.
363
Im Rahmen des Kon
zepts „Heimvernet
zung“ werden neue
Produkte, Anwendun
gen und Dienstleis
tungen entwickelt,
welche sich in einer
höheren Produktivi
tät und letztlich im
höherem Wirtschafts
wachstum nieder
schlagen werden.
Dem Endkunden
fehlen oftmals aus
schlaggebende Infor
mationen über die
Anwendungspoten
ziale von entspre
chenden Produkten
und Diensten.
46 Velten und Janata, (2010). S. 2
14.12.2012 12:59:01
364
3
3.6.5
Die Heimvernetzung
bildet den Grundpfei
ler für die Vernetzung
der Wachstumssek
toren im Bereich der
Energieerzeugung und
-versorgung, der Mo
bilität, der Gesundheit
und der Gestaltung
von Lebens- und
Arbeitswelten.
3.6
Ergebnisse: Lösungsansätze zur
Akzeptanzsteigerung der Heimvernetzung
Die Heimvernetzung bildet den Grundpfeiler für die Vernetzung der
Wachstumssektoren im Bereich der Energieerzeugung und -versorgung, der Mobilität, der Gesundheit und der Gestaltung von
Lebens- und Arbeitswelten. Als zentrales Element ermöglicht sie
damit transsektorale Synergiepotenziale. Zu einer Umgestaltung
der jeweiligen Schlüsselsektoren ist der aktive Informationsaustausch zwischen dezentralen und zentralen Elementen unerlässlich und dient in Folge dem Abbau von Informationsasymmetrien
zur Erhöhung der Ressourceneffizienz und der Generierung neuer Wertschöpfungsmodelle. Der gesamtwirtschaftliche Hebel der
Heimvernetzung konnte auf Basis des Growth-Accounting-Ansatzes in Zusammenhang mit den volkswirtschaftlichen Erwartungen
in die genannten Schlüsselsektoren gebracht werden. Bei diesen
Erwartungen handelt sich dabei nicht nur um das Marktvolumen
für vernetzte Produkte der IKT und Consumer Electronics mit einem geschätzten Marktvolumen von 16 Milliarden Euro im Jahr
2011,47 sondern insbesondere um das Marktvolumen, das durch
die Einbindung dieser und weiterer Komponenten und Systeme in
den Schlüsselsektoren Energie, Mobilität, Gesundheit und vernetztes Leben und Arbeiten resultiert. Im Einzelnen sind dies:48
• Marktvolumen Elektrofahrzeuge
im Jahr 2020 (Deutschland): ca. 85 Milliarden Euro,
• Marktvolumen Energieversorgung
im Jahr 2020 (Deutschland): ca. 10 Milliarden Euro,
• Marktvolumen Gesundheitssystem
im Jahr 2020 (Europa): ca. 18 Milliarden Euro,
• Marktvolumen Cloud Computing
im Jahr 2015 (Deutschland): ca. 8 Milliarden Euro.
47 Vgl. BITKOM: Presseinformation, 26.06.2011
48 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, (2009). S. 1, Vgl. Graumann
365
Auf Basis des Growth-Accounting Ansatzes und unter Einbeziehung von Netzeffekten kann davon ausgegangen werden, dass sich
diese Umsatzerwartungen exponentiell auf ein Viertel reduzieren,
sofern nur 50 % der Komponenten und damit Haushalte vernetzt
werden können. In Folge ergibt sich dann die folgende Prognose:
• Gesamt-Marktvolumen unter Annahme einer 50 %-Vernetzung:
ca. 30 Milliarden Euro.
Um jedoch die Erwartungen in die Umsätze der Schlüsselsektoren
zu erfüllen, ist das Engagement im Bereich der Heimvernetzung zu
stärken. Es können fünf zentrale Punkte identifiziert werden:
3.6.5.1
Information der Endnutzer
Aktuellen Umfragen zufolge fühlen sich weniger als 10 % der Befragten gut oder sehr gut über den Bereich der Heimvernetzung
informiert.49 Dies gilt es durch geeignete und insbesondere gemeinsame Maßnahmen der Hersteller, des Handels und der Politik
signifikant zu verbessern.
3.6.5.2
Um die Erwartun
gen an die Umsätze
der Schlüsselsekto
ren zu erfüllen, ist
das Engagement im
Bereich der Heim
vernetzung zu stärken.
Aktuellen Umfragen
zufolge fühlen sich
weniger als 10 % der
Befragten gut oder
sehr gut über den
Bereich der Heim
vernetzung informiert.
Integration der Wohnungswirtschaft
Die essenzielle Voraussetzung für eine intelligente Kommunikation
stellt das Vorhandensein von hochbitratigen Infrastrukturen dar. Es
ist daher erforderlich, die Wohnungswirtschaft bei Erbauung, Bewirtschaftung, Renovierung und Vermarktung von Immobilien durch
geeignete Maßnahmen aktiv zur Bereitstellung von hochkapazitiven
Kommunikationsinfrastrukturen in Form von beispielsweise der
Verlegung von Leerrohren und Glasfaser beim Bau oder dem Einbau von Glasfasernetzen bei der Renovierung zu integrieren.
49 Vgl. Forsa, (2010). S. 20-23. Vgl. auch Strese et al., (2010). S.10
und Speich, (2010). S.16, Vgl. Perlitz, (2010). S. 1 und 12. Für den deutschen Markt wird zur
Komplexitätsreduktion von 1/3 des Europäischen Marktvolumens ausgegangen.
14.12.2012 12:59:01
366
3
3.6.5.3
Offene Standards
verringern das Risiko
der Entscheidung
des Konsumenten bei
der Festlegung auf
ein System, erhöhen
Systemkompatibilität
und Interoperabilität.
3.6
Standards und Interoperabilität
Das Vorhandensein von Standards zur Kommunikation der Komponenten untereinander sichert Interoperabilität und ermöglicht
damit erst Netz- und Verbundeffekte. Die frühe Verfügbarkeit
industrieübergreifender Standards stellt demnach einen zentralen Erfolgsfaktor für die Akzeptanz am Markt dar. Geschlossene
Standards stehen diesen Netzeffekten stets gegenüber. Offene
Standards dagegen verringern das Risiko der Entscheidung des
Konsumenten bei der Festlegung auf ein System, erhöhen Systemkompatibilität und Interoperabilität. In Einzelfällen kann es sogar
erforderlich sein, Basis-Standards vorzugeben, um Marktmissbrauch und Time-Lag-Effekte zu verhindern.
3.6.5.4
367
Die Heimvernetzung spielt bereits heute schon eine tragende Rolle in der Vernetzung der Wachstumsmärkte E-Energy, E-Mobility,
E-Health und E-Live. Diese Position wird sie weiter verstärken und
eine zentrale Rolle zum Abbau von Informationsasymmetrien zur
gleichzeitigen Erhöhung der Ressourceneffizienz und neuer Wertschöpfungsmodelle darstellen.
Kabelgebundene Anbindung als Voraussetzung
drahtloser Kommunikation
Die Luftschnittstelle ist stets ein geteiltes Medium. Bei einer steigenden Nutzeranzahl sinkt in Folge die verfügbare Datenrate pro
Nutzer. Diesem Effekt kann nur durch eine Verringerung der Zellgröße entgegengewirkt werden, bei gleichzeitiger Anbindung dieser Zellen an hochbitratige Kommunikationsinfrastruktur. Diese
Anbindung ist über kabelgebundene Technologien wie Glasfaser zu
realisieren, um Kapazitätsengpässe in den Zugangsnetzen zu verhindern.
3.6.5.5
IP (v6) als Basistechnologie
Die IP-Technologie hat sich als quasi De-facto-Standard für internetbasierte Systeme und Anwendungen etabliert. Jede Komponente – sei es Fahrzeug oder einzelner Verbraucher – ist über eine
IP-Adresse eindeutig ansprechbar. Während der Adressraum des
IPv4-Standards zur Neige geht, steht mit dem IPv6-Standard ein
nahezu unerschöpflicher Raum zu Verfügung.
14.12.2012 12:59:01
368
369
3
3.7
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
Breitbandaktivitäten der Bundesländer ...................................... 369
3.8
Breitbandaktivitäten
der Bundesländer
Die folgende Tabelle 3.7-1 zeigt die Breitbandaktivitäten der Bundesländer.
14.12.2012 12:59:01
370
3
3.7
Breitbandaktivitäten der Bundesländer
371
Tabelle 3.7-1: Breitbandaktivitäten der Bundesländer
Land
Finanzielle Förderung
Info-Veranstaltungen/
Info-Material
Netzwerkbildung
• Breitbandinitiative Brandenburg
•
•
•
•
• www.breitband.brandenburg.de
• Zwei Informationsveranstaltungen
mit BMWi Einbindung relevanter
Akteure (Kommunen, Landkreise,
Anbieter, Ausrüster, Land)
• Breitbandverantwortliche in den
Landkreisen mit
regelmäßigem AK
• AK der Kammern
und kommunalen
Spitzenverbände
—
• Breitbandbedarfsatlas
(www.breitbandatlasbrandenburg.de)
• bei Förderanträgen
• Breitbandinitiative II
Ländlicher Raum BW
• Netzbetreiberzuschuss (GAK)
• Ausbau von Hoch- und Höchstgeschwindig
keitsnetzen Landesprogramm
JA
• Aktionsgemeinschaft „Breitband
im Ländlichen
Raum“
JA, in Bedarfs
erhebung und
Förderung
• bei Förderanträgen
• Breitbandinitiative Bayern mit
Aktionsprogramm „Breitband für Bayern“
• Landesprogramm:
Breitbandinfrastrukturen in Gewerbegebieten
und gewerblich geprägten Mischgebieten
• Ländl. Raum (GAK)
• ZuInvG
• Internetportal
• Regionalkonferenzen
• Best-Practice-Veranstaltungen
• Unterstützung
durch
staatliches
Beratungsangebot
—
• mit Hilfe von lokalen
Breitbandpaten und
Internetportal
www.breitband.bayern.de
• Hochgeschwindigkeitsstrategie Bayern
• Förderprogramm für Hochgeschwindigkeitsnetze bei EU-KOM zur Genehmigung
angemeldet
• Budget derzeit 500 Millionen Euro
• Broschüre über Abschlussbilanz
der Grundversorgungsförderung
• Gründung eines
Breitband-Kompetenzzentrums
• Breitbandinitiative
Mecklenburg-Vorpommern
• Breitbandförderung gem. GAK-Fördergrundsätze zur Förderung der integrierten ländlichen
Entwicklung/Teil B „Breitbandversorgung
ländlicher Räume“ unter Einsatz von GAK- und
ELER-Mitteln
• Breitbandprojekte im Rahmen des
GRW-Rahmenplans
• Vorbereitung Teilhabe am CEF-Programm
über BBB und BMWi
JA
• Ständige Beratung der Kommunen • Regionale und
durch Koordinierungsstelle Breitnationale Einbinband MW (www.ego.mv.de)
dung in Netzwerke
durch Breitband• Glasfaser-Tag, Vorträge, Teilnahme
Koordinierungsan Sitzungen der Wirtschaftsausstelle MV
schüsse
(www.ego-mv.de)
• Zusammenarbeit mit Bio-Energie•
„Runder Tisch
dorf-Initiative
Breitband 2012“
in Vorbereitung
Brandenburg
BadenWürttemberg
Bayern
MecklenburgVorpommern
Differenzierung
nach Bedarfs
trägern
Aktionsprogramm
GRW-I (wie Rahmenplan)
Breitbanddienste (F&E)
Ländl. Raum (GAK)
ZuInvG
Bedarfserhebung
• Anfang 2007 für alle
Gewerbegebiete
• ab Mitte 2008 für alle
ländlichen Regionen mit
permanenter Aktualisierung
über Koordinierungsstelle
Breitband MV (www.
ego-mv.de) im Rahmen der
Grundversorgung
• Bedarfserhebung NGA in
Vorbereitung
14.12.2012 12:59:01
372
3
Land
Finanzielle Förderung
Info-Material
Netzwerkbildung
• Initiative „Mehr Breitband-für-Hessen“
mit interministeriellem Lenkungsausschuss
• Ländl. Raum(GAK) und eigene Landesmittel
für sonstige unterversorgte Regionen
• GRW-Förderung Gewerbegebiete
• Vier regionale Beratungsstellen im Rahmen
von EFRE
• Interkommunale Zusammenarbeit
• Leerrohrfinanzierung im Rahmen
des Landesstraßenbaus
• Leerrohrförderung im Rahmen der
Verkehrsinfrastrukturförderung
• Landesbürgschafts- und Kreditprogramm
der WI-Bank
• Förderung von NGA-Machbarkeitsstudien
• BB-Gipfel unter Einbindung aller
relevanter Akteure (Kommunen,
Landkreise, EVU, Anbieter,
Ausrüster, Land)
• Hessisches BreitbandInformationssystem „hesbis“
• NGA-Strategieworkshop zur
Strategieentwicklung für den
Auf- und Ausbau von Hoch
leistungsnetzen unter Einbindung
aller relevanten Akteure
• Veröffentlichung der
NGA-Strategie für Hessen
• www.breitband-in-hessen.de
mit FAQ für Kommunen
• Allgemeines Informationsmaterial im Rahmen der Aktionslinie
Hessen-IT
• Regionale Informationen über
regionale Breitbandberater und
Kreiskoordinatoren
• AK hessischer
Breitbandanbieter
• Geschäftsstelle
Breitband
• AK Kreiskoordi
natoren
• AK der Energie
versorger
• AGs mit
TK-Anbietern
und Kabelnetz
betreibern
—
• zentral über Geschäftsstelle sowie regional durch
Kommunen,
• im Rahmen kommunaler
Aktivitäten ist die
Bedarfsanalyse Bestandteil
der Machbarkeitsstudie
• Breitbandinitiative Niedersachsen
www.breitband-niedersachsen.de
•
•
•
•
•
•
JA
JA
—
JA
• BreitbandConsulting.NRW
(eigene Geschäftsstelle mit
angeschlossenem Experten- und
Beratungsnetzwerk)
• Ländl. Raum (GAK, ELER)
• GRW (Gewerbegebiete mit angrenzenden
Ortschaften)
• Leerrohrförderung für Gewerbegebiete
landesweit nach Bundesrahmenregelung)
• NRW.BANK Breitband: zinsgünstige Darlehen
mit langer Laufzeit für Investitionen in passive
Infrastrukturen
Nieder
sachsen
Differenzierung
nach Bedarfs
trägern
Aktionsprogramm
Hessen
NordrheinWestfalen
3.7
EFRE (Infrastruktur)
Ländl. Raum (GAK)
GRW (wie Rahmenplan)
Breitband Komp. Zentrum
ZuInvG
ELER
• jährliche landesweite Konferenz/
• Breitbandanbieter, —
Beteiligung an Partnerveranstalsog. Infrastrukturtungen
eigner, Experten
und Berater,
• regionale Veranstaltungsreihe
Landkreise,
(ca. 3–5 pro Jahr)
Kommunen, kom• Leitfäden, umfangreiche Informatimunale Unternehonskampagne
men/Versorger,
• dediziertes Breitbandportal
Wirtschaftsfördewww.breitband.nrw.de
rungen, Bezirksregierungen,
Industrie- und
Handelskammern,
IKT-Cluster
373
Bedarfserhebung
• Breitbandatlas Bund
• in der Regel dezentral
durch die Kreise
• einzelne: Analysen/
Erhebungen der Kommunen
für Förderanträge
14.12.2012 12:59:01
374
3
Land
3.7
Finanzielle
Förderung
Info-Material
Netzwerkbildung
• Breitbandinitiative Rheinland-Pfalz
• ZuInvG
• Zuschüsse zu Infrastrukturinvestitionen sowie
Planungsarbeiten, Machbarkeitsstudien etc.
• Kongresse
• Workshopreihe
• Geschäftsstelle
Breitband-Initiative
• Website
JA
• bedingt
• Berücksichtigung
im BreitbandGutachten 2008
• unter anderem
Verbesserung der
Anbindung von
Schulen etc.
• lokal im Rahmen der
Projektförderung nach
GAK-Breitband-RL
• regional in Landkreisen etc.
• Breitbandinitiative Saarland
• Ländl. Raum - GAK
• Infrastrukturförderung aus EFRE
• landes- und landkreisweite
Infoveranstaltungen
• Einzelfallberatungen
projektbezogen
• im Rahmen der
Förderung und
Beratung
• gemeinsam mit
Breitbandberatungs- und Koordinierungsstelle
beim eGo-Saar
—
• Bedarfs- und Verfügbarkeitsanalysen im Rahmen
der Projektförderung
• eigene Recherchen und
Auswertungen (STK und
Breitbandberatungs- und
Koordinierungsstelle beim
eGo-Saar)
• „Sachsen macht sich breitbandig“
(Förderung im ländlichen Raum)
• GRW-I (wie Rahmenplan)
• Ländl. Raum: GAK und ELER
• Tiefenuntersuchung zur Breitband
erschliessung im ländl. Raum
• Studie zum Breitbandbedarf
• Sächs. TK-Tag
• bei Bedarf regionale
Veranstaltungen
• Beratung und Unterstützung
im Einzelfall
• www.breitbandberatungsstellesachsen.de
• im Rahmen des
Förderverfahrens
• durch Verbund
projekte/
Clusterbildung
• in Bedarfs
erhebung und
in Förderung
• Bedarfs- und Verfügbarkeitsanalysen im Vorfeld
von Vergabeverfahren sind
verpflichtend
—
• PGAK
• GRW
JA
—
—
—
• Breitbandstrategie Schleswig-Holstein
(wird Ende 2012 aktualisiert)
• Ländl. Raum (GAK) in Verbindung mit ZuInvG,
EKP- und EFRE-Mitteln
• Landesweite Informations
• z. B. Glasfaser
veranstaltungen
anbieter
• „6.Breitbandforum“ am 28.11.2012 • z. B. insbesondere
Anbieter im Rah• Broschüre zur Breitbandstrategie
men des „Runder
• Internetauftritt MWAVT und BKZ
Tisch Breitband“
(Breitbandkompetenzzentrum)
und dessen
• diverse speziellere
Arbeitsgruppen
Veranstaltungen
• Gesprächsrunden
mit z. B. Landkreisen, Beratern,
TK-Anbietern
—
• lokal im Rahmen der
Projektförderung nach
Breitband-RL;
• regional in Landkreisen,
Aktiv-Regionen, etc
• eigene Recherchen
und Auswertungen
(MWAVT und BKZ)
RheinlandPfalz
Saarland
Sachsen
SachsenAnhalt
SchleswigHolstein
Differenzierung
nach Bedarfs
trägern
Aktionsprogramm
375
Bedarfserhebung
14.12.2012 12:59:02
376
3
Land
3.7
Differenzierung
nach Bedarfs
trägern
Aktionsprogramm
Finanzielle
Förderung
Info-Material
Netzwerkbildung
• „Breitbandinitiative für Thüringen“
• GRW-I (wie Rahmenplan)
• EFRE ab 2012
• im Rahmen der Initiative
• alle Kammern,
• Berücksichtigt in
Verbände und
den Umfragen
Komm. Spitzen
verbände und
öffentliche Hand
• sowie alle bekannten Anbieter als
„Partner der Breitbandinitiative“
Thüringen
377
Bedarfserhebung
• Breitbandverfügbarkeits
analyse (permanente
Erfassungen)
• Bedarfsanalyse
(permanente Erfassungen)
• ergänzt durch eigene
Erhebungen
Quelle: Länderarbeitskreis Telekommunikation, Informationswirtschaft und Post, Redaktion Dr. Pötschke, Stand: 31.08.2012
14.12.2012 12:59:02
378
379
3
3.8
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
Gastbeitrag: Open Access –
Ergebnisse des NGA-Forums 2012 ................................................
Interoperabilität und Open Access bleiben Schwerpunkte . .......................
Technische Spezifikation von Vorleistungsprodukten . ...............................
Ebene-0-Vorleistungsprodukte .................................................................
L2-Bitstrom-Geschäftskundenprodukte ....................................................
Diagnoseschnittstelle für Ebene-2-Zugangsprodukte . ...............................
L2-Mustervereinbarungen ........................................................................
Überprüfung der Umsetzung einer BSA-Konzeption für Kabelnetze ...........
Bewertung der verabschiedeten Dokumente durch die Marktteilnehmer ...
Einfache Geschäftsprozesse – die S/PRI-Schnittstelle . ............................
3.8.1
3.8.2
3.8.2.1
3.8.2.2
3.8.2.3
3.8.2.4
3.8.2.5
3.8.2.6
3.8.2.7
379
379
380
381
381
382
382
383
383
384
Gastbeitrag
Open Access –
Ergebnisse des NGA-Forums 2012
3.8.1
Interoperabilität und Open Access
bleiben Schwerpunkte
Im Februar 2009 hat die Bundesregierung ihre Breitbandstrategie
veröffentlicht, um den Breitbandausbau massiv voranzutreiben.
Die in diesem Zusammenhang formulierten Ziele beziehen sich auf
die beiden zentralen Themen der politischen Diskussion zum Thema Breitbandausbau, nämlich den Breitbandausbau im ländlichen
Raum sowie den Ausbau von Hochgeschwindigkeitsnetzen. Diese
beiden Themen bildeten auch den Schwerpunkt der Arbeit im NGAForum, eines im Mai 2010 bei der Bundesnetzagentur gegründeten Beratungsgremiums zur Förderung des Dialogs zwischen der
Bundesnetzagentur, den Netzbetreibern, Herstellern, Ländern und
Kommunen zum Thema NGA-Rollout.
Im Hinblick auf die Ziele der Breitbandstrategie sind auch 2012
weitere Fortschritte erzielt worden: Über die Hälfte der Haushalte
verfügen heute über hochleistungsfähige Breitbandanschlüsse mit
Bandbreiten von 50 MBit/s und mehr. Die Zahlen zeigen, dass der
NGA-Rollout in Deutschland nicht nur durch ein einzelnes Unternehmen vorangetrieben wird, das flächendeckend in einer Technologie ausrollt. Vielmehr hat sich zwischenzeitlich eine Vielzahl
von Geschäftsmodellen etabliert. Diese Vielfalt an Geschäfts
modellen und Akteuren verlangt auch auf der Vorleistungsebene
die Koordination einer größeren Zahl an potentiellen Anbietern bzw.
Breitbandausbau im
ländlichen Raum so
wie der Ausbau von
Hochgeschwindig
keitsnetzen bildeten
auch den Schwer
punkt der Arbeit
im NGA-Forum.
Im Hinblick auf
die Ziele der
Breitbandstrategie
sind auch 2012
weitere Fortschritte
erzielt worden.
14.12.2012 12:59:02
380
3
3.8
Gastbeitrag: Open-Access – Ergebnisse des NGA-Forums 2012
Nachfragern. Damit die neuen NGA-Netze netzübergreifende Dienste realisieren
können, ist eine multilaterale Abstimmung
über technische Schnittstellen und operative Prozesse erforderlich. Daher stellt
Interoperabilität einen zentralen Baustein
für den Erfolg des Ausbaus der zukünftigen
Breitbandnetz-Infrastruktur dar.
Vor diesem Hintergrund bestand im
Jahr 2011 ein wesentlicher Fokus der Arbeit des NGA-Forums darin, national einJochen Homann
heitlich anwendbare Spezifikationen von
Präsident
Bundesnetzagentur für Elektrizität,
Vorleistungsprodukten zu erarbeiten. Mit
Gas, Telekommunikation, Post und
Eisenbahnen
der Verabschiedung der beiden Dokumente „Technische und operationelle Aspekte
des Zugangs zu Glasfasernetzen und anderen NGA-Netzen“ sowie „Leistungsbeschreibung eines Ebene-2-Bitstrom-Zugangsprodukts“ hat das NGA-Forum wesentliche Beiträge
zur Erreichung der Breitbandstrategie der Bundesregierung geleistet.
Das Ergebnis wurde durch einen intensiven sowie von Sachlichkeit
und Kompromissbereitschaft geprägten Dialog zahlreicher Akteure
der Telekommunikationsbranche erarbeitet. Die Dokumente sowie
eine Zusammenfassung im Bericht des NGA-Forum vom Dezember
2011 finden sich auf den Internet-Seiten der Bundesnetzagentur*.
„Interoperabilität stellt einen zentralen
Baustein für den Erfolg des Ausbaus
der zukünftigen BreitbandnetzInfrastruktur dar. Aufbauend auf der
erfolgreichen Arbeit im Jahr 2011 hat
das NGA-Forum daher die Spezifikation
weiterer Vorleistungsprodukte bzw.
die Ergänzung der bestehenden
Dokumente in Angriff genommen, um
den Breitbandausbau in Deutschland
voranzutreiben. “
3.8.2
Im Jahr 2012 hat
das NGA-Forum die
Spezifikation weiterer
Vorleistungsprodukte
bzw. die Ergänzung
der bestehenden
Dokumente in
Angriff genommen.
Technische Spezifikation von
Vorleistungsprodukten
Im Jahr 2012 hat das NGA-Forum die Spezifikation weiterer Vorleistungsprodukte bzw. die Ergänzung der bestehenden Dokumente
(Layer-0-Leerrohre und L0-Dark-Fibre, L2-Geschäftskundenpro
dukt, BSA-Konzeption für Kabelnetze, Diagnoseschnittstelle, L2Mustervereinbarungen anhand mehrerer Technologiebeispiele) in
Angriff genommen. Im Hinblick auf Geschäftsprozesse stand die
Umsetzung der im Vorjahr definierten Prozesse in einer allgemein
im Markt einsetzbaren Order-Schnittstelle im Vordergrund.
3.8.2.1
Ebene-0-Vorleistungsprodukte
Das NGA-Forum hatte neben den Ebene-2-Bitstrom-Produkten
auch Vorleistungsprodukte der passiven Infrastruktur, insbesondere Glasfaser und Leerrohre, als besonders bedeutend eingestuft.
Bereits im Juli 2012 wurde die „Leistungsbeschreibung Ebene 0 Glasfaser“ veröffentlicht. Sie beschreibt die technische Ausgestaltung von passiven Glasfasernetzen. Der Fokus liegt hierbei auf
Anschlussnetzen zur Anbindung von Haushalten/Betrieben (FTTH),
Gebäuden (FTTB) oder sonstigen Glasfaserstrecken im Anschlussbereich (zum Beispiel FTTC). Das Dokument gibt eine Leistungsübersicht und spezifiziert Leistungsmerkmale von Glasfasern und
Kabeln. Aspekte wie Verlegung, Bereitstellung und Betrieb werden
ebenfalls beleuchtet. Die „Leistungsbeschreibung Ebene 0 - Leerrohre“ ist inhaltlich ähnlich gegliedert und berücksichtigt darüber
hinaus aktuelle technologische Entwicklungen, die zunehmend
Verbreitung finden (zum Beispiel Micro-Ducts). Die Fertigstellung
ist bis zum Jahresende 2012 angestrebt.
3.8.2.2
381
Das NGA-Forum hatte
neben den Ebene-2Bitstrom-Produkten
auch Vorleistungspro
dukte der passiven
Infrastruktur, ins
besondere Glasfaser
und Leerrohre, als
besonders bedeu
tend eingestuft.
L2-Bitstrom-Geschäftskundenprodukte
Die bereits im Oktober 2011 veröffentlichte Version 1.0 der Spezifikation für L2-Bitstrom-Zugangsprodukte, die ausschließlich für
den Privatkundenmarkt ausgelegt war, wurde in der im Juli 2012
veröffentlichten Version 2.0 um Anforderungen für Geschäftskunden erweitert. Es wurden drei Kategorien von Geschäftskundendiensten identifiziert:
• SoHo (Small Office, Home Office);
• SMB (Small Medium Business);
• Großkunden (Large Business).
Die Produkte der ersten beiden Kategorien eignen sich für die Bereitstellung über L2-BSA-Zugangsnetze und wurden entsprechend
spezifiziert. Dies beinhaltet Beschreibungen zu OAM-Mechanismen
(Operations, Administration, Management), Sicherheitsfunktionen
und eine Zusammenfassung der abzustimmenden technischen
Interoperabilitätsparameter.
Die bereits im Okto
ber 2011 veröffent
lichte Version 1.0
der Spezifikation für
L2-Bitstrom-Zugangs
produkte, die aus
schließlich für den
Privatkundenmarkt
ausgelegt war, wurde
in der im Juli 2012 ver
öffentlichten Version
2.0 um Anforderun
gen für Geschäfts
kunden erweitert.
* http://www.bundesnetzagentur.de/cln_1931/DE/Sachgebiete/Telekommunikation/Regulierung-
Telekommunikation/NGAForum/NGAForum_node.html (letzer Zugriff 12.10.2012)
14.12.2012 12:59:02
382
3
3.8.2.3
Das Dokument
beschreibt die
technischen Rahmen
bedingungen zur
Unterstützung be
triebsrelevanter Ab
läufe für dedizierte
Endkundenanschlüsse
im NGA-Kontext und
spezifiziert die ge
eigneten Diagnose
methoden.
Diagnoseschnittstelle für Ebene-2-Zugangsprodukte
Die Diagnoseschnittstelle (DIAGSS) ist eine IT-orienterte Schnittstelle für die Abfrage von Informationen in einem Netz eines
L2-BSA-Zugangsnetzbetreibers, die für eine interoperable und einheitliche Diagnose von Endkundenanschlüssen erforderlich sind.
Das Dokument beschreibt die technischen Rahmenbedingungen
zur Unterstützung betriebsrelevanter Abläufe für dedizierte Endkundenanschlüsse im NGA-Kontext und spezifiziert die geeigneten
Diagnosemethoden. Das Modell dieser Schnittstelle ist erweiterbar auf weitere und künftige Diagnoseanfragen, die sich im Rahmen der neu zu gewinnenden Erfahrungen aus den NGA-Netzen
ergeben. Im Juni 2012 wurde die Version 1.0 der DIAGSS-Spezifikation fertig gestellt und veröffentlicht. Sie erlaubt eine Integration
in der S/PRI-Schnittstelle (Supplier/Partner Requisition Interface),
siehe Kapitel 3.8.2.7.
3.8.2.4
Die L2-Muster
vereinbarung ist
im Oktober 2012
veröffentlicht worden.
3.8
L2-Mustervereinbarungen
Die bisher im Rahmen der L2-BSA-Leistungsbeschreibung veröffentlichten Dokumente sind konkrete Spezifikationen und Beschreibungen zu technischen und prozessualen Schnittstellen und
definieren die NGA-Geschäftsprozesse. Mit der L2-Mustervereinbarung soll eine Hilfestellung geboten werden, mit der sich Interessenten im Vorfeld der konkreten Planung zur Bereitstellung eines
L2-Vorleistungsprodukts bzw. -Zugangsnetzes einen Überblick
über wesentliche Aspekte eines solchen Projekts verschaffen können. Das Dokument arbeitet den Zusammenhang zwischen den
über ein Zugangsnetz angebotenen Endkundendiensten und den
entsprechenden technischen Anforderungen an das Zugangsnetz
heraus. Es gibt Orientierungshilfen für die zugehörigen Werte der
wesentlichen technischen Leistungsparameter, für die unter anderm Erfahrungsdaten aus dem praktischen Betrieb existierender
Netze herangezogen wurden, sowie zur Netzdimensionierung und
zur Gestaltung von Nutzungsprofilen. Die L2-Mustervereinbarung
ist im Oktober 2012 veröffentlicht worden.
3.8.2.5
Überprüfung der Umsetzung einer BSA-Konzeption
für Kabelnetze
Im Hinblick auf ein BSA-Konzept für Kabelnetze werden mögliche
DOCSIS basierte L2-BSA-Lösungen identifiziert und bewertet.
Die aktuelle L2-BSA-Spezifikation kann für DOCSIS-Kabelnetze
nicht eins zu eins übernommen werden. Ein Ebene-2-BSA ist auf
Basis des DOCSIS-Standards im Rahmen der optionalen BSoDErweiterung jedoch möglich. Eine Erweiterung der DOCSIS/BSoDStandards ist nach den bisherigen Erkenntnissen und Ergebnissen
der Arbeitsgruppe hierfür nicht erforderlich. Es wurden insgesamt
neun technisch mögliche Varianten identifiziert, von denen vier als
realistisch und relevant angesehen werden. Diese werden so beschrieben, dass eine endgültige Bewertung sowie die weitere Konkretisierung der für die Umsetzung relevanten Varianten erfolgen
können. Ferner wird geprüft, ob auch eine L3-BSA-Lösung erforderlich ist. Ein Dokument zu den grundsätzlichen Aspekten des
L2-BSA über Kabelnetze bis hin zur Auswahl und Beschreibung der
relevanten Lösungen soll bis Dezember 2012 fertig gestellt werden. Darüber hinaus wird bis Jahresende ebenfalls angestrebt, in
Anlehnung an die veröffentlichte technische Schnittstellenspezifikation für L2-BSA-Zugangsnezte ein entsprechendes Dokument
für Kabelnetze zu erstellen.
3.8.2.6
383
Im Hinblick auf ein
BSA-Konzept für
Kabelnetze werden
mögliche DOCSIS
basierte L2-BSALösungen identifi
ziert und bewertet.
Bewertung der verabschiedeten Dokumente
durch die Marktteilnehmer
Die verabschiedeten Dokumente sind von vielen Marktteilnehmern
und Verbänden sehr positiv aufgenommen worden*. Die meisten
Unternehmen im Markt orientieren sich in ihren Netzmodellen an
der vom NGA-Forum verabschiedeten L2-BSA-Spezifikation und
arbeiten an ihrer Umsetzung. Dies lässt sich auch daran ablesen,
dass viele Netzbetreiber bei Herstellern für ihre Investitionen in
Die meisten Unter
nehmen im Markt
orientieren sich in
ihren Netzmodellen
an der vom NGA-Fo
rum verabschiedeten
L2-BSA-Spezifika
tion und arbeiten an
ihrer Umsetzung.
* http://www.glasfaser-foerderung.de/nc/ftth-news/artikel/53915-breko-begruesst-einigung-
auf-ein-bitstromzugangsmodell-im-nga-forum/ (letzter Zugriff 12.10.2012), http://www.
smart-grid-21.de/index.php?id=smart-grid-21-7-tage-news etail&no_cache=1&tx_ttnews[tt_
news]=54663&tx_ttnews[backPid]=973&cHash=4f05ce7e754536f9abef1b68e7e3aca6, Pollak,
Triple Play Dienste in Open Access Netzen, Funkschau 7/2012 S. 38-40, Kasper, Offener Zugang
für alle. Open Access – das Ökonsystem für den Glasfaserausbau, NET 06/2012, S. 20-24
14.12.2012 12:59:02
384
3
3.8
Netztechnik Kompatibilität mit den Spezifikationen des NGAForums fordern. Auch in Europa hat das NGA-Forum mit seinen
Spezifikationen eine Vorreiterrolle übernommen.*
3.8.2.7
Vorleistungskoope
rationen erfordern
gerade in der kom
plexen NGA-Welt auf
einander abgestimmte
Geschäftsprozesse
und IT-Systeme.
Hierzu wurde aufbau
end auf den im NGAForum definierten
Standardprozessen
die Spezifikation für
eine solche einheit
liche Schnittstelle
erarbeitet und laufend
um weitere Spezial
prozesse erweitert.
Einfache Geschäftsprozesse –
die S/PRI-Schnittstelle
Vorleistungskooperationen erfordern gerade in der komplexen
NGA-Welt aufeinander abgestimmte Geschäftsprozesse und ITSysteme und damit die Definition von massenmarktfähigen Prozessen und Schnittstellen zur Gewährleistung der Servicequalität
für den Endkunden. Deshalb lag von Beginn an ein Fokus des NGAForums auf der Schaffung von Interoperabilität bei den einer Kooperation zugrundeliegenden Geschäftsprozessen. Im letzten Jahr
erfolgte dazu im NGA-Forum die entsprechende Abstimmung der
inhaltlichen Festlegungen.
2012 stand die operative Umsetzung durch Schaffung einer einheitlichen Order-Schnittstelle für NGA-Vorleistungsprodukte im
Vordergrund, das so genannte „Supplier/Partner Requisition Interface“ – oder kurz: „S/PRI“.
Hierzu wurde zum einen – aufbauend auf den im NGA-Forum
definierten Standardprozessen – die Spezifikation für eine solche einheitliche Schnittstelle erarbeitet und laufend um weitere
Spezialprozesse erweitert.
Zum anderen wurden die organisatorischen Voraussetzungen
geschaffen, um eine solche einheitliche Order-Schnittstelle und die
dafür notwendige Interoperabilität der verschiedenen IT-Systeme
der beteiligten Unternehmen in die Praxis umzusetzen. Hierzu hat
sich der zunächst von wesentlichen Anbietern und Nachfragern getragene „Arbeitskreis S/PRI“ im Laufe des Jahres mit Unterstützung
der Verbände VATM und BUGLAS formal konstituiert. Bei einem
ITK-Dienstleistungsunternehmen wurde die Programmierung einer
S/PRI-Referenzschnittstelle in Auftrag gegeben, um die Voraussetzungen für ein nationales Zertifizierungsverfahren zu schaffen.
Damit können künftig – marktoffen – alle interessierten Anbieter
oder Nachfrager von NGA-Vorleistungen ihre S/PRI-Implementierung zertifizieren lassen, sodass die Interoperabilität der IT-Systeme unternehmensübergreifend sichergestellt wird.
Inzwischen laufen bereits die Vorbereitungen zum Pilotbetrieb
für die Zertifizierung von zwei Unternehmen, einem Supplier (dem
Anbieter von NGA-Leistungen) und dem Partner (dem Nachfrager
von NGA-Leistungen). Der Projektabschluss wird im November
erwartet, sodass bis Ende des Jahres 2012 bereits andere Unternehmen mit der Zertifizierung ihrer S/PRI Schnittstelle beginnen
werden. Die Schnittstelle wird auch danach laufend fortentwickelt,
um Interoperabilität im NGA-Markt (insbesondere auch bei einem
Anbieterwechsel) dauerhaft zu sichern.*
Anbieter und Nachfrager in IP-basierten Kommunikationsnetzen
können mit der S/PRI-Schnittstelle die Geschäftsprozesse Bereitstellung, Leistungsänderung, Kündigung, Entstörung und Anbieterwechsel abbilden, mit ihren Kundeninformationssystemen
verknüpfen und somit Kooperationsprozesse wie etwa beim Kundenwechsel automatisiert und schnell umsetzen. Genau dies ist
aus technischer wie ökonomischer Sicht von herausragender Bedeutung, weil es in NGA-Netzen nicht nur einen, sondern eine
Vielzahl an Netzbetreibern gibt. Mit der Entwicklung einer markteinheitlichen, standardisierten S/PRI-Schnittstelle soll vermieden
werden, dass jeder Nachfrager seine Schnittstelle aufwendig mit
der jedes Anbieters synchronisieren muss. Daher ist die anbieter
übergreifende Implementierung einer Schnittstelle als großer Fortschritt auf dem Weg in eine NGA-Multi-Carrier-Landschaft zu
sehen.
385
Damit können künftig
– marktoffen – alle
interessierten Anbie
ter oder Nachfrager
von NGA-Vorleis
tungen ihre S/PRIImplementierung
zertifizieren lassen.
Die anbieterüber
greifende Imple
mentierung einer
Schnittstelle ist als
großer Fortschritt
auf dem Weg in eine
NGA-Multi-CarrierLandschaft zu sehen.
* http://www.buglas.de/index.php?id=detailansicht&tx_ttnews[tt_news]=39&cHash=f0bac90f9aa
79892f2743bdc3ba85337 (letzter Zugriff 12.10.2012);
http://www.buglas.de/index.php?id=detailansicht&tx_ttnews[tt_news]=52&cHash=c
9006cf664629b49201973419770c192 (letzter Zugriff 12.10.2012); http://www.vatm.
de/pm-detail.html?&tx_ttnews%5Bcat%5D=2&tx_ttnews%5BpS%5D=1325372400&tx_
ttnews%5BpL%5D=31622399&tx_ttnews%5Barc%5D=1&tx_ttnews%5Btt_news%5D=1290&tx_ttn
ews%5BbackPid%5D=3&cHash=bdab4369abd810dc76dfabfbefefe823 (letzter Zugriff 12.10.2012).
* Vgl. dazu Kasper, Offener Zugang für alle. Open Access – das Ökosystem für den Glasfaserausbau, NET 06/2012. S. 20-24
14.12.2012 12:59:02
AG2-Übersicht
Die Mitglieder der AG2 . ......................................................................... 389
Ziele, Struktur und Arbeitsweise der AG2 .......................................... 391
Unterarbeitsgruppe Breitband ............................................................
PG Branchenübergreifende Zusammenarbeit ....................................
PG Flächendeckender Ausbau von Hochleistungsnetzen .................
FG Finanzierung von Hochleistungsnetzen
in schwer zu versorgenden Gebieten ............................................
FG Alternative Verlegetechnologien
am Beispiel Mikro-/Mini-Trenching (MT) ......................................
PG Haus- und Heimvernetzung . ..........................................................
397
401
403
Unterarbeitsgruppe Intelligente Netze . .............................................
PG Intelligente Energienetze ...............................................................
PG Intelligente Gesundheitsnetze . .....................................................
PG Intelligente Verkehrs-, Bildungs- und Verwaltungsnetze ............
415
419
424
428
Unterarbeitsgruppe Plattformen ........................................................
Fachinitiative Cloud Computing ..........................................................
M2M Initiative Deutschland ................................................................
PG Einführung IPv6 ..............................................................................
433
435
438
441
407
410
412
14.12.2012 12:59:02
389
Die Mitglieder der AG2
René Obermann (Leiter)
Anne Ruth Herkes (Leiterin)
Deutsche Telekom AG
Staatssekretärin
Bundesministerium für Wirtschaft
und Technologie
Thorsten Dirks
Stefan Koetz
Ericsson GmbH
Wilhelm Dresselhaus
Jürgen Kunz
Geschäftsführer & SVP Northern Europe
Gerd Eickers
Präsident
Verband der Anbieter von Telekommunikations- und Mehrwertdiensten (VATM) e. V.
Institutsdirektor und Geschäftsführer
Hasso-Plattner-Institut für
Prof. Dr. Hermann Eul
Herbert Merz
Chairman
Head of Optical Networks
Executive Board Member
Michael Ganser
Dr. Bernhard Rohleder
Senior Vice President
Central Theatre, EMEA
Cisco Systems
Hauptgeschäftsführer Bundesverband
Informationswirtschaft, Telekommuni–
kation und neue Medien e. V. (BITKOM)
Dr. Adrian v. Hammerstein
Dr.-Ing. Martin Schenk
Kabel Deutschland Holding AG
SVP & GM Access Networks
Jochen Homann
René Schuster
Präsident
Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas,
Telekommunikation, Post und Eisenbahnen
CEO
14.12.2012 12:59:02
390
391
AG2-Übersicht
Ziele, Struktur und Arbeitsweise
der AG2
Die operative Ebene (Sherpa)
Dr. Sven Hischke (Leiter)
Dr. Peter Knauth (Leiter)
Deutsche Telekom Technik GmbH
Harald Geywitz
Dr. Christoph Bach
Ericsson GmbH
Jcchen Schwarz
Claudia Mrotzek
Alcatel-Lucent Holding GmbH
Jürgen Grützner
Verband der Anbieter von Telekommunikations- und
Jens Fuhrberg
Thomas Renger
Cisco Systems GmbH
Marja von Oppenkowski
Kabel Deutschland Vertrieb und Service GmbH
Johannes Wust
Dr. Helmut Stocker
Marc Konarski
Bundesverband Informationswirtschaft,
Telekommunikation und neue Medien e. V. (BITKOM)
Aufgabenstellung und Selbstverständnis der AG2
• Wir wollen die Entwicklung und Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands stärken.
• Dies tun wir insbesondere über die Forcierung von digitalen Infrastrukturen und
deren Nutzung für innovative Anwendungen.
• Wir sind ein branchen- und wettbewerbsübergreifendes Gremium.
• Wir greifen relevante Themen frühzeitig auf.
• Wir erarbeiten Empfehlungen für förderliche Rahmenbedingungen.
• Wir setzen konkrete Aktivitäten um.
Michael Hütwohl
Fiete Wulff
Digitale Infrastrukturen sind Voraussetzung für eine erfolgreiche Zukunft des Standorts
Deutschland und für einen nachhaltigen Weg in die vernetzte Gesellschaft. Die Mitglieder
der Arbeitsgruppe 2 (AG2) sind überzeugt, dass die großen Herausforderungen und Chancen auf diesem Weg nur gemeinsam bewältigt werden können – branchenübergreifend
und im Schulterschluss von Wirtschaft, Wissenschaft und Politik. Unter dieser Leitlinie
bearbeitet die AG2 mit über 200 Experten und Branchenvertretern zentrale Themenfelder
des Nationalen IT-Gipfels.
Philippe Gröschel
Möglichkeiten der Mitwirkung
Die AG2 ist in ihren Unterarbeitsgruppen (UAG) und Projektgruppen (PG) offen für die Mitwirkung von Experten und Gästen aus unterschiedlichen Branchen, Unternehmen, Verbänden, wissenschaftlichen Einrichtungen oder politischen Institutionen. Mitglieder einer UAG
oder PG nehmen regelmäßig an Sitzungen und weiteren Arbeitsaktivitäten teil. Erwartet
wird eine kontinuierliche Mitwirkung mit aktiven und relevanten fachlichen Beiträgen.
14.12.2012 12:59:03
392
AG2-Übersicht
Ziele, Struktur und Arbeitsweise der AG2
Die Unterarbeitsgruppen der AG2
AG2: Digitale Infrastrukturen als Enabler für innovative Anwendungen
Gremien,
die in die AG2
berichten
Vorsitz:
René Obermann (Deutsche Telekom)
Anne Ruth Herkes (BMWi)
Sherpa:
Dr. Sven Hischke (Deutsche Telekom)
Dr. Peter Knauth (BMWi)
Projektmanagement:
Jens Mühlner (Deutsche Telekom)
Andreas Hartl (BMWI)
UAG Breitband
Infrastrukturen & Rollout
UAG Intelligente Netze
Strategie & Anwendungen
UAG Plattformen
Querschnittstechnologien
Leitung: Jochen Schwarz (Alcatel-Lucent)
Leitung: Dr. Sven Hischke (Deutsche Telekom)
Leitung: Claudia Mrotzek (ORACLE)
PG Branchenübergreifende
Zusammenarbeit
PG Intelligente Energienetze
Fachinitivative Cloud Computing
Leitung: Jochen Schwarz (Alcatel-Lucent)
Dr. Michael Littger (BDI)
Leitung: Kerstin Straube (Deutsche Telekom)
Dr. Andreas Breuer (RWE)
Leitung: Claudia Mrotzek (ORACLE)
PG Flächendeckender Ausbau
PG Intelligente Gesundheitsnetze
M2M Initiative Deutschland
Leitung: Jürgen Grützner (VATM)
Dr. Stephan Albers (BREKO)
Leitung: Dr. Klaus Juffernbruch (Cisco)
in Kooperation mit der AG Health
Leitung: Dr. Christoph Bach (Ericsson)
PG Haus- und Heimvernetzung
PG Intelligente Verkehrs-,
Bildungs-, Verwaltungsnetze
PG Einführung IPv6
Leitung: Michael Hütwohl (Lantiq)
Leitung: Bernd Klusmann (BITKOM)
Leitung: Prof. Dr. Christoph Meinel (HPI)
Open Access
Netzneutralität
NGA-Forum der
Bundesnetzagentur
Fachdialog Netzneutralität
des BMWi
393
Breitband: Infrastrukturen und Rollout
Die Unterarbeitsgruppe Breitband begleitet den Ausbau deutscher Breitbandinfrastrukturen, indem sie sich zentralen Fragestellungen und Maßnahmen in der branchenübergreifenden Zusammenarbeit, im flächendeckenden Ausbau von Hochleistungsnetzen und
zuverlässigen Breitbandinfrastrukturen in der Haus- und Heimvernetzung widmet.
Ansprechpartner:
Jochen Schwarz
Alcatel-Lucent
E-Mail: jochen.schwarz @ alcatel-lucent.com
Intelligente Netze: Strategie und Anwendungen
Die Unterarbeitsgruppe Intelligente Netze behandelt das zentrale Thema der AG2 im
Gipfeljahr 2012. Im Rahmen eines strukturierten Strategieprozesses erarbeiten Experten
aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft gemeinsam strategische Kernaussagen zur Umsetzung intelligenter Netzinfrastrukturen in den Bereichen Energie, Gesundheit, Verkehr,
Bildung und Verwaltung. Das Ergebnis der unterjährigen Projektarbeit wurde als Beitrag zu
einer nationalen Strategie Intelligente Netze auf dem 7. IT-Gipfel an die Bundesregierung
übergeben.
Abbildung
Ü-1:
Organigramm
der AG2, Stand 2012
IT-Gipfel AG2: Organisation
2012,
Stand: 24.10.2012
Quelle: eigene Darstellung
Ansprechpartner:
Dr. Sven Hischke
Deutsche Telekom
E-Mail: sven.hischke @ telekom.de
Projektorganisation der AG2
Zur Koordination aller Themen und Aktivitäten hat die AG2 ein Projektmanagement eingerichtet, welches als zentrale Anlaufstelle der Untergruppen und ihrer Leiter agiert.
Ansprechpartner:
Jens Mühlner
Andreas Hartl
Deutsche Telekom
Bundesministerium für Wirtschaft und
Technologie
E-Mail: jens.muehlner @ telekom.de
Plattformen: Querschnittstechnologien
Die Unterarbeitsgruppe Plattformen beschäftigt sich mit Maßnahmen und innovationsfreundlichen Rahmenbedingungen, um die Akzeptanz und das Vertrauen in den neuen
Technologien Cloud Computing, Machine-to-Machine-Kommunikation (kurz: M2M) und
IPv6 für den IKT-Standort Deutschland zu steigern.
Ansprechpartnerin:
Claudia Mrotzek
ORACLE
E-Mail: claudia.mrotzek @ oracle.com
E-Mail: andreas.hartl @ bmwi.bund.de
14.12.2012 12:59:03
394
AG2-Übersicht
Ziele, Struktur und Arbeitsweise der AG2
Strategieprozess der AG2
Exemplarisch für das Vorgehen der AG2 zur Erarbeitung von strategischen Empfehlungen ist in 2012 der Strategieprozess im Themenfeld Intelligente Netze, in dem alle Unterarbeitsgruppen der AG2 einbezogen wurden. Die Einführung Intelligenter Netze stößt
unabhängig vom fachlichen Anwendungsbereich zwar auf ähnlich gelagerte Herausforderungen, dennoch war der Austausch zwischen den Branchen bislang gering ausgeprägt. Es
fehlte das gemeinsame Verständnis, um den notwendigen Dialog über gemeinsame Strategien und Vorgehensweisen zu beginnen. Ausgangspunkt der Arbeit der Unterarbeitsgruppe war daher zunächst die relevanten Branchen und Experten in den Dialog zu bringen und
gemeinsame Gremien zu schaffen.
Referenzmodell der Strategie-Dimensionen
Intelligente Netze:
Definition und übergreifende Klammer
Energie
Strategie-Beschreibung
Gesundheit
Strategie-Ebenen
Ausgangssituation
(Status/Vision/Barrieren)
Verkehr/Bildung/Verwaltung
Gesellschaftliche Ebene
Akzeptanz
Volkswirtschaftlicher Nutzen
A
1.
Rechtlich/regulatorische Ebene
Strategieempfehlung
Business-Ebene
Messbare Ziele
3.
Maßnahmenempfehlungen
Prozess-Ebene
Technische-Ebene
4.
Abbildung Ü-2: Referenzmodell der Strategie-Dimensionen
Um den themenfeldbezogenen Projektgruppen der Unterarbeitsgruppe Intelligente Netze
eine gemeinsame Strukturorientierung zu geben, mit der die einzelnen Ergebnisse konsolidiert werden können, wurde in der Unterarbeitsgruppe ein strategisches Referenzmodel
erarbeitet. Anhand dieses Modells lassen sich die Ist-Situation, die Herausforderungen,
strategische Empfehlungen und Maßnahmenempfehlungen über verschiedene Ebenen
strukturiert bearbeiten. Dabei obliegen die Maßnahmen auf den gesellschaftlichen und
rechtlich/regulatorischen Ebenen tendenziell eher der Politik und die der Business-, Prozess- und technischen Ebenen tendenziell eher den Unternehmen am Markt. Gleichwohl
bestehen derart hohe Abhängigkeiten und Verknüpfungen, dass politische Maßnahmen
auf allen Ebenen erforderlich sind.
Der Vorgehensprozess und die Struktur der Unterarbeitsgruppe berücksichtigten zur
Erarbeitung der strategischen Empfehlungen jedoch zwei Perspektiven, die gleichgewichtet integrierend koordiniert wurden: Einerseits die Fachexpertise von Experten der jeweiligen Branchen- und Anwendungsfelddomänen (Projektgruppen) und andererseits die
strategische Expertise einer domänen-übergreifenden Sicht (UAG-Mitglieder). Ein solches
Vorgehen ist deshalb von Bedeutung, da bislang in der öffentlichen Diskussion zumeist
exemplarisch anhand abgegrenzter Anwendungsbereiche Intelligenter Nezte, insbesondere Smart Grid, argumentiert wird, die erforderliche übergreifende und verbindende Komponente Intelligenter Netze jedoch weitgehend unberücksichtigt blieb. Hier hat es sich
Das
T-Modell des
Strategieprozesses
die
Unterarbeitsgruppe
zur Aufgabe
gemacht, mittelfristig die übergreifenden Aspekte Inführt Strategische
Expertise
und Fachexpertise
zusammen.
telligenter
Netze strategisch
herauszuarbeiten
und umsetzungsorientiert
handhabbar zu
machen.
Strategische Expertise
Marktordnung
Rechtsrahmen
B
2.
Etablierung der Geschäftsmodelle
Investitionsrisiken
Kaufbereitschaft/Bedürfnis
C
Fachkräfte/Ausbildung
Infrastrukturaufbau/Rollout
Übergreifende Zusammenarbeit
Synergien
Technische Architekturen
Standards und Nomierung
Interoperabilität
Sicherheit
395
D
Analytisches Modell „Intelligente Netze“
Gemeinsame Funktionsweisen
Gemeinsame Herausforderungen
Policy-Modelle für eine „Neue Infrastrukturpolitik“
Intelligente
Energienetze
Intelligente
Gesundheitsnetze
Intelligente
Verkehrsnetze
Intelligente
Bildungsnetze
Intelligente
Verwaltungsnetze
Gesellschaftliche
Aspekte
Gesellschaftliche
Aspekte
Gesellschaftliche
Aspekte
Gesellschaftliche
Aspekte
Gesellschaftliche
Aspekte
Recht/Regulierung
Recht/Regulierung
Recht/Regulierung
Recht/Regulierung
Recht/Regulierung
Business-Modelle
Business-Modelle
Business-Modelle
Business-Modelle
Business-Modelle
Prozesse
Prozesse
Prozesse
Prozesse
Prozesse
Technik
Technik
Technik
Technik
Technik
E
Abbildung Ü-3:
Der Vorgehensprozess führt strategische Expertise und Fachexpertise zusammen
14.12.2012 12:59:03
396
AG2-Übersicht
Unterarbeitsgruppe Breitband
397
„Flächendeckendes Breitband –
die zentrale Infrastruktur für Intelligente Netze“
Zielsetzung
Das Hauptanliegen der UAG Breitband bestand auch in diesem Jahr darin, eine der wichtigsten nationalen Gemeinschaftsvorhaben – die konkrete Umsetzung der Breitbandstrategie der Bundesregierung – konstruktiv zu begleiten und zu unterstützen.
Unbestritten ist dafür noch sehr viel zu tun, aber es wurde auch ein Status erreicht, der
es der Energiewirtschaft, der Gesundheitswirtschaft und den öffentlichen Bereichen wie
Verkehr, Bildung und Verwaltung ermöglicht, spezifische Lösungen, das heißt den Aufbau
und den Betrieb Intelligenter Netze voranzutreiben.
Arbeitsprogramm
Schwerpunkte der Projektgruppen waren praktische Fragen wie:
• die Identifizierung von Erfolgsfaktoren und Risiken beim Ausbau flächendeckender
Hochleistungsnetze,
• die Finanzierbarkeit des flächendeckenden Breitbandausbaus, auch in schwer zu versorgenden Gebieten,
• die Erschließung von Synergieeffekten durch branchenübergreifende Zusammenarbeit
und Kooperationen von Marktteilnehmern,
• die Zulassung von modernen Technologien beim Verlegen von Glasfaserkabeln,
• die Definition geeigneter Maßnahmen zur Sicherung des Fachkräftebedarfs im Bereich
von Glasfasertechnologien,
• eine weitsichtige und optimale Berücksichtigung der Erfordernisse im Bereich der Hausund Heimvernetzung.
Abbildung Ü-4: Wordcloud zu den Themen der UAG Breitband
14.12.2012 12:59:03
398
AG2-Übersicht
Ergebnisse
Eine breite Plattform von Mitwirkenden – das heißt mehr als 50 beteiligte Unternehmen,
Verbände, Landes- und Bundesbehörden, Planungs- und Beratungsbüros – arbeitet aktiv
in der UAG Breitband mit.
Spezialisten aus der Wissenschaft, Bau-, Wohnungs-, Finanz- und Energiewirtschaft,
brachten ihre Brancheninteressen und Erfahrungen in den Projekt- und Fokusgruppen ein
und stellten so den Praxisbezug der jeweiligen Aktivitäten sicher.
Kernaussagen
Durch den Multiplikationsfaktor der beteiligten Verbände, Organisationen und Behörden
ist nicht nur eine Mitwirkung der gesamten deutschen IKT-Branche, sondern auch die permanente Kommunikation zur Wirtschaft insgesamt (Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI) und Deutscher Industrie- und Handelskammertag (DIHK)) gegeben.
Auch die für den Breitbandausbau politisch zuständigen Behörden (Bundeswirtschaftsministerium, Bundesnetzagentur, Breitbandbüro des Bundes, Vertreter der Bundesländer)
sowie der Deutsche Landkreistag schätzen die Möglichkeit der permanenten Zusammenarbeit und der gemeinsamen Diskussion wichtiger Schwerpunktthemen.
Mitglieder der Unterarbeitsgruppe Breitband
Jochen Schwarz (Leiter)
Dr. Stephan Albers
Erwin Hauser
Bundesverband Breitbandkommunikation e. V. (BREKO)
TI-Teleplan Ingenieurbüro GmbH
Dr. Werner Ambros
Wolfgang Heer
Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und
Verbraucherschutz (BMELV)
Bundesverband Glasfaseranschluss - BUGLAS e. V.
Jürgen Apitz
Ministerium für Wissenschaft, Wirtschaft und Verkehr
Schleswig-Holstein
Dr. Christoph Bach
Dr. Robert Henkel
Ericsson GmbH
European Commission DG Connect
Lars Behrens
Hans Höchstetter
Kommission für Geoinformationswirtschaft
Netcologne Gesellschaft für Telekommunikation mbH
Peer Beyersdorff
Rainer Holtz
Breitband-Kompetenzzentrum Niedersachsen
Bundestechnologiezentrum für Elektro- und
Informationstechnik e. V. (BFE)
Stefan Borscheid
Landesbank Baden-Württemberg
Tim Brauckmüller
Breitbandbüro des Bundes (BBB)
Constanze Bürger
Bundesministerium des Innern (BMI)
Bettina Deuscher
Dirk Ebrecht
1&1 Internet AG
Sabine Finke
Rainer Helle
Dr. Andrea Huber
ANGA Verband Deutscher Kabelnetzbetreiber e. V.
Michael Hütwohl
Marcus Isermann
Deutsche Telekom AG
Bernd Klusmann
Marc Konarski
s & g Beratungs- und Planungsgesellschaft mbH
Dimos Gatidis
Frank Krüger
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
Harald Geywitz
Heinz-Peter Labonte
Fachverband Rundfunk und BreitbandKommunikation (FRK)
Philippe Gröschel
Christoph Legutko
Intel Deutschland GmbH
Jürgen Grützner
Ulrike Lepper
399
14.12.2012 12:59:03
400
AG2-Übersicht
Projektgruppe Branchenübergreifende Zusammenarbeit
Dr. Michael Littger
Martina Rutenbeck
Bundesverband der Deutschen Industrie e. V. (BDI)
Eutelsat Services und Beteiligungen GmbH
Dr. Jürgen Lolischkies
Tom Schlansky
Ingenieure für Kommunikation e. V. (IfKom)
Georg Merdian
Jens Mühlner
Deutsche Telekom AG
Constanze Müller
Versatel AG
Armin Neumaier
SES Broadband Services (Astra)
Solveig Orlowski
Steffen Ortwein
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)
Dr. Wolf Osthaus
1&1 Internet AG
Dr. Mirko Paschke
Dr. Dieter Pötschke
Gemeinschaftsseminar Berlin-Adlershof
Michael Reiss
Wolfgang Schmid
Projektgruppe
Branchenübergreifende Zusammenarbeit
Steffen Schmitt
Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Telekommunikation,
Post und Eisenbahnen
Andreas Schröder
Vodafone D2 GmbH
Kai Seim
Beatrice Severin
Zielsetzung
Die Schaffung von Synergien ist ein wichtiger Schwerpunkt beim Ausbau des Hochgeschwindigkeitsnetzes. Oberste Priorität hat für die Projektgruppe dabei, mit allen relevanten Gesprächspartnern (Vertreter der Wirtschaft, Politik, Verwaltung und Kommunen) eine
einvernehmliche Strategie zur branchenübergreifenden Zusammenarbeit für den Breitbandausbau zu erzielen und konkrete Umsetzungsvorschläge zu erarbeiten.
Ministerium für Wirtschaft und Europaangelegenheiten
Dr. Katrin Sobiana
Deutscher Industrie- und Handelskammertag e. V. (DIHK)
Dr. Ernst Stangneth
Dr. Stefan Thole
Verband kommunaler Unternehmen e. V. (VKU)
Ingobert Veith
Huawei Technologies Deutschland GmbH
Andreas R. Weiss
Olaf Reus
Martina Westhues
Deutsche Telekom AG
Deutscher Landkreistag
Simon Schmidt
Ministerium für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz
Baden-Württemberg
Dr. Klaus Ritgen
401
Arbeitsprogramm
Die Projektgruppe hat dieses Anliegen bereits 2011 aufgegriffen und konkrete Vorschläge
zur Beschleunigung des Netzausbaus durch Synergien, die sich aus branchenübergreifender Zusammenarbeit ergeben, entwickelt. In einer branchen- und ressortübergreifenden
Erklärung brachten Vertreter aus Wirtschaft, Politik, Verwaltung und Kommunen erstmals
gemeinsam ihre Bereitschaft zum Ausdruck, aktiv an der Realisierung dieser Synergie
effekte mitzuwirken.
Portigon AG
Ergebnisse
In diesem Jahr wurde die Umsetzung des Arbeitsprogramms in der Praxis an einem konkreten, anspruchsvollen Pilotprojekt in Mecklenburg-Vorpommern begleitet.
Kernaussagen
Aus Sicht der Projektgruppe kann so der flächendeckende Ausbau von Hochgeschwindigkeitsnetzen entscheidend und im Sinne marktbasierter Lösungen vorangebracht werden.
Die in 2011 erarbeiteten Konzepte wurden im Gipfelprozess 2012 weitergeführt und umgesetzt sowie im Zusammenwirken mit anderen Aktivitäten der UAG Breitband ergänzt.
Konkret ging es um die Erschließung von Kostensenkungspotenzialen durch branchenübergreifende Zusammenarbeit und die projektbezogene Optimierung von technischtechnologischen Lösungen (zum Beispiel Mikro-Trenching).
14.12.2012 12:59:03
402
AG2-Übersicht
Projektgruppe Flächendeckender Ausbau von Hochleistungsnetzen
Mitglieder der Projektgruppe Branchenübergreifende Zusammenarbeit
Jochen Schwarz (Leiter)
Dr. Michael Littger (Leiter)
Bundesverband der Deutschen
Industrie e. V. (BDI)
Jürgen Apitz
Solveig Orlowski
Peer Beyersdorff
Tim Brauckmüller
Dirk Ebrecht
1&1 Internet AG
Dr. Carolin Engel
Jürgen Grützner
Projektgruppe
Dr. Barbara Prätorius
Michael Reiss
Baden-Württemberg
Olaf Reus
Dr. Klaus Ritgen
Zielsetzung
Die Projektgruppe verfolgt das Ziel, allgemeingültige Kriterien zum erfolgreichen Netzausbau in schwer zu versorgenden Gebieten aufzustellen. Hierzu werden verschiedene Hochleistungsnetze in solchen Gebieten untersucht. Des Weiteren werden mit dem
flächendeckenden Breitbandausbau zusammenhängende Fragen zu Open Access sowie
zur erforderlichen Qualifikation von Fachkräften bearbeitet.
Simon Schmidt
Wolfgang Heer
Steffen Schmitt
Bundesverband Glasfaseranschluss – BUGLAS e. V.
Arbeitsprogramm
Schleswig-Holstein
Andreas Schröder
Dr. Robert Henkel
Dr. Katrin Sobania
Hans Höchstetter
Dr. Ernst Stangneth
Simon Japs
Dr. Stefan Thole
Zur Umsetzung der Zielsetzungen hat die Projektgruppe folgende Aktivitäten bearbeitet:
• Konkretisierung ordnungspolitischer und organisatorischer Gesichtspunkte von Open
Access,
• Identifizierung von Erfolgsfaktoren und Risiken beim Breitbandausbau in schwer zu versorgenden Regionen anhand von Beispielprojekten,
• Erarbeitung von Strategien zur Sicherung des Fachkräftebedarfs für den Breitband
ausbau.
Marc Konarski
Ingobert Veith
Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und
neue Medien e. V. (BITKOM)
Ralf Kudlek
DB Netz AG
Rainer Helle
Ulrike Lepper
Georg Merdian
403
Vodafone D2 GmbH
Achim Vrielink
Robin Weiand
RWE Supply & Trading GmbH
Martina Westhues
Deutsche Telekom AG
Reiner Wünsch
Ergebnisse
Die Projektgruppe hat ihr Arbeitsprogramm umgesetzt und dabei vom erweiterten Teilnehmerkreis der UAG Breitband (Ministerien von Bund, Ländern, Gemeinden und Kommunen,
Fachverbände und Wirtschaft) profitiert, um die Gemeinschaftsaufgabe des Breitbandausbaus voranzutreiben.
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung
(BMVBS)
14.12.2012 12:59:04
404
AG2-Übersicht
Kernaussagen
Der flächendeckende Breitbandausbau ist nur durch das gemeinsame Engagement von
Wirtschaft, Bund, Ländern und Kommunen zu bewältigen. Die Finanzierung bleibt ein kritischer Faktor. Deshalb sind sämtliche Möglichkeiten zur Kostensenkung, wie die Nutzung
von Synergien und innovativer Verlegetechniken, auszunutzen. In einigen Gebieten bleibt
staatliche Förderung weiterhin notwendig. Die vorhandenen Programme sind zu nutzen
und zu optimieren. Zur Erhöhung der Netzauslastung bieten sich Kooperationen in Form
von Open Access an – insbesondere in ländlichen Gebieten. Daher ist künftig weiter an der
konkreten, praktischen Umsetzung von Open Access zu arbeiten. Schließlich gilt es, den
für den flächendeckenden Breitbandausbau erforderlichen Fachkräftebedarf durch geeignete Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen langfristig zu sichern.
Projektgruppe Flächendeckender Ausbau von Hochleistungsnetzen
Mitglieder der Projektgruppe Flächendeckender Ausbau von Hochleistungsnetzen
Jürgen Grützner (Leiter)
Dr. Stephan Albers (Leiter)
Verband der Anbieter von
Telekommunikations- und
Jürgen Apitz
Stephanie Krause
Tim Brauckmüller
Michael Brinkmann
Deutsche Telekom AG
Bettina Deuscher
Landesbank Baden-Württemberg (LBBW)
Dr. Carolin Engel
Sabine Finke
Dimos Gatidis
Philippe Gröschel
Wolfgang Heer
Alexander Heilmann
EWE TEL GmbH
Rainer Helle
Heinz-Peter Labonte
Fachverband Rundfunk- und BreitbandKommunikation (FRK)
Ulrike Lepper
Dr. Michael Littger
Dr. Jürgen Lolischkies
Ingenieure für Kommunikation e. V. (ifKom)
Julia Meixner
Georg Merdian
Steffen Ortwein
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung
Dr. Stephan Pesch
Deutsche Telekom AG
Schleswig-Holstein
Dr. Robert Henkel
Ulrich Rehfueß
Simon Japs
Michael Reiss
Baden-Württemberg (MLR)
Dr. Wolfgang Kluge
Ericsson GmbH
Bernd Klusmann
405
Olaf Reus
Dr. Klaus Ritgen
Marc Konarski
Tom Schlansky
Mehrwertdiensten e. V. (VATM)
Deutscher Landkreistag (DLT)
14.12.2012 12:59:04
406
AG2-Übersicht
Fokusgruppe Finanzierung von Hochleistungsnetzen in schwer zu versorgenden Gebieten
Simon Schmidt
Dr. Stefan Thole
Steffen Schmitt
Andreas R. Weiss
Portigon AG
Andreas Schröder
Deutsche Telekom AG
Vodafone D2 GmbH
Jochen Schwarz
Dr. Katrin Sobania
Dr. Ernst Stangneth
Martina Westhues
Gregor Wilke
407
Fokusgruppe
in schwer zu versorgenden Gebieten
Dr. Remco van der Velden
Ingobert Veith
Zielsetzung
Die Fokusgruppe ist von der Unterarbeitsgruppe Breitband des IT-Gipfelprozesses 2012
eingerichtet worden und besteht aus 35 Mitgliedern. Ihre Zielsetzung ist es in erster Linie,
Möglichkeiten zur Erleichterung der Finanzierung von Next-Generation-Access-Projekten
(NGA-Projekten) im ländlichen Raum zu entwickeln bzw. anhand von Best Practices zu diskutieren. Die Teilnehmer der Fokusgruppe waren aufgerufen, Pilotprojekte zusammenzutragen, die für eine Bewerbung bei der Connecting Europe Facility (CEF) zur Förderung des
Breitbandausbaus in Frage kommen könnten.
Arbeitsprogramm
So wurden beispielsweise in der Diskussion mit Vertretern der Europäischen Kommission
Rahmenbedingungen und Kriterien zur Umsetzung von Breitbandprojekten, die durch das
CEF-Programm unterstützt werden könnten, spezifiziert. Diese führten zu einem offenen
Brief an die EU-Kommissarin Neelie Kroes. Es erfolgte die Sammlung von 180 Piloprojekten, die den Bedarf am CEF-Programm verdeutlichte und ein differenziertes Meinungsbild
liefern konnte. Darüber hinaus wurden Ansätze zur Verbesserung der Rahmenbedingungen
zur Finanzierung des NGA-Ausbaus im ländlichen Raum diskutiert, die in einem Positionspapier mündeten.
Ergebnisse
Generell festzuhalten ist: Auch mit Fremdkapital wird eine unwirtschaftliche Lösung nicht
wirtschaftlicher. Durch sinnvolle Kommunikation, Koordination und Bündelung kann man
sowohl organisatorische und administrative wie auch wirtschaftliche Synergien nutzen.
Bei bestimmten Voraussetzungen jedoch bleibt eine finanzielle Förderung die Voraussetzung zum Erreichen des Ziels.
14.12.2012 12:59:04
408
AG2-Übersicht
Das Instrument der CEF betreffend, ist beabsichtigt, die etablierten Förderprogramme
ab 2014 durch die CEF zu ergänzen. Die EU macht durch dieses Instrument deutlich, dass
Finanzierungs- und Zuschussmöglichkeiten genutzt werden müssen, um effiziente Investitionen in schwer zu versorgenden Regionen auslösen zu können. Die Förderkriterien der
CEF sind bislang jedoch noch zu undifferenziert. Die Fokusgruppe betont die Notwendigkeit einer Förderung dort, wo in absehbarer Zukunft kein Ausbau im Markt zu erwarten
ist.
Fokusgruppe Finanzierung von Hochleistungsnetzen in schwer zu versorgenden Gebieten
Mitglieder der Fokusgruppe Finanzierung von Hochleistungsnetzen in schwer zu
versorgenden Gebieten
Tim Brauckmüller (Leiter)
Breitbandbüro des Bundes
Dr. Stephan Albers
Jürgen Apitz
Kernaussagen
Sebastian Bergmann
Deutscher Sparkassen- und Giroverband e. V. (DSGV)
• Förderinstrumente wie die Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der Agrarstruktur und
des Küstenschutzes“ (GAK), die Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der regionalen
Wirtschaftsstruktur“ (GRW), der Europäische Fonds für regionale Entwicklung (EFRE),
der Europäische Landwirtschaftsfonds für die Entwicklung des ländlichen Raums (ELER)
sowie diverse Programme der Länder müssen mit Blick auf den schrittweisen NGA-Ausbau in den schwer zu versorgenden Gebieten weitergeführt und von Bund, Ländern und
Kommunen durch eine gemeinsame finanzielle Kraftanstrengung zügig fortentwickelt
werden.
• Eine Umsetzung von Projektfinanzierungen zum Aufbau von Hochleistungsnetzen muss
stärker unterstützt werden. Hierzu gehören die effiziente Einbindung von Banken und
Sparkassen und die Verbesserung der Kommunikation zu den verschiedenen existierenden oder neu aufzulegenden Finanzierungsmodellen. Die Fokusgruppe hält ein dezidiertes Breitband-Förder- und/oder -Finanzierungsprogramm, beispielsweise der Kredit
anstalt für Wiederaufbau (KfW) oder aus EU- bzw. Bundesmitteln, für wünschenswert.
• Für eine Versorgung des ländlichen Raums mit Hochleistungsnetzen müssen Synergien
umfangreich ausgeschöpft werden. Hierzu ist die weitgehende Mitnutzung vorhandener, geeigneter Infrastrukturen zu gewährleisten.
• Es ist darauf hinzuweisen, dass mit dem Energiewendeprozess und dem flächen
deckenden Ausbau von Hochgeschwindigkeits-Internetanschlüssen in Deutschland
zwei Märkte koexistieren, die äußerst selten zusammen betrachtet werden. Im Zuge
der Energiewende regen wir einen intensiven Dialog zwischen den Akteuren an, damit –
insbesondere regional – verstärkt Synergien genutzt werden können.
409
Stefan Borscheid
Bettina Deuscher
Georg Merdian
Solveig Orlowski
Michael Reiss
Baden-Württemberg (MLR)
Dimos Gatidis
Dr. Klaus Ritgen
Sabine Finke
Deutscher Landkreistag (DLT)
Jürgen Grützner
Tom Schlansky
Christopher Hasenkamp
Simon Schmidt
Dr. Robert Henkel
Andreas Schröder
Vodafone D2 GmbH
Simon Japs
Jochen Schwarz
Marc Konarski
Dr. Stefan Thole
Stephanie Krause
Heinz-Peter Labonte
Fachverband Rundfunk- und BreitbandKommunikation (FRK)
Christoph Legutko
Ulrike Lepper
Ulla Meixner
Breitbandnetz GmbH & Co. KG
Sarah Thomé
Ingobert Veith
John Vogelgesang
Wirtschafts- und Infrastrukturbank Hessen
Andreas R. Weiss
Portigon AG
Martina Westhues
Deutsche Telekom AG
Christian Zieske
14.12.2012 12:59:04
410
AG2-Übersicht
Fokusgruppe
am Beispiel Mikro-/Mini-Trenching (MT)
Zielsetzung
Beim Ausbau der Telekommunikationsinfrastruktur hin zu Hochleistungsnetzen sind die
Tiefbaukosten der größte Kostenfaktor.
Vor diesem Hintergrund sollen vorrangig alle Möglichkeiten genutzt werden, die zu einer
Reduzierung der Tiefbaukosten im Rahmen des Ausbaus beitragen, um die Wirtschaftlichkeit von Projekten zu verbessern und damit einhergehend den Ausbau zu beschleunigen.
Arbeitsprogramm
Die Fokusgruppe hat zum Ziel, das Verfahren an sich und die Einsatzmöglichkeiten zu beschreiben sowie die notwendigen Maßnahmen einzuleiten, damit Mikro-/Mini-Trenching
als Standard in die einschlägigen Regelwerke aufgenommen werden kann.
Als Grundlage hierfür liegt ein in der Fokusgruppe im Rahmen des IT-Gipfelprozesses
abgestimmtes Arbeitspapier vor, das noch hinsichtlich straßenbautechnischer Fragestellungen der Ergänzung bedarf. Dazu wurden die Forschungsgesellschaft für das Straßenund Verkehrswesen (Regelwerksaufsteller für den Straßenbau), das Bundesministerium für
Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) und die Straßenbauverwaltungen der Länder
eingebunden.
Fokusgruppe Alternative Verlegetechnologien am Beispiel Mikro-/Mini-Trenching (MT)
Kernaussagen
• Ausgehend von den der Fokusgruppe vorliegenden Informationen und ersten Erfahrungen aus Deutschland lassen sich die Tiefbaukosten bei der Breitbanderschließung in den
jeweiligen Einsatzgebieten vermutlich um ca. ein Viertel bis ein Drittel reduzieren.
• Als alternatives Verlegeverfahren für Glasfaser-Access-Netze wird in verschiedenen
Staaten der Europäischen Gemeinschaft (zum Beispiel Schweden, Norwegen, Frankreich, Spanien und Italien) das Mikro-/Mini-Trenching-Verfahren eingesetzt.
• Die unterschiedlichen Regelwerke in Deutschland, die die Verlegung von Leitungen im
Zusammenhang mit Straßen bestimmen, sehen die Nutzung von Mikro-/Mini-Trenching
noch nicht vor. Als Grundlage für die Standardisierung soll das oben genannte Arbeitsblatt dienen.
Mitglieder der Fokusgruppe Alternatvie Verlegetechnologien
am Beispiel Mikro-/Mini-Trenchning (MT)
Michael Reiss (Leiter)
Wolfgang Schmid (Leiter)
Ministerium für Ländlichen Raum und
Verbraucherschutz Baden-Württemberg
Stephan Bickmann
Michael Preiß
e.wa riss Netze GmbH
Tim Brauckmüller
Lukas Romanowski
Rohrleitungsbauverband e. V.
Volker Braun
Dietmar Ruf
BVS-net Energie und Kommunikationstechnik GmbH
Deutscher Städte- und Gemeindebund /
Gemeindetag Baden-Württemberg
Manfred Geis
Deutsche Telekom AG
Karl Jelinski
Leonhard Weiss GmbH & Co. KG
Ergebnisse:
Mikro-/Mini-Trenching wurde als modernes Verlegeverfahren für die Breitbanderschließung identifiziert, mit dem sich die Tiefbaukosten signifikant reduzieren lassen.
Das von der Fokusgruppe erstellte Arbeitspapier ist zwischenzeitlich den Gemeinden Orien
tierungshilfe für kommunale Investitionsmaßnahmen und dient der breiten Information der
Bauwirtschaft und wird auf einschlägigen Fachtagungen und Kongressen vorgestellt.
411
Karl-Heinz Johnen
Simon Schmidt
Marc Schramm
Bundesministerium für Verkehr Bau- und Stadtentwicklung
(BMVBS)
Rolf Schrodi
Dr. Wolfgang Kluge
Martin Simonetti
Ericsson GmbH
Höpfinger GmbH & Co. KG
Jürgen Kranz
Frederic Ufer
EnBW ODR TSG GmbH
Ulrike Lepper
Joachim Majcherek
Hochschule Biberach
Reiner Wünsch
(BMVBS)
Landesbetrieb Straßenbau Nordrhein-Westfalen
14.12.2012 12:59:04
412
AG2-Übersicht
Projektgruppe
Zielsetzung
Die Haus- und Heimvernetzung stellt immer noch ein unterschätztes zentrales Element
dar, um die Marktdurchdringung Intelligenter Netze und zukünftiger Anwendungen überhaupt zu ermöglichen. Eine ganzflächige und hoch qualitative Netzabdeckung auch innerhalb des Hauses und der Wohnung ist hierfür Voraussetzung. Die Projektgruppe verfolgt
das Ziel, basierend auf der Breitbandstrategie der Bundesregierung, die Haus- und Heimvernetzung als Bindeglied zum Endkunden in das öffentliche Bewusstsein zu rufen und
ihren Ausbau voranzutreiben. Hierzu wurde unter anderem eine Studie zur volkswirtschaftlichen Bedeutung der Haus- und Heimvernetzung bei den Professoren Picot und Grove
(Institut für Information, Organisation und Management, München) in Auftrag gegeben,
die inzwischen vorliegt.
Projektgruppe Haus- und Heimvernetzung
413
Kernaussagen
Die große Bedeutung der Heimvernetzung als Querschnittstechnologie zur Realisierung
Intelligenter Netze und das damit verbundene volkswirtschaftliche Potenzial sind nicht
im öffentlichen Bewusstsein. Ein hoher Grad der Fragmentierung von Technologien und
Komponenten steht der schnellen und weiten Verbreitung der Heimvernetzung im Wege,
insbesondere bei Diensten niedriger Bitrate, wie sie unter anderem bei Anwendungen
im Bereich intelligenter Stromnetze oder bei Gesundheitsnetzen auftreten. Eine einheitliche Vorgehensweise und die Fokussierung auf internationale Standards sind dringend
erforderlich. Eine hochqualitative Netzabdeckung in Haus oder Wohnung kann nur durch
einen Mix aus drahtgebundenen und drahtlosen Technologien erzielt werden. Daher ist
eine enge Zusammenarbeit mit der Wohnungswirtschaft dringend geboten, zum Beispiel
um Vorschläge zur Verankerung der Haus- und Heimvernetzung in Bauvorschriften zu erarbeiten.
Mitglieder der Projektgruppe Haus- und Heimvernetzung
Michael Hütwohl (Leiter)
Arbeitsprogramm
Die Projektgruppe hat 2012 folgende Themen bearbeitet:
• Konkretisierung und Quantifizierung – hierzu zählt die quantitative Erfassung des Status quo der Haus- und Heimvernetzung in Deutschland mit dem Ziel, Vorschläge für die
Einführung und Erweiterung von Bauvorschriften zu erarbeiten und bestehende steuerliche Anreize zu nutzen,
• verstärkte Öffentlichkeitsarbeit durch studienbegleitende und kommunikative Maß
nahmen,
• Erfassung des Status der bisher eingesetzten Technologien und Protokolle.
Thomas Baumgartner
Michael Preiß
Ericsson GmbH
Marco Dietrich
Georg Schell
Elcon Systemtechnik GmbH
Kathrein-Werke KG
Henning Eid
Michael Schidlack
Christoph Legutko
Georg Merdian
Ergebnisse
Jens Mühlner
Dr. Claus Wedemeier
Bundesverband deutscher Wohnungs- und
Immobilienunternehmen e. V. (GdW)
Torsten Witusch
Connected Living e. V.
Deutsche Telekom AG
Es wurden im Wesentlichen die folgenden Arbeitsergebnisse erzielt:
• Quantifizierung der volkswirtschaftlichen Relevanz der Haus- und Heimvernetzung in
Schlüsselsektoren,
• Initiierung von Maßnahmen zur Standardisierung, Interoperabilität und Normung durch
das Deutsche Institut für Normung e. V.,
• Einbeziehung der Wohnungswirtschaft in die Arbeit der Projektgruppe.
14.12.2012 12:59:04
414
AG2-Übersicht
Unterarbeitsgruppe Intelligente Netze
415
„Intelligente Netze –
Strategien auf dem Weg in die digitale Gesellschaft“
Im digitalisierten Zeitalter sind Intelligente Netze von zentraler volkswirtschaftlicher und
gleichzeitig gesellschaftlicher Bedeutung. Sie haben den Charakter eines strategischen,
wettbewerbsbestimmenden volkswirtschaftlichen Produktionsfaktors. Intelligente Netze
vernetzen Wirtschaft und Leistungserbringer untereinander und ermöglichen es Informa
tionen aus unterschiedlichsten Quellen zusammenzutragen, neue Wirkzusammenhänge zu
erschließen und Entscheidungs- und Produktionsprozesse in einem Maße zu optimieren,
das bislang nicht vorstellbar war.
Zielsetzung
Die Unterarbeitsgruppe Intelligente Netze behandelte das zentrale Thema der AG2 im
Gipfeljahr 2012. Die mit Intelligenten Netzen einhergehenden Produktivitäts- und Effi
zienzgewinne im Einsatz von Ressourcen sind die wesentlichen Grundlagen für Wachstum
und Wohlstand im nächsten Jahrzehnt. Um die qualitativen Stärken des Wirtschaftsstandortes Deutschland zu erhalten und auszubauen und im Wettbewerb der Volkswirtschaften
zu bestehen, wird eine von Wirtschaft und Gesellschaft gleichermaßen getragene, nationale Strategie Intelligente Netze benötigt. Sie muss die Kräfte und Ressourcen aus Gesellschaft, Staat und Wirtschaft einen und auf den Ausbau Intelligenter Netze in Deutschland
ausrichten.Ziel der Unterarbeitsgruppen ist die Unterstützung der Bundesregierung bei
der Entwicklung einer solchen Strategie Intelligente Netze.
Arbeitsprogramm
Abbildung Ü-5: Wordcloud zu den Themen der UAG Intelligente Netze
Im Rahmen eines strukturierten Strategieprozesses der Unterarbeitsgruppe erarbeiteten
Experten aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft gemeinsam strategische Kernaussagen
zur Umsetzung Intelligenter Netze in den Bereichen Energie, Gesundheit, Verkehr, Bildung
und Verwaltung. Hiermit wurde die Grundlage für ein Aktionsforum geschaffen, welches
als Plattform zur fundierten fachlichen und politischen Auseinandersetzung zum Thema
weiter auszubauen ist. Als solches wird die Kompetenzbündelung und Forcierung der notwendigen Zusammenarbeit über Branchen- und Ressortgrenzen hinweg angestrebt.
14.12.2012 12:59:04
416
AG2-Übersicht
Ergebnisse
Kern einer nationalen Strategie Intelligente Netze muss es daher sein:
Die Ergebnisse der unterjährigen Arbeit der Unterarbeitsgruppe Intelligente Netze und ihrer Projektgruppen werden als Beitrag zu einer nationalen Strategie Intelligente Netze auf
dem 7. IT-Gipfel an die Bundesregierung übergeben. Darüber hinaus werden von den branchenbezogenen Projektgruppen weiter detaillierende, strategische Empfehlungspapiere
veröffentlicht.
1. Kräfte und Ressourcen zu bündeln und an einem Strang zu ziehen,
um Deutschland zeitnah zum Land der Intelligenten Netze zu machen.
Die Politik, die Bundesregierung, sollte dabei die Rolle eines Treibers der Veränderung
einnehmen, bewusste politische Impulse setzen und ihre koordinierende Rolle zwischen
Gesellschaft, Staat und Wirtschaft verstärken. Die Chance: erhebliche Potenziale einer
auf Intelligente Netze abgestimmten Wirtschaftspolitik, Bildungs- und Forschungspolitik,
Energiepolitik, Gesundheits- und Sozialpolitik können gehoben werden. Deutschland erhält die infrastrukturellen Grundlagen für Wachstum und Fortschritt in einer digitalen
Gesellschaft.
Kernaussagen
Die Technik zur Realisierung Intelligenter Netze ist verfügbar. Dennoch wird die für Deutschland wichtige zügige Umsetzung nicht allein durch den Antrieb der Marktkräfte zu realisieren sein. Es bedarf einer gemeinsamen nationalen Kraftanstrengung, eines politischen
und gesellschaftlichen Willens, um fünf Infrastrukturen zeitgleich in das digitale Zeitalter
zu transformieren.
Wesentliche Hemmnisse, denen es zu begegnen gilt, sind:
• Der Aufbau Intelligenter Netze ist komplex. Es sind eine Vielzahl relevanter Beteiligter
zu koordinieren. Hohe Anfangsinvestitionen müssen aufgebracht und zukünftige Marktmodelle gestaltet werden.
• Fehlende Rechtssicherheit sowie fehlende Harmonisierung rechtlicher Regelungen und
Rahmenbedingungen auf nationaler und europäischer Ebene schaffen Unsicherheiten
bezüglich des Aufbaus Intelligenter Netze und behindern private Investitionen. Ein bewusstes und ressortübergreifendes Handeln ist erforderlich.
• Akzeptanzfaktoren werden vernachlässigt. Die Chancen und der gesellschaftliche Nutzen Intelligenter Netze werden nur unzureichend aktiv kommuniziert. Die notwendige
gesellschaftliche Akzeptanz Intelligenter Netze erfordert einen breiten und kritischen
Zukunftsdialog über alle gesellschaftlichen Ebenen hinweg.
• Fehlende Koordination relevanter Aktivitäten auf nationaler Ebene führt zu Insellösungen, Interoperabilitätsproblemen, fragmentierten Geschäfts- und Marktmodellen, sowie zu Nachteilen der deutschen Wirtschaft bei internationalen Standardisierungsaktivitäten. Um den Anspruch und die Chancen einer deutschen Technologieführerschaft
zu wahren, muss die Zusammenarbeit forciert werden.
417
2. Deutschlands Weg in die digitale Gesellschaft mit einem breiten Konsens als
Fundament abzusichern.
Wirtschaft und Politik müssen den gesellschaftlichen Ausgleich suchen. Ein stabiler Konsens in der Beurteilung von Chancen, Risiken, Nutzen und Kosten zwischen Wirtschaft
und Gesellschaft muss Grundlage des Handels sein und eine langfristige Rentabilität
der erforderlichen Infrastrukturinvestitionen ermöglichen. Maßnahmen zur Akzeptanzförderung und die Verankerung des Themas Intelligente Netze in Aus- und Weiterbildung
sowie in der Forschung müssen vorangetrieben werden. Deutschland braucht Wissen
und Wollen als Basis für den Erfolg in der digitalen Welt.
14.12.2012 12:59:05
418
AG2-Übersicht
Projektgruppe Intelligente Energienetze
Mitglieder der Unterarbeitsgruppe Intelligente Netze:
Dr. Sven Hischke (Leiter)
Dr. Christoph Bach
Claudia Mrotzek
Ericsson GmbH
Ansgar Baums
Jens Mühlner
Hewlett-Packard GmbH
Deutsche Telekom AG
Bernd Beckert
Dr. Rahild Neuburger
Fraunhofer-Institut für Systemund Innovationsforschung ISI
MÜNCHNER KREIS Ludwig-Maximilians-Universität München
Dr. Andreas Breuer
Toll Collect GmbH
Marco Brunzel
init Aktiengesellschaft für digitale Kommunikation
Guido Burger
Axel Freyberg
A. T. Kearney GmbH
Dr. Andreas Gentner
Deloitte Consulting GmbH
Andreas Hartl
Michael Hütwohl
Dr. Klaus Juffernbruch
Cisco Systems GmbH
Bernd Klusmann
Dr. Peter Knauth
Hasso-Plattner-Institut für Softwaresystemtechnik GmbH
Projektgruppe
RWE Deutschland AG
419
Dr. Bernd Pfitzinger
Dr. Jörg Richartz
Deutsche Telekom AG
Jochen Schwarz
Kerstin Straube
Deutsche Telekom AG
Thilo Többens
Prof. Dr. Marion Weissenberger-Eibl
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
Robert A. Wieland
TNS Infratest GmbH
Zielsetzung
Kaum ein infrastrukturelles Thema wird in der öffentlichen Wahrnehmung derart intensiv
diskutiert wie der erforderliche Umbau der Energienetze hin zu Intelligenten Netzen. Die
deutsche Energiewende fordert von allen Beteiligten zusätzliche Anstrengungen. Die EURichtlinie für erneuerbare Energien verlangt bis 2020 einen Anteil von 20 % Strom aus
regenerativen Quellen, die deutschen energiepolitischen Ziele sogar 35 %. Smart Grids
sind als schutzbedürftige Infrastrukturen einzustufen. Bis Ende 2012 sollen auf euro
päischer Ebene Anforderungen für eine harmonisierte Architektur und Normungsvorgaben
für Smart Grids festgelegt sein. In Deutschland werden aktuell unter Einbeziehung von
Energiewirtschaft und IKT-Branche die rechtlichen Rahmenbedingungen für Smart Grids
weiterentwickelt. Hier sieht die Projektgruppe ihren Beitrag darin, die entsprechenden
branchenübergreifenden Diskussionsprozesse stärker zu unterstützen und strategische
Aspekte zur Entwicklung leistungsfähiger und sicherer IKT für den Energiesektor herauszuarbeiten. Allerdings existieren noch viele Einzelmaßnahmen der Verbände. Hier setzt
sich die Projektgruppe das Ziel einer Ausgangsanalyse. Die strategischen Aspekte sollen
in eine nationale Strategie für Intelligente Netze einfließen.
Dr. Bernd Wiemann
Deep Innovation GmbH / Münchner Kreis
Dr. Malthe Wolf
Arbeitsprogramm
TNS Infratest GmbH
Johannes Wust
Basierend auf den Zielsetzungen der Projektgruppe wurde folgendes Arbeitsprogramm
verfolgt:
• Bestandsaufnahme der Einzelaktivitäten der verschiedenen Verbände,
• Konsolidierung eines Gesamtüberblicks,
• Identifizierung von möglichen Lücken und Inkonsistenzen,
• Erarbeitung von IKT-relevanten Themenbeiträgen,
• Abstimmung der Themen mit den betreffenden Gremien,
• Einbringung der Themen in die laufenden Diskussionsprozesse,
• Konsolidierung der Ergebnisse zu einem Beitrag für eine nationale Strategie
Intelligente Netze.
14.12.2012 12:59:05
420
AG2-Übersicht
Ergebnisse
• Gemeinsam mit Experten der Energie- und IKT-Branche erfolgte die Umsetzung des
Arbeitsprogramms im Rahmen eines umfangreichen Strategieprozesses.
• Der unterjährige Strategieprozess beinhaltete mehrere Experten-Workshops, eine ExpertenOnline-Diskussion sowie regelmäßige Projektgruppensitzungen und Sitzungen von Fachgruppen zu den strategischen Ebenen des Referenzmodells der UAG Intelligente Netze.
• Als Ergebnis wurden Strategieempfehlungen an die maßgeblichen politischen Entscheidungsträger in Deutschland zum Aufbau intelligenter Energienetze erarbeitet.
• Diese wurden in einem Strategiepapier veröffentlicht und mit Maßnahmenvorschlägen
hinterlegt, wie die Energieversorgungsinfrastruktur mittels innovativer IKT auf die anstehenden Herausforderungen vorbereitet werden sollte.
in Deutschland zurzeit noch nicht vorhanden. Die rechtlichen Rahmenbedingungen sind
für viele Marktteilnehmer noch nicht hinreichend definiert und sollen durch die sogenannten „Smart Grid-Verordnungen“ konkretisiert werden.
• Die Bewältigung der Herausforderung intelligente Stromnetze einzuführen, erfordert ein
kohärentes Vorgehen bei technischen Spezifikationen, der Beschreibung von Markt
modellen, -rollen und -prozessen, den Anreizen für Investitionen in Intelligente Netze,
der Aus- und Weiterbildung und den Maßnahmen zur gesellschaftlichen Akzeptanz.
• Aufgrund der Komplexität der Themen ist es notwendig, dass eine Gesamtkoordina
tion durch die Bundesregierung sichergestellt wird. Die Unternehmen der Informationsund Kommunikationsbranche und die Unternehmen der Energiewirtschaft werden die
Bundesregierung bei der Einführung von intelligenten Energienetzen in Deutschland gemeinsam unterstützten.
Kernaussagen
Übersicht der Maßnahmenempfehlungen der Projektgruppe Intelligente Energienetze:
• Durch den massiven Zubau erneuerbarer Energien ändern sich die Anforderungen an
die Stromnetze grundlegend. Die zunehmende Volatilität und Dezentralität der Energieerzeugung erhöht die Komplexität und erfordert eine höhere Flexibilität der Netze sowie
eine angepasste Steuerungslogik.
• Der verstärkte Einsatz von IKT wird beim Aufbau und dem Erfolg von Smart Grids eine
entscheidende Rolle spielen, in denen der Strombedarf aller Verbraucher intelligent abgeschätzt und auf dieser Basis die Erzeugung und Bereitstellung des Stroms dynamisch
angepasst wird.
• IKT ermöglicht ebenfalls dynamische Angebote, die zu Änderungen im Verhalten der
Verbraucher führen werden. Die bisher stark separierten Energie- und IKT-Branchen
wachsen dafür mehr und mehr zusammen.
• Gleichzeitig treibt die Bundesregierung die Öffnung der Märkte voran und stellt dazu
rechtliche und regulatorische Vorgaben bereit. Das Eckpunktepapier „Smart Grid und
Smart Market“ der Bundesnetzagentur war ein erster umfassender Schritt zur Bestimmung und Abgrenzung von Zusammenhängen und Begrifflichkeiten in einem neu entstehenden Marktumfeld mit großen technischen Innovationen.
• Dennoch fehlt momentan ein gemeinsames Verständnis hinsichtlich der Begriffe „Smart
Grid“ und „Smart Market“ in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft.
• Gleichzeitig mangelt es an einem über alle Beteiligten hinweg gültigen Zielbild und
Gesamtkonzept. Das spiegelt sich in der komplexen Koordinierungsaufgabe von Ministerien in Bund und Ländern, Regulierung, Unternehmen, Gremien und Verbänden zur
Umsetzung der Energiewende wider.
• IKT kann nur dann sinnvoll zur Weiterentwicklung der bestehenden Stromnetze zu
Smart Grids beitragen, wenn schlüssige Rahmenbedingungen gegeben sind. Diese sind
Schritt 1:
421
• Mandatierung der Gesamtkoordination
Wir empfehlen die zügige Mandatierung für die Gesamtkoordination aller Aktivitäten im
Rahmen der Einführung intelligenter Energienetze und für die Umsetzung aller Maßnahmen mit Beteiligung der Bundesregierung. Die bestehende Dialogplattform „Zukunfts
fähige Energienetze“ kann die Basis für eine koordinierende Funktion bilden. Seitens der
beteiligten Ministerien ist in Abstimmung mit den relevanten Akteuren ein verbindlicher
Zeitplan mit klar definierten Projektabschnitten zu erstellen, damit die Aktivitäten optimal aufeinander abgestimmt werden können.
• Erstellung eines gesamtheitlichen Zielbildes
Die Energiewende ist beschlossen. Die Ausarbeitung eines gesamtheitlichen detaillierten Zielbildes und Meilensteinplanes ist ein entscheidender Schritt zu einer gemeinsam
verstandenen Perspektive, an der sich alle weiteren Aktivitäten ausrichten. Wichtig sind
insbesondere mit Hinblick auf eine Öffnung, Weiterentwicklung und Erweiterung des bestehenden Marktes klare Rahmenbedingungen und Rollendefinitionen unter volkswirtschaftlich optimalen Gesichtspunkten und deren Umsetzung.
Schritt 2:
• Gesellschaftliche Akzeptanz stärken
Wir erachten es als sinnvoll, eine umfassende Informationskampagne des Bundes
durchzuführen, um den Nutzen für die Gesellschaft und den Einzelnen zu kommunizieren. Dem dienen von Regierung und Industrie gemeinsam getragene Informations- und
14.12.2012 12:59:05
422
AG2-Übersicht
Kommunikationsmaßnahmen. Zusätzlich empfehlen wir, Aufklärungsarbeit in Schule,
Ausbildung und Studium (Lehrpläne) zu leisten, um die junge Generation verstärkt zu
involvieren.
• Rahmenbedingungen für Geschäftsmodelle schaffen
Die rechtlichen Rahmenbedingungen müssen die ausgearbeiteten Marktrollen fördern
und einen funktionierenden Markt forcieren. Durch geeignete Anreizsysteme muss der
gesamtwirtschaftliche Nutzen maximiert werden. Hierzu gehört insbesondere auch die
Investitionssicherheit für IKT. Dadurch wird es Netzbetreibern, Lieferanten und anderen
Marktteilnehmern ermöglicht, in innovative Technologien, in F&E sowie in den Vertrieb
smarter Produkte zu investieren, um Deutschland zum internationalen Markt- und Technologieführer bei Smart Grids zu entwickeln.
• Harmonisierung von unternehmensübergreifenden Prozessen
Für eine zügige operative Umsetzung intelligenter Energienetze sind zwischen den beteiligten Akteuren abgestimmte Geschäftsprozesse essenziell. Orientierungsbeispiele für die erfolgreiche Koordination und Schaffung von unternehmensübergreifenden
Prozess-Frameworks könnten das 2003 in der europäischen Energiewirtschaft gegründete „European forum for energy Business Information eXchange“ sowie das 1988 in
der internationalen Telekommunikationsbranche gegründete „Telemanagement Forum“
sein. Zielsetzung dieser nicht gewinnorientierten Arbeitsgemeinschaft ist insbesondere
die Bereitstellung eines allgemeinen Gerüstes für Geschäftsprozesse, um die Entwicklung und den Einsatz von Betriebsunterstützungssystemen flexibler und einfacher zu
gestalten. Ein ähnliches Vorgehen sollte für intelligente Energienetze in Deutschland geprüft und gefördert werden.
• Erarbeitung eines energiespezifischen IKT-Architektur- und Datenmodells
Die zügige branchenübergreifende Erarbeitung eines IKT-Architektur- und Datenmodells
für den Betrieb intelligenter Energienetze und -märkte ist eine grundlegende Maßnahme zur harmonisierten und effizienten Umsetzung technischer und funktionaler Anforderungen. Die Beteiligung der relevanten Stakeholder aus Industrie und Interessensvertretungen der betroffenen Nutzer ist auch gerade hinsichtlich Datensicherheit und
Datenschutz angeraten. Ferner sollte eine Überprüfung und Anpassung der aktuellen
Spezifikationsbemühungen für einzelne technische Komponenten oder Teilbereiche
durchgeführt und diese ins Gesamtmodell eingebunden werden.
Mitglieder der Projektgruppe Intelligente Energienetze:
Schritt 3:
Armin Mrasek
• Fachkräftemangel vorbeugen
Wir erachten den Aufbau eines adäquaten Ausbildungs- und Studienprogramms als notwendig, das die zukünftigen Bedarfe von Energie- und IKT-Wirtschaft kombiniert. Ergänzend sollten Ausbildungsoffensiven gestartet werden, um Werbung für die neuen Ausbildungs- und Studienangebote zu machen.
Kerstin Straube (Leiterin)
Dr. Andreas Breuer (Leiter)
Deutsche Telekom AG
RWE Deutschland AG
Rolf Adam
Stefanie Nauel
Cisco Systems GmbH
Ministerium für Wirtschaft, Klimaschutz, Energie und
Landesplanung Rheinland-Pfalz
Per Baacke
T-Systems International GmbH
Thomas Baumgartner
Ericsson GmbH
Andreas Bentz
Deutsche Telekom AG
Julia Böhm
Deutsche Telekom AG
Dr. Justus Broß
Manfred Burke
EWE AG
Wolfgang Dorst
Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation
und neue Medien e. V. (BITKOM)
Torsten Drzisga
Bastian Fischer
Jürgen Heiss
EnBW Operations GmbH
Stefan Sack
Holger Skurk
Dr. Bernd Sörries
Forschungsstelle Mobiles Internet am ITM
Peter Thomas
E.ON Bayer AG
Manuel Weindorf
GE Energy Germany
Anja Wieben-James
EWE AG
Thomas Wiedemann
RWE Deutschland AG
Dr. Fiona Williams
Ericsson GmbH
Dr. Babak Zeini
Deutsche Telekom AG
EWE AG
Beratende Mitwirkung für den Bundesverband
für Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW):
Bernd Kowalski
Eric Ahlers
Tobias Kempermann
Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI)
Dr.-Ing. Hartmut Matzdorf
Claudia Mrotzek
Jens Mühlner
Deutsche Telekom AG
423
Bundesverband für Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW)
Harald Hauser
EnBW Energie Baden-Württemberg AG
Philipp Lübcke
swb AG
Michael Röckerath
rhenag Rheinische Energie AG
Benjamin Scholz
Bundesverband für Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW)
14.12.2012 12:59:05
424
AG2-Übersicht
Projektgruppe
Projektgruppe Intelligente Gesundheitsnetze
425
• Grundlagen für die Akzeptanz von Intelligenten Netzen im Gesundheitswesen strukturiert und nachhaltig zu schaffen,
• die flächendeckende Etablierung von E-Health-Anwendungen auf allen Ebenen zu
ermöglichen,
• und neue Handlungsfelder konsequent zu erschließen.
Ergebnisse
Zielsetzung
Auch im Gesundheitsbereich werden die Netze intelligent. Denn durch Vernetzung gibt es
ein großes Potenzial, Kosten zu sparen, Qualität zu verbessern und Abläufe zu optimieren.
Das ist nötig, da in den letzten zehn Jahren die Ausgaben im deutschen Gesundheitswesen
um rund 33 % auf 263 Milliarden Euro pro Jahr gestiegen sind.
Die intelligente Vernetzung im Gesundheitswesen kann Antworten auf eine Vielzahl
unserer zukünftigen Herausforderungen geben. Intelligente Vernetzung im Gesundheits
wesen hat das Potenzial, das wachsende medizinische Wissen schneller an die Ärztin und
den Arzt zu bringen, die Arbeitsteilung zwischen verschiedenen Fachrichtungen und weiteren Berufsgruppen intra- und intersektoral zu unterstützen sowie die Qualität und Wirtschaftlichkeit der Versorgung weiter zu verbessern.
Intelligente Anwendungen und Netze können dabei helfen, Diskrepanzen und System
unterschiede zwischen verschiedenen Dokumentationsformen zu überwinden. Über die
heute noch bestehenden Grenzen der ambulanten und stationären Versorgung hinaus ist
mit intelligenten Anwendungen und Netzen eine noch bessere Zusammenarbeit von Ärztinnen und Ärzten und einer Vielzahl weiterer Berufsgruppen, wie zum Beispiel der Pflege,
aber auch betreuender und unterstützender Angehöriger, möglich.
Ziel der PG ist es, hierfür erforderliche Impulse in der fachlichen und politischen
Diskussion zu setzen.
• Es wurde ein Strategiepapier zu Intelligenten Netzen im Gesundheitswesen erarbeitet.
Das Papier stellt die Relevanz und den Nutzen dieser Netze für Patienten und Gesundheitsversorger bei der Sicherstellung der hohen Qualität der Versorgung auch in Zukunft
dar. Es enthält konkrete Handlungsempfehlungen für eine erfolgreiche Einführung und
Nutzung intelligenter Gesundheitsnetze.
• Der Begriff der „Intelligenten Netze im Gesundheitswesen“ ist für jemanden, der nicht
in der Branche arbeitet, nicht unmittelbar verständlich. Um den Nutzen dieser Netze für
eine breitere Öffentlichkeit greifbarer zu machen, hat die Projektgruppe anhand eines
medizinischen Szenarios eine „Story: Vernetzte Gesundheit“ erarbeitet.
• Anhand eines Patienten, der einen Schlaganfall in seiner Wohnung erleidet, wird der
Behandlungsablauf in einer Früher-Heute-Gegenüberstellung geschildert. „Früher“ beschreibt den Zustand ohne Intelligente Netze und Anwendungen – „Heute“ mit.
• Im Heute-Szenario kommt in der Wohnung des Patienten ein intelligenter Hausnotruf
zum Einsatz, der einen Sturz des Patienten feststellt und einen Notruf auslöst. Im örtlichen Krankenhaus wird per Videokonferenz ein Neurologe und Intensivmediziner aus
einer Universitätsklinik hinzugezogen. Eine elektronische Fallakte des Patienten ermöglicht den Ärzten in beiden Krankenhäusern einen Zugriff auf die aktuellen, fallbezogenen Daten des Patienten. Nach Entlassung aus dem Krankenhaus und der Rehaeinrichtung gibt ein intelligentes Telemonitoring-System dem Patienten zusätzliche Sicherheit
bei der weiteren Genesung, indem wichtige Gesundheitsparameter täglich an ein angeschlossenes Telemedizinzentrum übermittelt werden.
Arbeitsprogramm
Die Realisierung Intelligenter Netze im Gesundheitswesen stellt hohe Anforderungen an
die Anbieter der benötigten technologischen Komponenten und Dienste.
Die Vernetzung zwischen Technologien, Anwendungen und ihrer Anwender erfordert
konsistente und zukunftsfähige Voraussetzungen. Um die beschleunigte Umsetzung dieser
Voraussetzungen zu erreichen, erarbeitet die Projektgruppe Empfehlungen als Beitrag für
eine nationale Strategie „Intelligente Netze“. Wesentliche Inhalte des Arbeitsprogramms
waren:
Kernaussagen
• Über die heute noch bestehenden Grenzen der ambulanten und stationären Versorgung
hinaus ist mit intelligenten Anwendungen und Netzen eine noch bessere Zusammen
arbeit von Ärztinnen und Ärzten und einer Vielzahl weiterer Berufsgruppen, aber auch
betreuender und unterstützender Angehöriger möglich.
14.12.2012 12:59:05
426
AG2-Übersicht
• Mit aufeinander abgestimmten Informations- und Telekommunikationstechnologien
kann die Vernetzung im Gesundheitswesen dazu beitragen, dass eine noch stärkere
Einbindung der Patientinnen und Patienten in die Behandlungsprozesse ermöglicht und
das Arzt-Patienten-Verhältnis durch bessere und zeitnahe Informationen gestärkt wird.
• Für die nachhaltige Erhöhung der Akzeptanz von E-Health-Anwendungen für alle am
Prozess Beteiligten ist es zwingend erforderlich, die bestehenden Anreizsysteme auszubauen und auf die konkreten Anwendungen zu fokussieren. Das grundlegende Prinzip
hierbei ist die Freiwilligkeit.
• Für die tatsächliche Nutzung von E-Health-Anwendungen und die Nutzung Intelligenter
Netze ist die Herstellung der Interoperabilität der verschiedenen IT-Systeme und der
medizinischen Informationen in verschiedenen Systemen entscheidend. Hierbei sollten
auch die Standardisierungs- und Interoperabilitätsbemühungen auf europäischer Ebene
berücksichtigt werden.
• Die Organisationen der Selbstverwaltung sollten ihren gesetzlichen Auftrag aus dem
Versorgungsstrukturgesetz konsequent aufnehmen und Anwendungen der Telemedizin
schnellstmöglich in die Regelversorgung aufnehmen.
• Moderne IKT-Technologien bieten die Möglichkeit, den individuellen Arbeitseinsatz
räumlich und zeitlich zu flexibilisieren. Der wachsenden Erwartungshaltung der heute
und zukünftig Beschäftigten an flexibilisierten Arbeitszeitmodellen kann auch für geeignete Einsatzszenarien im Gesundheitswesen durch den gezielten Einsatz von Informa
tionstechnologien Rechnung getragen werden.
• Ohne Vertrauen der Anwender darauf, dass Datenschutz und Datensicherheit gewährleistet wird, werden sich Technologien und Anwendungen nicht durchsetzen können. Es
muss deshalb eine Vertrauensbasis dafür geschaffen werden, dass höchstpersönliche
Daten sicher und vor unberechtigten Zugriffen geschützt sind.
Projektgruppe Intelligente Gesundheitsnetze
427
Mitglieder der Projektgruppe Intelligente Gesundheitsnetze
Dr. Klaus Juffernbruch (Leiter)
Cisco Systems GmbH
Mina Ahmadi
Ekkehard Mittelstaedt
Bundesministerium für Gesundheit (BMG)
Bundesverband Gesundheits-IT e. V. – bvitg e. V.
Dr. Ralf von Baer
Jens Mühlner
Robert Bosch Healthcare GmbH
Deutsche Telekom AG
Dirk Gildemeister
Dr. Sandra Nelles
Cisco Systems GmbH
Andreas Hartl
Dr. Michael Rupprecht
Ericsson GmbH
Nino Mangiapane
Melanie Taprogge
Bundesministerium für Gesundheit (BMG)
Deutsche Telekom AG
Dr. Pablo Mentzinis
14.12.2012 12:59:05
428
AG2-Übersicht
Projektgruppe
Intelligente Verkehrs-, Bildungs- und Verwaltungsnetze
Zielsetzung
Die Projektgruppe untersucht die Potenziale Intelligenter Netze in den Bereichen Verkehr,
Bildung und Verwaltung. Die Expertenarbeit findet in drei Fachgruppen statt. Ziel ist es,
konkrete Handlungsempfehlungen für den Aufbau digitaler Infrastrukturen zu erarbeiten.
Diese sollen insbesondere den Prozess vom Status quo hin zu Intelligenten Netzen beschreiben. Gleichzeitig sollte eine Rückkoppelung der Arbeit in den einzelnen Säulen zu
einem übergreifenden Strategieprozess stattfinden, um die Rolle von Staat und Markt bei
der Digitalisierung von Infrastrukturen zu definieren.
Projektgruppe Intelligente Verkehrs-, Bildungs- und Verwaltungsnetze
429
Aspekte des Bildungssystems: vorschulische Institutionen, Schulen, Ausbildung, Hochschulen, berufsbegleitendes Lernen. Die Projektgruppe konzentrierte sich zunächst auf
die Frage, in welcher Art und Weise digitale Technologien das Hochschulsystem verbessern können. Die Potenziale eines intelligenten Bildungsnetzes werden nur in Ansätzen
ausgeschöpft, wenn der Status quo an Hochschulen allzu oft in der zurückliegenden Dekade ausschließlich um technologische Innovationen ergänzt werden. Heute wissen wir,
dass Innovation im Bildungssektor durch die Interaktion zwischen Bildungs-, Organisations- und Technologieentwicklung entsteht. Die Projektgruppe stellte deswegen keine
Technologielösung vor, sondern beschrieb beispielhaft den komplexen Prozess vom Status quo hin zu einem intelligenten Bildungsnetz für Hochschulen.
• Verwaltung
Die öffentliche Verwaltung gilt als das grundlegende Betriebssystem unserer Gesellschaft. Mit dem angestrebten informationstechnischen Verbund entsteht eine gänzlich
neue technische Infrastruktur der öffentlichen Verwaltung, welche neue Organisationsformen innerhalb der Verwaltung sowie an Schnittstellen nach außen ermöglichen kann.
Die Expertengruppe beschäftigte sich mit strategischen, technologischen und praxis
orientierten Fragen eines intelligenten Verwaltungsnetzes.
Arbeitsprogramm
Ergebnisse
• Verkehr:
Für Intelligente Verkehrsnetze verifiziert die Expertengruppe diverse Hypothesen bezüglich des volkswirtschaftlichen, des betriebswirtschaftlichen und des individuellen Nutzens. Weiterhin werden Hypothesen des Einflusses Intelligenter Verkehrsnetze auf das
Verkehrsgeschehen und die Notwendigkeit der Infrastruktur-Digitalisierung und der Vernetzung von Insellösungen analysiert.
• Bildung
Die Weiterentwicklung des Bildungssystems ist eine der wichtigsten politischen Fragen
der Gegenwart. Der demografische Wandel und die Notwendigkeit weiterer Haushaltskonsolidierungen verändern die Rahmenbedingungen für Bildung grundlegend. Ein weiterer wesentlicher Treiber des Wandels sind die Erwartungen und das Nutzungsverhalten der Lernenden von heute, welche die Möglichkeiten digitaler Technologien aktiv und
in hohem Maße kreativ nutzen, um ihren individuellen Bedürfnissen nach Bildung auf
einem global wachsenden Bildungsmarkt nachzukommen. Die nachhaltige Finanzierung
von Bildungseinrichtungen ist deswegen – trotz aller Bekenntnisse zum Wissensstandort
Deutschland – eine unmittelbare Herausforderung. Diese Veränderungen betreffen alle
Aus dem erstmaligen inhaltlichen Befassen mit intelligenten Verkehrs-, Bildungs- und Verwaltungsnetzen im Rahmen des IT-Gipfels sind Kernaussagen hervorgegangen, die in das
Gesamt-Strategiepapier „Intelligente Netze“ der UAG einfließen und mit weiteren Erläuterungen und Beispielen den nötigen Wandel zu Intelligenten Netzen unterstützen.
Kernaussagen
• Verkehr
Verkehrsnetze sind ein wesentliches Rückgrat der Volkswirtschaft, sie bewegen Menschen und Güter über die unterschiedlichsten Verkehrsträger. Optimierte, intelligente
Verkehrsnetze stellen daher, gemeinsam mit einer geöffneten, transparenten Datenstrategie einen wirtschaftlichen Gewinn dar. Mit der Einführung und Verbreitung von intelligenten Verkehrsnetzen könnte zudem Folgekosten durch Umweltschäden deutlich
verringert und die Zahl der Unfalltoten und Verletzten im Straßenverkehr deutlich gesenkt werden.
14.12.2012 12:59:05
430
AG2-Übersicht
• Bildung
Das deutsche Hochschulsystem muss sich aufgrund einer angespannten Finanzlage, der
Erwartungshaltung der Studierenden und aufgrund neuer Konkurrenz durch renommierte internationale Anbieter, die ihre Lerninhalte und Zertifikate im deutschen Bildungsmarkt platzieren, dringend dem Aufbau eines intelligenten Bildungsnetzes widmen. Die
Vermittlung von Wissen beruht auf der Vermittlung sowohl standardisierten Wissens als
auch von Spezialwissen und auf hoch individueller Betreuung. Intelligente Bildungsnetze
ermöglichen eine stärkere Differenzierung zwischen diesen Leistungen mit dem Ziel, die
vorhandenen Ressourcen effizienter zu nutzen. Insbesondere bei der Vermittlung standardisierten Wissens sind durch die professionelle Erstellung von Lernmaterialien große
Effizienzgewinne möglich. Kernbestandteil eines solchen intelligenten Bildungsnetzes
für Hochschulen ist eine Deutsche Hochschul-Cloud (DHC), die vier Bereiche umfasst:
(1) Kreation, Digitalisierung und Findbarkeit von Inhalten, (2) neue Wege der Interaktion,
(3) Lernmethoden und (4) Governance-Fragen.
Projektgruppe Intelligente Verkehrs-, Bildungs- und Verwaltungsnetze
Mitglieder der Projektgruppe Intelligente Verkehrs-, Bildungs- und Verwaltungsnetze
Bernd Klusmann (Leiter)
Dr. Norbert Handke
Kernteam:
Dr. Bernt Mester
Daniel Bialecki
scoyo GmbH
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH
(DFKI) / Centre for e-Learning Technology (CeLTech)
Nicole Klein
ITS Network Germany e. V.
BLG Logistics Group AG & Co. KG
Gerd Riegelhuth
Hessen Mobil
Dr. Peter Wagner
Deutsches Institut für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR),
Institut für Verkehrssystemtechnik
Reiner Wünsch
Hannes Klöpper
Bundesministerium für Verkehr, Bau und
Stadtentwicklung (BMVBS)
iversity GmbH
Adrian Liebig
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Ingo Ruhmann
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Dr. Stephan Pfisterer
Marco Brunzel (Themensprecher)
Kernteam:
Dr. Volker Zimmermann
Lars Behrens
imc information multimedia communication AG
Kommission für Geoinformationswirtschaft (GIW-Kommission)
Wolfgang Bauer
CIO-Stabsstelle Bayern
Intelligente Verkehrsnetze
Dr. Bernd Pfitzinger (Themensprecher)
Toll Collect GmbH
Macel Boffo
CIO-Stabsstelle Rheinland Pfalz
Dr. Christine Brockmann
Metropolregion Rhein-Neckar GmbH
Kernteam:
Dr. Andreas Herschel
Guido Burger
Carsten Kestermann
Dr. Florian Eck
Deutsches Verkehrsforum e. V.
Ralf Grigutsch
T-Systems GEI GmbH
Ansgar Baums (Themensprecher)
Prof. Dr. Christoph Igel
• Verwaltung
Mit Blick auf eine Vielzahl bedeutender gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Herausforderungen (demografische Entwicklung, Energiewende, Situation der öffentlichen
Haushalte, veränderte Erwartungshaltungen von Bürgern und Unternehmen etc.) stehen Staat und Verwaltung heute vor der Aufgabe, neue und innovative Lösungswege für
die Sicherstellung einer Vielzahl von öffentlichen Aufgaben zu erschließen. Bund und
Länder haben die strategische Bedeutung der neuen technologischen Möglichkeiten
erkannt: Mit dem Artikel 91c GG wurde ein umfassender Gestaltungsauftrag zur Schaffung einer alle staatlichen Ebenen verbindenden, föderalen IT-Infrastruktur verfassungsrechtlich verankert. Um diese Aufgabe zu erfüllen, muss der Beitrag von Forschung und
Lehre im Kontext staatlicher Modernisierung durch IKT deutlich erhöht werden. Die
Fachgruppe unterstützt daher die Initiative der AG3 des Nationalen IT-Gipfels zum Aufbau eines nationalen Kompetenzzentrums, welches bestehende wissenschaftliche Einrichtungen und deren Kapazitäten inter- und transdisziplinär vernetzt und durch gezielte
Investitionen erweitert.
431
SAP Deutschland AG & Co. KG
Software AG
Dr. Katrin Sobania
14.12.2012 12:59:05
432
AG2-Übersicht
Unterarbeitsgruppe Plattformen
433
Zielsetzung
Grundlage aller innovativen IKT-Anwendungen sind Plattformen und Querschnittstechnologien. Zu diesen Querschnittstechnologien gehören Cloud Computing, Machine-toMachine-Kommunikation und das neue Internetprotokoll IPv6. Sie sind Treiber für Innova
tionen und stellen wesentliche Basistechnologien für die Realisierung von Intelligenten
Netzen dar.
Um den Trend von IKT-Anwendungen auf Basis von Plattformen und Querschnittstechnologien zu befördern, hat sich die Unterarbeitsgruppe nachfolgende Ziele gesetzt:
• Steigerung von Akzeptanz und Vertrauen in neue, innovative Technologien,
• Gestaltung innovationsfreundlicher Rahmenbedingungen, um Deutschland in der IKTBranche – insbesondere in der Nutzung – zu den Vorreitern zu entwickeln,
• Herausarbeitung der Rolle von Cloud Computing, M2M und IPv6 als wesentliche Basistechnologien und Treiber für Innovationen im Zusammenhang mit Intelligenten Netzen.
Arbeitsprogramm
• Förderung des Einsatzes von Cloud-Computing-Lösungen in kleinen und mittelständischen Unternehmen und Aufzeigen von wichtigen Anforderungen an Cloud Computing,
verbunden mit wesentlichen Leitfragen zum Einstieg in die Cloud,
• Information der Öffentlichkeit, Wirtschaft und Politik über die hohe volkswirtschaftliche
Bedeutung von M2M,
• Diskussion der Themen Privatsphäre und Sicherheit sowie IPv6-Geschäftsmodelle und
Entwicklung von Handlungsempfehlungen.
Ergebnisse
Abbildung Ü-6: Wordcloud zu den Themen der UAG Plattformen
• Der Wegweiser „Chancen für den deutschen Mittelstand durch Cloud Computing“ wurde erarbeitet. Er gibt Handlungsempfehlungen an die Politik, wie die Vorteile des Cloud
Computings insbesondere auch in kleinen und mittelständischen Unternehmen genutzt
werden können.
14.12.2012 12:59:06
434
AG2-Übersicht
• In Zusammenarbeit mit der Automatisierungstechnik wurde ein Whitepaper für einen
M2M-Harmonisierungsprozess für Endgeräte und Anwendungen zur Beseitigung von
Hindernissen sowie einer möglichen Übertragbarkeit auf andere Industrien erarbeitet.
• Handlungsempfehlungen an Entscheidungsträger in Politik und Wirtschaft zur flächendeckenden Einführung von IPv6 sowie Ausführungen zu Sicherheit, Privatsphäre und
Geschäftsmodellen im Zusammenhang mit IPv6 wurden formuliert.
Fachinitiative Cloud Computing
435
Kernaussagen
1. Cloud Computing, M2M und IPv6 sind Querschnittstechnologien Intelligenter Netze, mit
deren Hilfe die Intelligenz in den Netzen erst möglich wird.
2. Die flächendeckende Einführung von IPv6 ist absehbar und wird definitiv kommen.
Allerdings ist die Einführung kein Selbstläufer und kann durch entsprechende Maß
nahmen mit mehr Chancen und weniger Kosten für den IKT-Standort Deutschland
realisiert werden.
Mitglieder der Unterarbeitsgruppe Plattformen
Die Unterarbeitsgruppe Plattformen setzt sich aus den Mitgliedern der Fachinitiative
Cloud Computing, M2M Initiative Deutschland und der Projektgruppe Einführung IPv6 zusammen.
Zielsetzung
Cloud Computing ist der Megatrend in der IT-Welt mit einem beträchtlichen ökonomischen
Potenzial. So schätzen Analysten das weltweite Umsatzvolumen für Cloud Computing im
Jahr 2015 auf über 70 Milliarden US-Dollar.* Cloud Computing gehört damit zu den wesentlichen Treibern mit hohen Innovationspotenzialen für unsere Volkswirtschaft. Schon heute
nutzt ein Viertel aller Unternehmen in Westeuropa Cloud-Dienste** – Tendenz steigend.
Europa ist nach den USA einer der attraktivsten Märkte für Cloud-Services.
Setzten noch vor wenigen Jahren fast ausschließlich Großunternehmen aus der produzierenden Industrie und der Dienstleistungsbranche Cloud-Lösungen ein, so sind es heute
auch immer mehr klein- und mittelständische Unternehmen, die den hohen Nutzen von
cloud-basierten Lösungen erkennen. Um diese Innovationspotenziale zu heben und auszuschöpfen, braucht es Vertrauen und Akzeptanz sowie von der Politik festzulegende Rahmenbedingungen, die Rechtssicherheit beim Einsatz von Cloud-Lösungen schaffen und
gleichzeitig den Wettbewerb unter den Anbietern fördert – beispielsweise durch die Stärkung offener Standards.
Die Fachinitiative verfolgt das Ziel, Empfehlungen für diese Rahmenbedingungen zu geben und Voraussetzungen zu schaffen, damit Deutschland durch einen flächendeckenden
Einsatz von Cloud Computing eine Vorreiterrolle einnehmen kann. Zudem soll ein branchenübergreifender Dialog gefördert werden.
* Forrester Research, April 2011: „Sizing the Cloud“
** http://www.bitkom.org/de/presse/8477_71446.aspx
14.12.2012 12:59:06
436
AG2-Übersicht
Arbeitsprogramm
• Steigerung von Akzeptanz und Vertrauen beim Cloud Computing, insbesondere im deutschen Mittelstand, durch Information und Entscheidungshilfe,
• Durchführung einer Delegationsreise ins Silicon Valley und Verstetigung des branchenübergreifenden Dialogs zu den gewonnenen Ergebnissen,
• Handlungsempfehlungen für die Politik zur Stärkung der Wachstumspotenziale durch
Cloud Computing.
Ergebnisse
• Die Fachinitiative Cloud Computing hat einen Wegweiser „Chancen für den deutschen
Mittelstand durch Cloud Computing“ erarbeitet und darauf aufbauend Handlungs
empfehlungen für die Politik vorgelegt, wie die Vorteile des Cloud Computings ins
besondere auch in kleinen und mittelständischen Unternehmen noch besser genutzt
werden können.
• Die Fachinitiative Cloud Computing hat einen intensiven, internationalen Austausch und
Wissenszugewinn durch eine Delegationsreise ins Silicon Valley initiiert, um bei etablierten Anbietern und Start-ups aktuelle sowie bevorstehende Entwicklungen und Trends im
Cloud Computing sowie die dafür notwendigen Rahmenbedingungen zu analysieren.*
437
Mitglieder der Fachinitiative Cloud Computing
Claudia Mrotzek (Leiterin)
Manfred Bauer
Percy Ott
Cisco Systems GmbH
Cisco Systems GmbH
Peter Domschitz
Dr. Johannes Prade
Fouad El Sioufy
Bernhard Przywara
TÜV Rheinland Consulting GmbH
Martin Falenski
Hendrik Andreas Reese
Initiative D21 e. V.
TÜV Rheinland i-sec GmbH
Peter H. Ganten
Boris Schmidt
Univention GmbH
Deutscher Verband für Telekommunikation und
Medien e. V. (DVTM)
Dr. Jörg-Michael Hasemann
Jens Mühlner
Deutsche Telekom AG
Dr. Norbert Niebert
Ericsson GmbH
Dr. Gerhard Tobermann
Mark Vasic
Deutsche Telekom AG
Johannes Wust
Kernaussagen
1. Exzellente Chancen durch Cloud Computing für Deutschland nutzen.
2. Die öffentliche Verwaltung sollte ihre Vorbildfunktion durch einen verstärkten Einsatz
von Cloud Computing leben.
3. Cloud Computing erfordert den Ausbau einer hochwertigen Netzinfrastruktur.
4. Wettbewerb und Innovation durch Cloud Computing fördern.
5. Datenschutz innerhalb Europas harmonisieren, Cloud Computing stärken.
6. Umsetzbare und einheitliche Interpretation von Datenschutzregelungen etablieren.
7. Einzelfall-Gesetzgebungen im Cloud Computing vermeiden.
* Hinweis: Die Ergebnisse aus der Delegationsreise lagen bis Redaktionsschluss noch nicht vor
14.12.2012 12:59:06
438
AG2-Übersicht
439
die Initiative ein Whitepaper „Machine-to-Machine-Kommunikation – Eine Chance für die
deutsche Industrie“ mit folgenden Schwerpunkten erarbeitet:
• Harmonisierungsprozess für Endgeräte und Applikationen mit einer Fokussierung auf
Best-Practice-Empfehlungen für Mobilfunkmodule, Komponenten, Mobilfunknetze, bewährte M2M-Software-Frameworks, integrative Systemelemente auf der Ebene der
Netzinfrastruktur sowie M2M-Anwendungen.
• Festlegung und Dokumentation von Mindestanforderungen für Entwickler, um Schulungs- und Zertifizierungskonzepte für die betriebliche Praxis zu erarbeiten.
Zielsetzung
Ergebnisse
Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) steht für den automatisierten Informationsaustausch zwischen technischen Systemen wie Maschinen, Fahrzeugen oder auch Containern untereinander oder mit einer zentralen Stelle. Diese bilden somit ein intelligentes
Netzwerk, welches fast zwangsläufig beliebig komplex werden kann. Die einzelnen Geräte
oder das Gesamtnetz interagieren jedoch durchaus auch direkt oder indirekt mit Menschen. Diese Interaktion kann in einem Ende-zu-Ende-Szenario an den jeweiligen Endpunkten, aber auch an dazwischenliegenden intelligenten Knotenpunkten stattfinden.
Die in Echtzeit entstehenden Daten als Abbild der realen, physikalischen Welt können durch Vernetzung mit internetbasierten Diensten verarbeitet und für autonome Regelprozesse genutzt werden. Das unterstützt eine Systematisierung und Selbststeuerung
in vielen Wirtschaftsbereichen. Beispielsweise wird dieser Transformationsprozess in der
Industrieproduktion mit dem Begriff „Industrie 4.0“ umschrieben. Gemeint ist damit ein
neuer Ansatz, bei dem Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) sowohl die
Produktion als auch das Umfeld in völlig neuer Form vernetzt. Das Ziel ist die Flexibilisierung und Automatisierung.
Die M2M Initiative Deutschland möchte die öffentlichkeits- und anwendergruppen
wirksame Darstellung der Chancen und der Bedeutung von M2M stärken und geeignete
Maßnahmen zu deren Nutzung herausarbeiten.
Arbeitsprogramm
Im letzten Jahr wurde von der M2M Initiative Deutschland ein branchenübergreifendes
Positionspapier erstellt. Im Dialog mit der Automatisierungstechnik wurden Bedürfnisse
erfasst sowie die Beseitigung von Hindernissen und deren Übertragbarkeit auf andere
Industrien erarbeitet.
Weiterhin wurde ein Framework für ein M2M-Ökosystem entworfen, das alle zur Erstellung von M2M-Lösungen erforderlichen Komponenten und Werkzeuge beinhaltet und
diese zur Nutzung über eine einzige Kundenschnittstelle bereitstellt. In diesem Jahr hat
• In Deutschland gefundene Lösungen müssen stärker gezielt in die Standardisierung einfließen, um zukünftig Teil globaler Standards und Lösungen zu werden.
• Die öffentlichkeits- und anwendergruppenwirksame Darstellung der Chancen und Bedeutung von M2M muss gestärkt werden.
• Manche intelligente M2M-Netze entfalten ihren wesentlichen Nutzen erst bei einer genügend großen Anzahl an Geräten bzw. Nutzern und bei erheblichen Infrastrukturinvestitionen. Dies kann ein erhebliches Hindernis für eine Markteinführung einer Techno
logie mit langfristig großem Nutzen sein.
• Die M2M-Dienste der Mobilfunk-Anbieter unterscheiden sich zum Teil erheblich in den
unterschiedlichen Ländern. Hier sollte eine Harmonisierung stattfinden, um M2M-Dienste auch überregional problemlos nutzen zu können. Es gibt regional unterschiedlichste
Zertifizierungsprozesse und regulatorische Besonderheiten, die heute häufig eine Herausforderung bei neuartigen M2M-Lösungen darstellen. Ein verzögerter oder gar verhinderter Markteintritt ist die Folge.
Kernaussagen/Handlungsempfehlungen
• F&E-Projekte mit speziellem Fokus auf Standardisierung und Patentierung deutschen
Know-hows müssen gefördert werden.
• Die öffentlichkeits- und anwendergruppenwirksame Darstellung der Chancen und der
Bedeutung von M2M sowie die Definition der Vorteile von M2M, die übergreifend in vielen Industrien relevant sind, sollten verstärkt werden.
• Es müssen Strategien und Anreize geschaffen werden, mit deren Hilfe Markteinführungshürden bei einigen intelligenten M2M-Netzen überwunden werden können.
• Unternehmen, die M2M-Anwendungen für den Export entwickeln, müssen bezüglich
globaler Kontexte Unterstützung erfahren. M2M-spezifische Eigenschaften müssen bei
(EU-)Regulierungsentscheidungen mitberücksichtigt werden.
14.12.2012 12:59:06
440
AG2-Übersicht
Projektgruppe Einführung IPv6
441
Mitglieder der M2M Initiative Deutschland
Dr. Christoph Bach (Leiter)
Projektgruppe
Einführung IPv6
Ericsson GmbH
Prof. Dr. -Ing. Gerd Ascheid
Andreas Kleinert
RWTH Aachen University
ProSyst Software GmbH
Gerrit Boysen
Thomas Knebel
PHOENIX CONTACT Electronics GmbH
Martin Braband
Ulrich Möhlmann
Tixi.Com Telecommunication Systems GmbH
Kai-Adam Brasche
Claudia Mrotzek
Guido Burchartz
Jens Mühlner
Avantgarde Business Solution GmbH
Deutsche Telekom AG
Marc-Henrik Delker
Dr. Norbert Niebert
MarcanT GmbH
Ericsson GmbH
Joachim Dressler
Andrzej Ochocki
Sierra Wireless Deutschland GmbH
Deutsche Telekom AG
Marco Fiene
Dr. Johannes Prade
MC-Technologies GmbH
Uwe Freyer
Stephan Reim
Jens Grebner
Ronaldo Robl
Siemens AG
Cinterion Wireless Modules GmbH
Jürgen Hase
Dr. Ulrich Sandl
Deutsche Telekom AG
Hermann Strass
Technology Consulting
Stefan Hoppe
Henning Trsek
OPC Foundation
Institut für industrielle Informationstechnik (inIT)
Thomas Hott
Dietmar Urban
urbato GmbH
Prof. Dr. Jürgen Jasperneite
Dr. Stefan Valentin
Institut für industrielle Informationstechnik (inIT)
Tobias Kardach
Klaus-Dieter Walter
Deutsche Telekom AG
SSV Software Systems GmbH
Prof. Dr. Holger Karl
Johannes Wust
Universität Paderborn
Zielsetzung
Die Projektgruppe wurde im Nachgang zum IT-Gipfel 2010 als Reaktion auf die Notwendigkeit der Förderung des Internetprotokolls Version 6 (IPv6) in Deutschland ins Leben gerufen. Ziel der Projektgruppe ist es, die im Rahmen der Einführung von IPv6 auftretenden
technologischen, marktwirtschaftlichen und gesellschaftlichen Fragestellungen zu erarbeiten sowie Handlungsempfehlungen für Entscheidungsträger aus Politik und Wirtschaft
zu formulieren. Neben der Notwendigkeit einer flächendeckenden Einführung von IPv6
für einen störungsfreien Betrieb des Internets muss sich die deutsche Wirtschaft auf den
zukünftigen Bedarf an IPv6-basierten Produkten einstellen, um so einen drohenden Wettbewerbsnachteil abzuwenden. IPv6 gilt unter anderem auch als Basistechnologie für Intelligente Netze.
Arbeitsprogramm
In diesem Jahr beschäftigt sich die Projektgruppe mit folgenden Themenstellungen:
• Darstellung des Zusammenhangs der Einführung von IPv6 und der Privatsphäre von
Internetnutzern sowie der Möglichkeiten des Schutzes der Privatsphäre mit IPv6,
• Erarbeitung von Handlungsempfehlungen zur sicheren Einführung und einem sicheren
Betrieb von IPv6 für Politik, Unternehmen und private Nutzer,
• Diskussion von möglichen Geschäftsmodellen mit IPv6 zur Unterstützung der flächen
deckenden Einführung,
• Kommunikation der Notwendigkeit der Einführung von IPv6 als Basistechnologie für
Intelligente Netze.
Dr. Ingolf Karls
14.12.2012 12:59:06
442
AG2-Übersicht
Projektgruppe Einführung IPv6
Ergebnisse
Bei Unternehmen der Privatwirtschaft sieht die Projektgruppe den Bedarf, dass ...
• …sich Unternehmen verstärkt mit dem Thema beschäftigen, um die Umstellung ihrer
IT-Netzwerke auf IPv6 besser vorzubereiten und voranzutreiben, und um die neuen
Möglichkeiten mit IPv6 auch als strategische Option zu betrachten,
• ... Gerätehersteller ihre Endgeräte standardmäßig IPv6-fähig und in einer Konfiguration
ausliefern, die den Schutz der Privatsphäre und die IT-Sicherheit beim Endnutzer sicherstellt.
Im Kreise der Mitglieder der Projektgruppe, unter Hinzuziehung ausgewählter Gastexperten, wurde die Relevanz der Themenkomplexe für die Einführung von IPv6 diskutiert sowie Handlungsempfehlungen an Marktteilnehmer und öffentliche Institutionen formuliert.
Die Ergebnisse der Projektgruppe wurden in einem Bericht zum IT-Gipfel zusammengefasst (siehe Kapitel 2.3). In zwei Abschnitten wird die Diskussion der Projektgruppe zu
den Fokusthemen dokumentiert. Darüber hinaus wurden konkrete Handlungsempfehlungen an Politik und Wirtschaft gerichtet, die aus Sicht der Projektgruppe eine zeitnahe und
reibungslose Einführung von IPv6 ermöglichen.
443
Mitglieder der Projektgruppe Einführung IPv6
Kernaussagen
Die Einführung von IPv6 schreitet weiter voran – eine flächendeckende Verbreitung ist
absehbar. Allerdings ist die Einführung kein Selbstläufer: Sie kann mit mehr oder weniger
Risiken bzw. Chancen, mit mehr oder weniger Kosten für die deutsche Volkswirtschaft und
auch mit mehr oder weniger Unsicherheit für alle Internetnutzer gestaltet werden. Aus diesem Grund sieht die Projektgruppe zur Einführung von IPv6 aktuellen Handlungsbedarf,
um die Weichen für einen reibungslosen Übergang von IPv4 zu IPv6 in Deutschland zu stellen und den IKT-Standort Deutschland weiter zu stärken.
Prof. Dr. Christoph Meinel (Leiter)
Wolfgang Dorst
Tacio Santos
Dr. Ingolf Karls
Generell sieht die Projektgruppe in Deutschland die Notwendigkeit, dass …
• … neue IT-Kommunikationsnetzwerke, wie beispielweise Intelligente Netze, von Beginn
an auf Basis von IPv6 geplant werden,
• … IPv6-Fähigkeit in Einkaufsrichtlinien für IKT-Produkte von Unternehmen als auch
öffentlichen Institutionen fest aufgenommen wird,
• … in der Ausbildung vertiefte IPv6-Kenntnisse vermittelt werden.
Als Handlungsempfehlungen an die Bundesregierung sieht die Projektgruppe …
• … das Aufsetzen einer Initiative zur Erarbeitung von Referenzarchitekturen für sichere
IPv6-basierte Netzwerke mit besonderem Augenmerk auf die Zielgruppe der kleinen
und mittelständischen Unternehmen,
• … das Prüfen, ob Programmbausteine zu IPv6 in bestehende IKT-Förderinitiativen aufgenommen werden können und im Rahmen der Forschungs- und Entwicklungspolitik
Handlungsbedarf zu IPv6 über das bereits vorhandene Maß hinaus besteht.
Thomas Knebel
Georg Merdian
Dr. Christoph Meyer
Ericsson GmbH
Uwe Mühlender
Uwe Welter
Cisco Systems GmbH
Eric Weltersbach
Geriet Wendler
Xantaro Deutschland GmbH
Johannes Wust
Deutsche Telekom AG
Gastexperten:
Jens Mühlner
Wilhelm Boeddinghaus
Deutsche Telekom AG
Strato AG
Steffen Müller
Constanze Bürger
Bundesministerium des Innern (BMI)
Dr. Harald Sack
Dr. Markus Dunte
Dr. Ulrich Sandl
Thorsten Schoog
Der Bundesbeauftragte für den Datenschutz und die
Informationsfreiheit (BfDI)
Wolfgang Fritsche
Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH
14.12.2012 12:59:06
Impressionen
vom 7. IT-Gipfel in Essen
Quelle: Jörg Heupel, Deutsche Telekom
Quelle: Philipp Stelzner, mc-quadrat Berlin | München
14.12.2012 12:59:08
446
Impressionen vom 7. IT-Gipfel in Essen
Gruppenbild der AG2
447
Übergabe der Empfehlungen für eine
nationale Strategie Intelligente Netze
Arbeitssitzung der AG2 am Gipfeltag
14.12.2012 12:59:11
Podiumsdiskussion des Forums „Wirtschaft(en) in der digitalen Welt“
449
Quelle: Jörg Heupel,Deutsche Telekom
448
Abschlussrede der Bundeskanzlerin Dr. Angela Merkel
Grußwort der Ministerpräsidentin des Gastgeberlandes Nordrhein-Westfalen, Hannelore Kraft
14.12.2012 12:59:13
450
451
Weiterführende Fachgespräche am Exponat Intelligente Netze
Der Ausstellungsbereich als offener Treffpunkt der Teilnehmer
Das Exponat zeigt die Wirkung
Intelligenter Netze
René Obermann, Vorstandsvorsitzender Deutsche Telekom,
im Gespräch mit Peter Terium, Vorstandsvorsitzender RWE
Einblick in aktuelle Projekte zum Themenfeld intelligente Verkehrsnetze
14.12.2012 12:59:16
452
453
Eingangsbereich des IT-Gipfels 2012 in Essen
linke Seite:
Ergebnispräsentation im Raum der AG2
14.12.2012 12:59:19
454
Verzeichnis der beteiligten Unternehmen, Behörden und Organisationen
455
Verzeichnis der mitwirkenden Unternehmen,
Behörden und Organisationen
]init[ AG für digitale Kommunikation
1&1 Internet AG
A. T. Kearney GmbH
atene KOM GmbH / Breitbandbüro des Bundes
Avantgarde Business Solution GmbH
BDEW Bundesverband für Energie- und Wasserwirtschaft
BLG Logistics Goup AG & Co. KG
Breitband-netz GmbH & Co. KG
Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
Dienstbereich Berlin
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung
Bundesministerium des Innern
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Bundesministerium für Gesundheit
Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Telekomunikation,
Bundestechnologiezentrum für Elektro- und
Informationastechnik e. V.
Bundesverband Gesundheits-IT e. V. – bvitg e. V.
BVS-net Energie und Kommunikationstechnik GmbH
Cinterion Wireless Modules GmbH
Cisco Systems GmbH
Connected-Living e. V.
Cornelsen Verlag GmbH
DB Netz AG
Deep Innovation GmbH
Deutsche Bahn AG
Deutsche Bank AG
Deutsche Telekom AG
Deutscher Industrie und Handelskammertag e. V.
Deutscher Sparkassen- und Giroverband e. V.
Deutscher Städte- und Gemeindebund / Gemeindetag
Baden-Württemberg
Deutscher Verband für Telekommunikation und Medien e. V.
Deutsches Verkehrsforum e. V.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.
E.ON Bayer AG
Elcon Systemtechnik
EnBW Energie Baden-Württemberg AG
EnBW ODR TSG GmbH
EnBW Operations GmbH
Ericsson GmbH
Eutelsat Services & Beteiligungen GmbH Eutelsat visAvision
GmbH
EWE Aktiengesellschaft
EWE TEL GmbH
Fachverband Rundfunk- und Breitbandkommunikation
Forschungsstelle Mobiles Internet am ITM
Fraunhofer-Institut für System- und
Innovationsforschung ISI
GdW Bundesverband deutscher Wohnungs- und
Immobilienunternehmen e. V.
GE Energy
Gemeinde Sasbachwalden
Hessen Mobil, Straßen- und Verkehrsmanagement,
Abteilungsleiter Verkehr, Projektleiter Staufreies Hessen
Hochschule Biberach
Hochschule Bremen
Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Institut für industrielle
Informationstechnik (inIT)
Höpfinger GmbH & Co. KG
imc information multimedia communication AG
Ingenieure für Kommunikation e. V.
Initiative D21 e. V.
Intel GmbH
IT S Network Germany e. V.
Juniper Networks GmbH
Kabel Deutschland Holding AG
Kathrein-Werke KG
Klett MINT GmbH
Landesbetrieb Straßenbau Nordrhein-Westfalen
Landkreis Rotenburg (Wümme)
Landtag Schleswig-Holstein
Leonhard Weiss GmbH & Co. KG
LO Lehrer-Online GmbH
MarcanT GmbH
Mbtech Consulting GmbH
MC-Technologies GmbH
Medienzentrum für die Landeshauptstadt Düsseldorf
Microsoft Deutschland GmbH
Ministerium für Ernährung und ländlicher Raum Baden
Württemberg
Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und
Verbraucherschutz
Ministerium für Wirtschaft in Schleswig Holstein
Ministerium für Wirtschaft und Europaangelegenheiten
Ministerium für Wirtschaft, Klimaschutz, Energie und
Landesplanung
M-Net Telekommunikations GmbH
Netkom Thüringen GmbH
OPC Foundation
Portigon AG
rehenag Rheinische Energie AG
Rohrleitungsbauverband e. V.
RWE AG
RWE Deutschland AG
RWE Supply & Trading GmbH
RWTH Aachen University, UMIC Research Centre
s&g Beratungs- und Planungsgesellschaft mbH
Schulen ans Netz e. V.
scoyo GmbH
SES Broadband Services (Astra)
Siemens AG
Software AG
SSV Software Systems GmbH
swb AG
Technische Universität Darmstadt
Technische Universität München
Technology Consulting
TI-Teleplan Ingenieurbüro GmbH
Tixi.Com Telecommunication Systems GmbH
TNS Infratest GmbH
Toll Collect GmbH
T-Systems GEI GmbH
T-Systems Multimedia Solution GmbH
TÜV Rheinland AG
TÜV Rheinland Consulting GmbH
TÜV Rheinland i-sec GmbH
Univention GmbH
Universität Paderborn
urbato GmbH
Vattenfall Europe Innovation GmbH
Verband Kommunaler Unternehmen e. V.
Versatel AG
Vodafone
Vodafone D2 GmbH
VPRT Verband Privater Rundfunkt und Telemedien e. V.
Werner Hanf Unternehmensberatungs GmbH
WestLB AG
wilhelm.tel GmbH
Wirtschafts- und Infrastrukturbank Hessen
Xantaro Deutschland GmbH
ZDF
Zweckverband Breitband Steinburg
14.12.2012 12:59:19
456
Abkürzungsverzeichnis
457
Abkürzungsverzeichnis
AAA
AAL
AG2
Authentification Authorization Accounting
Ambient Assisted Living
IT-Gipfel Arbeitsgruppe 2 „Digitale
Infrastrukturen als Enabler für innovative
Anwendungen“
AIX
Advanced Interactive eXecutive
AK
Arbeitskreis
API
Application Programming Interface
APN
Access Point Name
ARPU
Average Revenue Per User
BDI
Bundesverband der Deutschen
Industrie e. V.
BIP
Bruttoinlandsprodukt
BMBF
Bundesministeriumg für Bildung und
Forschung
BMI
Bundesministerium des Inneren
BMVBS
Bundesministerium für Verkehr, Bau- und
Stadtentwicklung
BMWi
Bundesministerium für Wirtschaft und
Technologie
BNetzA
BREKO
Bundesverband Breitbandkommunikation
e. V.
BSI
Bundesamt für Sicherheit in der
Informationstechnik
BSoD
Blue Screen of Death
CAN
Controller Area Network
CAT
Categorie
CE
Communautès Europèennes
(Europäische Gemeinschaften)
CE
Consumer Electronics
CEF
Connecting Europe Facility
CPE
Customer Premises Equipment
CSD
Circuit Switched Data
DECT
Digital European Cordless
Telecommunication
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol
DNS
Domain Name System
DOCSIS 3.0 Data Over Cable Service Interface
Specification 3.0
DPI
Deep Packet Inspection
DPN
Data Pointer Netzwork
DSL
Digital Subscriber Line
DSLAM
Digital Subscriber Line Access Multiplexer
DS Lite
Dual Stack Lite
DVDV
Deutsche Verwaltungsdiensteverzeichnis
EDGE
Enhanced Data Rates for GSM Evolution
EEG
Erneuerbare-Energien-Gesetz
EDGE
Enhanced Data Rates for GSM Evolution
EFRE
ELER
EMS
EMV
EnWG
ERP
EStG
ETSI
EVU
FCC
FDD
FG
FSAN
FFS
FTTB
FTTC
FTTH
FTTx
G.hn
GAK
GEREK
GLONASS
GOST
GRW-I
GWB
HDTV
HFC-Netze
HP-UX
HSDPA
HSPA
HTTP
IaaS
ICANN
ICASA
IEC
IKT
IMS
IMT
IN
Europäischer Fonds für Regionale
Entwicklung
Europäischer Landwirtschaftsfonds für die
Entwicklung des ländlichen Raums
Electronics Manufacturing Services
Elektromagnetische Verträglichkeit
Energiewirtschaftsgesetz
Enterprise-Resource-Planning
Einkommensteuergesetz
European Telecommunications Standards
Institute
Energieversorgungsunternehmen
Federal Communications Commission
Frequenz Division Duplex
Fokusgruppe
Full Service Access Network Group
Flash File System
Fibre To The Building/Basement
Fibre to the Curb
Fibre To The Home
Fibre To The x, x kann für Home, Node,
Building und so weiter stehen
Home Grid Standard
Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der
Agrarstruktur und des Küstenschutzes“
Gremium Europäischer Regulierungsstellen
für elektronische Kommunikation
Globalnaja Nawigazionnaja Sputnikowaja
Sistema
Gossudarstwenny Standart
Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der
regionalen Wirtschaftsstruktur-Infrastruktur“
Gesetz gegen Wettbewerbsbeschränkung
High Definition Television
Hybrid Fiber Coax Netze
Hewlett Packard UniX
High Speed Downlink Packet Access
High Speed Packet Access
Hypertext Transfer Protocol
Infrastructure-as-a-Service (IaaS)
Internet Corporation for Assigned Names
and Numbers
Independent Communications Authority of
South Africa
International Electrotechnical Commision
Information, Kommunikation,
Telekommunikation
IP Multimedia Subsystem
International Mobile Telecommunication
Intelligente Netze
IP
IPSec
ISP
ISO
ITU
IVBB
IVBV/BVN
Internetprotokoll
Internet Protocol Security
Internet Service Provider
International Standard Organisation
International Telecommunication Union
Informationsverbund Berlin–Bonn
Informationsverbund der Bundesverwaltung/Bundesverwaltungsnetz (BVN)
KfW
Kreditanstalt für Wiederaufbau
Bankengruppe
KMU
Kleine und mittlere Unternehmen
LAN
Local Area Network
LTE
Long Term Evolution
M2M
Machine-to-Machine
MAC-Adresse Media-Access-Control-Adresse
MBit/s
Megabit pro Sekunde
MDM
Meter-Data-Management
MES
Manufacturing Execution System
MIMO
Multiple Input - Multiple Output
Mbps
Megabit per Second, siehe MBit/s
MT
MTBF
Mean Time Between Failures
NAT
Network Address Translation
NEGS
Nationale E-Government-Strategie
NFC
Near Field Communication
NGA
Next Generation Access
NGN
Next Generation Network
OAM
Operation, Administration, Management
OBU
On Board Unit
ODF
Open Docoument Format
OFDMA
Orthogonal Frequency Divison Multiple
Access
OOXML
Open Office XML
OPC UA
Unified Architecture (der OPC Foundation)
P23R
Prozessdatenbeschleuniger
PaaS
Platform as a Service
PG
Projektgruppe
PPP
Public Private Partnership
PSTN
Public Switched Telephone Network
PTCRB
PCS Type Certification Review Board
PV-Anlage Photovoltaik-Anlage
QoS
Quality of Service
RFID
Radio Frequency Identification
Ripe NCC
Réseaux IP Européens Network
Coordination Centre
RMC
Remote Management Control
ROI
Return of Investment
S/PRI
Supplier/Partner Requisition Interface
SaaS
SCADA
SDK
SIM
SLA
sRAM
TCP
TFP
TKG
UAG
UART
Software as a Service
Supervisiory Control and Data Acquisition
Software Development Kit
Subscriver Identity Modul
Service Level Agreement
Static Random Access Memory
Transmission Control Protocol
Totale Faktorproduktivität
Telekommunikationsgesetz
Unterarbeitsgruppe
Universal Asynchronous Receiver
Transmitter
UMTS
Universal Mobile Telecommunications
System
USB
Universal Serial Bus
VATM
Verband der Anbieter von Telekommunikations- und Mehrwertdiensten e. V.
VDE
Verband der Elektrotechnik Elektronik
Informationstechnik e. V.
VDSL
Very High Speed Digital Subscriber Line
VoIP
Voice over IP
VPN
Virtual Private Network
WiMAX
Worldwide Interoperability for Microwave
Access
WITA
Wholesale IT Architecture
WLAN
Wireless Local Area Network
ZEW
Zentrum für europäische
Wirtschaftsforschung
ZTV-Asphalt-StB Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau
von Verkehrsflächenbefestigungen aus
Asphalt
Viele dieser Abkürzungen und weitere werden im Glossar
erläutert.
14.12.2012 12:59:19
458
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
459
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1.1-1:
Abbildung 1.1-2:
Abbildung 1.1-3:
Abbildung 1.1-4:
Abbildung 1.1-5:
Abbildung 1.1-6:
Abbildung 1.2-1:
Abbildung 1.2-2:
Abbildung 1.3-1:
Abbildung 1.3-2:
Abbildung 1.3-3:
Abbildung 1.3-4:
Abbildung 1.4-1:
Abbildung 1.4-2:
MÜNCHNER KREIS: Herkunft und Entwicklung Intelligenter Netze........................
Infrastrukturphasen seit 1945 ..............................................................................
Übersicht zur Definition des Infrastrukturbegriffs . ...............................................
Fünf Kategorien Intelligenter Netze des Branchenverbands BITKOM ....................
Komplexitätsrahmen Intelligenter Netze ...............................................................
Innovationsfelder im Kontext Intelligenter Netze ..................................................
Intelligente Netze – Volkswirtschaftliche und gesellschaftliche Effekte.................
Treibende Einflussfaktoren auf Intelligente Netze .................................................
Infografik Intelligente Energienetze ......................................................................
Bruttostromerzeugung in Deutschland 2011 (612 TWh) ........................................
Magisches Viereck der Energiewende ..................................................................
Standorte der E-Energy-Modellprojekte ...............................................................
Infografik Intelligente Gesundheitsnetze ..............................................................
Zeitnahe Konsulationen mit entfernten Spezialisten durch intelligente
Gesundheitsnetze ................................................................................................
Abbildung 1.4-3: Teleintensivmedizin in Aachen . ............................................................................
Abbildung 1.4-4: Übersicht des eingesetzten Telemedizin-Systems ................................................
Abbildung 1.4-5: Der intelligente Hausnotruf … .............................................................................
Abbildung 1.4-6: … erkennt automatisch einen Sturz . .....................................................................
Abbildung 1.5-1: Infografik Intelligente Verkehrsnetze ....................................................................
Abbildung 1.5-2: Struktur des Arbeitsbereichs der Fachgruppe Intelligente Verkehrsnetze .............
Abbildung 1.6-1: Infografik Intelligente Bildungsnetze . ...................................................................
Abbildung 1.6-2: Deutsche Hochschul-Cloud .................................................................................
Abbildung 1.6-3: Struktur des Pilotprojektes Deutsche Hochschul-Cloud .......................................
Abbildung 1.7-1: Infografik Intelligente Verwaltungsnetze . .............................................................
Abbildung 2.1-1: Infografik Cloud Computing .................................................................................
Abbildung 2.1-2: Verschiedene Möglichkeiten der Cloud-Nutzung ..................................................
Abbildung 2.1-3: Wichtige Standardisierungsorganisationen im Cloud Computing ..........................
Abbildung 2.2-1: Infografik Machine-to-Machine-Kommunikation ..................................................
Abbildung 2.2-2: M2M-Deutschland-Referenzarchitektur ...............................................................
Abbildung 2.2-3: Überblick M2M-Hardware-Varianten ....................................................................
Abbildung 2.2-4: OPC Unified Architecture .....................................................................................
Abbildung 2.2-5: Größenvergleich SIM-Karte und SIM-Chip ...........................................................
Abbildung 2.3-1: Infografik Einführung IPv6 ....................................................................................
Abbildung 3.2-1: Infografik Branchenübergreifende Zusammenarbeit beim Breitbandausbau .........
Abbildung 3.2-2: Geografische Lage von Mecklenburg-Vorpommern in Deutschland . ....................
Abbildung 3.2-3: Breitbandverfügbarkeit in Mecklenburg-Vorpommern ..........................................
Abbildung 3.3-1: Mikro-Trenching im Gehwegbereich .....................................................................
Abbildung 3.3-2: Mikro-Trenching im Straßenbereich .....................................................................
Abbildung 3.3-3: Mini-Trenching-Fräsgraben ..................................................................................
Abbildung 3.3-4: Beispiele für Mikrorohrverbände für den Einbau in des Fräsgraben ......................
Abbildung 3.3-5: Schnittbilder im Fahrbahn- und Gehwegbereich ...................................................
Abbildung 3.3-6: Nachweis der Fließfähigkeit des Grabenverfüllbaustoffs . .....................................
Abbildung 3.3-7: Einbau des Grabenverfüllbaustoffs .......................................................................
Abbildung 3.3-8: Einbau der Trag- und Binderschicht ......................................................................
Abbildung 3.3-9: Wiederhergestellte Oberfläche im Straßenbereich ...............................................
Abbildung 3.3-10: Wiederhergestellte Oberfläche im Gehwegbereich ...............................................
31
32
33
35
39
43
50
52
60
63
65
84
94
97
103
106
108
108
112
114
128
134
143
146
178
182
191
200
204
205
209
228
232
264
275
278
285
285
286
286
287
288
288
288
289
289
Abbildung 3.3-11:
Abbildung 3.4-1:
Abbildung 3.4-2:
Abbildung 3.4-3:
Abbildung 3.4-4:
Abbildung 3.5-1:
Abbildung 3.5-2:
Abbildung 3.5-3:
Abbildung 3.5-4:
Abbildung 3.5-5:
Abbildung 3.5-6:
Abbildung 3.5-7:
Abbildung 3.6-1:
Abbildung 3.6-2:
Abbildung 3.6-3:
Abbildung 3.6-4:
Abbildung 3.6-5:
Abbildung 3.6-6:
Abbildung 3.6-7:
Abbildung 3.6-8:
Abbildung 3.6-9:
Abbildung 3.6-10:
Abbildung 3.6-11:
Abbildung 3.6-12:
Abbildung 3.6-13:
Abbildung Ü-1:
Abbildung Ü-2:
Abbildung Ü-3:
Abbildung Ü-4:
Abbildung Ü-5:
Abbildung Ü-6:
Dokumentierte Mikrorohrtrassen .........................................................................
Stellungnahme der mitwirkenden Unternehmen in der UAG Breitband (1/3) ........
Antwort Nellie Kroes (Vize-Präsidentin der Europäischen Kommission) . ..............
Infografik Flächendeckender Ausbau von Hochleistungsnetzen . ..........................
Entwicklung von Datendurchsatz- und Latenzzeiten .............................................
Typisch gemessener Datendurchsatz in kommerziellem LTE-Netz bei 800 MHz ...
VDSL2 Vectoring . ................................................................................................
FTTN-/VDSL-Netz . ..............................................................................................
Vectoring .............................................................................................................
Cost Perspectives ................................................................................................
Infografik Haus- und Heimvernetzung ..................................................................
Anteile erneuerbarer Energien am gesamten Stromverbrauch in Deutschland . ....
Schnittstellen der Elektromobilität .......................................................................
Altersaufbau der Bevölkerung in Deutschland ......................................................
Bevölkerung nach Altersgruppen . ........................................................................
Smart Home im Überblick ....................................................................................
Umsätze Cloud Computing 2010-2015 in Deutschland in Milliarden Euro . ...........
Breitbandverfügbarkeit (% der Haushalte) in Deutschland
je Breitbandklasse für alle Technologien ..............................................................
Heimvernetzung und Arbeitsproduktivität: drei Wirkungspfade ............................
Infrastruktur der Heimvernetzung ........................................................................
Vernetzung des häuslichen Umfelds mit der Außenwelt . ......................................
Umsatzentwicklungen und -erwartungen in den Schlüsselsektoren .....................
Umsatzentwicklungen und -erwartungen in den Schlüsselsektoren mit
vollständiger und teilweiser Heimvernetzung (Prognosen für das Jahr 2020) ........
Organigramm der AG2, Stand 2012 ......................................................................
Referenzmodell der Strategie-Dimensionen .........................................................
Der Vorgehensprozess führt strategische Expertise und
Fachexpertise zusammen . ...................................................................................
Wordcloud zu den Themen der UAG Breitband .....................................................
Wordcloud zu den Themen der UAG Intelligente Netze .........................................
Wordcloud zu den Themen der UAG Plattformen ..................................................
290
298
299
300
301
304
323
324
328
329
331
332
336
345
348
349
350
352
353
355
357
358
360
361
362
392
394
395
396
414
432
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1.1-1:
Tabelle 1.6-1:
Tabelle 2.3-1:
Tabelle 3.5-1:
Beispiele Intelligenter Netze .........................................................................................
Gründe der Beharrung und Treiber der Veränderung eines intelligenten Bildungsnetzes.
Sicherheitsmerkmale von IPv4 und IPv6 ......................................................................
Modellrechnung - Erzielbare Datenraten auf Basis bestehender
LTE-800-Basisstationen................................................................................................
Tabelle 3.7-1: Breitbandaktivitäten der Bundesländer ........................................................................
34
131
245
326
370
14.12.2012 12:59:19
460
Literaturverzeichnis
461
Arbeitsgruppe 2 im Nationalen IT-Gipfel (AG2) (2011) | Digitale Infrastrukturen. Jahrbuch 2011/2012 |
o.O.: o.V.
Baums, Ansgar (2012) | Infrastrukturen: Vom Status Quo zu Intelligenten Netzen. White Paper | http://
h30507.www3.hp.com/t5/HP-Point-of-View/Infrastrukturen-Vom-Status-Quo-zu-Intelligenten-Netzen/
ba-p/124649 (letzter Zugriff 29.10.2012)
BITKOM (2012) | Der Staat als Gestalter der digitalen Welt – Industriepolitisches Grundsatzpapier | BITKOM,
2012 | http://www.bitkom.org/files/documents/Grundsatzpapier_Industriepolitik_BITKOM.pdf (letzter
Zugriff 29.10.2012)
BITKOM Pressemitteilung (20.06.2011) | „Markt für vernetzbare Geräte steigt auf 16 Milliarden Euro“ |
http://www.bitkom.org/de/markt_statistik/64086_68376.aspx (letzer Zugriff: 14.11.2011)
BITKOM Pressemitteilung (03.06.2011) | „Testlauf für den neuen Internet-Standard“ | http://www.bitkom.
org/files/documents/BITKOM_Presseinfo_IPv6_03_06_2011.pdf (letzter Zugriff: 15.08.2011)
BITKOM Pressemitteilung (29.06.2011) | „Fast jeder Dritte hört Musik mit dem PC, jeder Vierte mit dem Handy“
|
http://www.bitkom.org/files/documents/BITKOM-Presseinfo_Musik_und_ConLife_29_06_2011.pdf
(letzter Zugriff :14.09.2011)
Borner, Silvio et al. (2010) | eEconomy - Situation und Potenziale aus volkswirtschaftlicher Sicht | Basel:
Institut für Wirtschaftsstudien Basel GmbH.
Brucke, Matthias et al. (2008) | Leitfaden zur Heimvernetzung. Gesellschaftlicher Nutzen der Heimvernetzung
| Ergebnisse der Arbeitsgruppe 8 „Service- und verbraucherfreundliche IT“ zum dritten nationalen IT-Gipfel
2008 | Berlin: BITKOM.
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) (2009) | Programm zur
Marktaktivierung für Elektrofahrzeuge – 100.000 Stück bis Ende 2014 | Berlin: BMU.
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) (2012) | Entwicklung der
erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2011. Grafiken und Tabellen | Berlin: BMU.
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi), Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und
Reaktorsicherheit (BMU) (2010) | Energiekonzept für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare
Energieversorgung | Berlin: BMWi, BMU.
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) (2011) | Bericht zum Breitbandatlas 2011 des
Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie | Teil 1: Ergebnisse (Stand Mitte 2011) | Berlin: BMWi.
Die Bundesregierung (2009) | Nationaler Entwicklungsplan Elektromobilität der Bundesregierung | Berlin:
Die Bundesregierung.
De Meyer, Arnoud; Loh, Chelvin (2001) | Impact of Information & Communications Technologies on
Government Innovation | Working Paper 2001/102/TM/ABA | Fontainebleu: INSEAD | Policy: A Systematic
Framework and an International Comparision
E-mobility-21 (14.04.2010) | „Smart Meter: EnBW zeigt Smart Grid und Elektromobilität auf HMI 2010“ |
http://www.e-mobility-21.de/nc/related-e-auto-news/artikel/43599-smart-meter-enbw-zeigt-smart-gridund-elektromobilitaet-auf-hmi-2010/187/ (letzter Zugriff: 14.11.2011)
Frischmann, B. (2012) | „Infrastructure – The Social Value of Shared Resources“ | Oxford, NY, 2012
Forsa (2010) | Vorstellung der Konsumenten-Studie: „Heimvernetzung“ | Präsentation: Michael Schidlack,
BITKOM | München: Waggener Edstrom Worldwide.
Franz, Peter; Tidow, Stefan (2009) | Die Ökologische Industriepolitik: Konzept, Ziele, Instrumente | In: Jacob,
Klaus (2009) | Ökologische Industriepolitik. Wirtschaftsund politikwissenschaftliche Perspektiven | Berlin:
Umweltbundesamt (UBA): S. 13-18.
Gabler Verlag (Hg.) | Gabler Wirtschaftslexikon | 17. komplett aktualisierte und erweiterte Auflage,
Wiesbaden 2010
Glasberg, Roland; Feldner, Nadja (2008) | Studienreihe zur Heimvernetzung | Konsumentennutzen und
persönlicher Komfort | Ergebnisse der Arbeitsgruppe 8 „Service- und verbraucherfreundliche IT“ zum
dritten nationalen ITGipfel 2008 | Berlin: BITKOM.
Glasberg, Ronald (2009) | Leitfaden zur Heimvernetzung. Bedeutung und Nutzen der Heimvernetzung |
Ausgewählte Anwendungsmöglichkeiten | Technologien. Planung und Einrichtung eines Heimnetzwerkes |
Arbeitsgruppe 8 „Service- und verbraucherfreundliche IT“ zum vierten nationalen IT-Gipfel 2009 | Berlin:
BITKOM.
Glasberg, Ronald et al. (2011) | Leitfaden zur Heimvernetzung Band 2 Anwendungsmöglichkeiten und
Produkte im Connected Home | Berlin: Bitkom.
Graumann, Sabine; Speich, Anselm (2010) | Monitoring-Report Deutschland Digital | Der IKT-Standort
im internationalen Vergleich 2010 | Studie durch TNS Infratest zum 5. Nationalen IT-Gipfel 2010 | Berlin:
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi).
Grove, Nico et al. (2011) | Why the Digital Dividend will not close the Digital Divide | A major European case
study highlights the problem | Erschienen in: InterMedia. May 2011. Volume 39. Issue 2: S. 32-37.
Grove, N. (2010) | Studies on Regulated Networks and Resources | Munich, (2010)
Grove, N. (2012) | „Infrastrukturökonomie & Management“ | Vorlesungsunterlagen, 2012
Bundesverband der Deutschen Industrie e. V. (BDI) (2009) | Informationsgesellschaft – FIT machen für das
21. Jahrhundert | Kernbotschaften für die 17. Legislaturperiode des Deutschen Bundestags | Berlin: BDI.
Grove, N.; De Luca, D.; Florido, M.; Lorenzini M. (2012) | “Typologies of European Infrastructure Finance in
Europe from the Antiquity to the 18th century” | Proceedings of the XVIth World Economic History Congress
| Stellenbosch, 2012
Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) (2010) | Intelligent, flexibel, zuverlässig:
Netze der Zukunft | Berlin: BDEW. David, Stefan; Neumann, Karsten; Friedl, Martina (2009) | E-HEALTH.
Wachstumsperspektiven für die Telekommunikationsbranche | München: Roland Berger Strategy
Consultants.
Hauri, Dominik; Saurer Markus (2011) | E-Economy in der Schweiz – Situation und Potenziale aus
volkswirtschaftlicher Sicht | Erschienen in: Die Volkswirtschaft | Das Magazin für Wirtschaftspolitik
| Sonderdruck. 3-2011. 84. Jahrgang | Bern: Schweizerische Eidgenossenschaft | Eidgenössisches
Volkswirtschaftsdepartement EVD | Staatssekretariat für Wirtschaft SECO: S. 4-7.
David, Stefan; Neumann, Karsten; Friedl, Martina (2009) | E-HEALTH. Wachstumsperspektiven für die
Telekommunikationsbranche | München: Roland Berger Strategy Consultants.
Heise (12.09.2011) | „Studie: Elektroautos bleiben in diesem Jahrzehnt ein Nischenprodukt“ |
http://www.heise.de/newsticker/meldung/Studie-Elektroautos-bleiben-in-diesem-Jahrzehnt-einNischenprodukt-1341419.html (Stand: 14.11.2011)
14.12.2012 12:59:19
462
Jendrischik, Martin; Hüpohl, Jürgen (2010) | CleanTech Studienreihe Band 4 | eMobilität CleanTech-Branche
Treiber im Fokus | Bonn: Deutsches CleanTech Institut.
Krcmar, H.; Eckert, C.; Picot, A.; Klumpp, D.; Grove, N.; Margaria, T.; Markl, V.; Pauly, M.; Sunyaev, A.;
Veit, D. (2011) | Denk ich an Clouds in der Nacht – Nachhaltige Cloudstrategie für Europa | Memorandum
Harmonized EU Clouds. Fassung vom 25.10.2011
MÜNCHNER KREIS (2012): IN-Evolution: Intelligente Netze – Status, Potenziale und Herausforderungen, i.E.
Nationale Plattform Elektromobilität (NPE) (2011) | Zweiter Bericht der Nationalen Plattform Elektromobilität
| Berlin: Gemeinsame Geschäftsstelle Elektromobilität der Bundesregierung (GGEMO).
Glossar
Perlitz, Uwe (2010) | Telemedizin verbessert Patientenversorgung | Frankfurt am Main: Deutsche Bank
Research.
Picot, Arnold et al. (2008a) | Studienreihe zur Heimvernetzung | Treiber und Barrieren der Heimvernetzung.
Ergebnisse der Arbeitsgruppe 8 „Service- und verbraucherfreundliche IT“ zum dritten nationalen IT-Gipfel
2008 | Berlin: BITKOM.
Picot, Arnold et al. (2008c) | Information, Organization and Management | Heidelberg: Springer, 2008.
Pongratz, Siegfried (2010) | Smart Home – Multimedia Heimvernetzung im Bereich Unterhaltungselektronik,
IKT und die Auswirkungen auf den Stromverbrauch | Berlin: VDE.
Siemens AG Energy Sector (2011) | Factsheet Smart Grid | Hannover Messe: Siemens AG.
Statista (2012) | „Daten & Fakten zur Autoindustrie“ | http://de.statista.com/statistik/faktenbuch/339/a/
branche-industrie-markt/automobilindustrie/autoindustrie/ (Stand: 26.04.2012)
Statistisches Bundesamt (2009) | Bevölkerung Deutschlands bis 2060 | 12. koordinierte
Bevölkerungsvorausberechnung | Wiesbaden: Statistisches Bundesamt.
Strese, Hartmut et al. (2010) | Smart Home in Deutschland: Untersuchung im Rahmen der wissenschaftlichen
Begleitung zum Programm Next Generation Media (NGM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und
Technologie | Berlin: Institut für Innovation und Technik (iit).
Sunyaev, A.; Schneider, S (2012) | Cloud Services Certification | In: Communications of the ACM.
Trill, Roland (2009): eHealth als Pfeiler in der Gesundheitsregion NORD (GRN), in: Duesberg, F.: e-Health
2010, Solingen 2009, S. 36 ff.
Van Ark, Bart et al. (2011) | The linked world: how ICT is transforming societies, cultures and economies |
Madrid: Ariel, Fundación Telefónica, Editorial Planeta.
Velten, Carlo; Janata, Steve (2010) | Cloud Computing – Der Markt in Deutschland 2010-2015 | Investitionen
in Cloud Technologien, Services und Beratung | München: Experton Group AG.
Verband der Automobilindustrie (VDA) (Mai 2011) | „Die sanfte Revolution. Die Vorteile der Elektromobilität
im Überblick“ | http://www.elektromobilitaet-vda.de/die-sanfte-revolution (Stand: 14.09.2011)
Zentrum für europäische Wirtschaftsforschung (ZEW) (2010) | Fünfter Nationaler IT-Gipfel | Informationsund Telekommunikationstechnologien als Wegbereiter für Innovationen | Berlin: Bundesministerium für
Wirtschaft und Technologie (BMWi).
14.12.2012 12:59:19
464
Glossar
AAA
Authentification Authorization Accounting
Ein Konzept zur Überprüfung der Identität (Authentifizierung), der Nutzungsberechtigung (Autorisierung) und der
Dokumentation der Nutzung zur Abrechnung oder zum Nutzungsnachweis (Accounting).
AAL
Ambient Assisted Living
Überbegriff für altersgerechte Assistenzsysteme, für ein
gesundes und unabhängiges Leben. Dies beinhaltet Konzepte, Produkte und Dienstleistungen, die neue Technologien und soziales Umfeld miteinander verbinden und verbessern mit dem Ziel, die Lebensqualität für Menschen in
allen Lebensabschnitten, vor allem im Alter, zu erhöhen.
siehe: www.aal-deutschland.de
Adaptive Lernumgebung
Interaktive Lernsysteme mit auf den einzelnen Lernenden
individualisiert zugeschnittenen, personalisierten Lern
inhalten und Darstellungsformen.
AG2
IT-Gipfel Arbeitsgruppe 2 „Digitale Infrastrukturen als
Enabler für innovative Anwendungen“
AIX
Advanced Interactive eXecutive
Unix-Betriebssystem der Firma IBM
Ambient Assisted Education
Umgebungsunterstütztes Lernen
API
Application Programming Interface
Programmierschnittstelle, über die Funktionsabläufe so
abstrahiert werden, dass IKT-Systeme miteinander kommunizieren und Zugriffe und Abläufe erfolgen können,
ohne den Code für Anwendungsprogramme direkt ändern
zu müssen.
APN
Access Point Name
APN definiert den Zugangspunkt, um mobil im Internet surfen zu können. Jeder Mobilfunkbetreiber hat sein eigenes
APN-Profil. Die APN-Daten müssen in der Verbindungssoftware passend zum Mobilfunknetz eingetragen werden.
ARPU
Average Revenue Per User
Internationale, insbesondere in der Telekommunikation
relevante betriebswirtschaftliche Kennzahl für den durchschnittlichen Umsatz pro Nutzer.
Backbone
Verbindender Kernbereich eines Telekommunikationsnetzes. In der Telekommunikation im Allgemeinen ein Netzsegment meist größerer Bandbreite und Ausfallsicherheit,
das als Basisnetz in der Regel nachgeordnete (weniger
Glossar
leistungsfähige) lokale oder regionale Netze miteinander
verbindet oder vermascht. In hierarchisch strukturierten
Netzkonfigurationen bildet das Backbone die höchstgelegene hierarchische Ebene.
Backhaul
Als Backhaul bezeichnet man die Anbindung eines vorgelagerten, meist hierarchisch untergeordneten Netzknotens
an einen zentralen Netzknoten.
BACnet
Building Automation Control Network
Protokoll für Datennetze der Gebäudeautomation und
Gebäuderegelung, das für die Kommunikation zwischen
Steuerungen, Sensoren und Aktoren entwickelt wurde.
siehe: www.big-eu.org
Bandbreite
Als Bandbreite wird der Frequenzbereich bezeichnet, in
dem elektrische Signale übertragen werden. Je größer die
Bandbreite, desto mehr Informationen können in einer Zeiteinheit übertragen werden. Die Bandbreite ist daher maßgeblich für die Dauer von Downloads und die Aufbaugeschwindigkeit von Webseiten. Bei der Übertragung digitaler
Signale wird oft synonym der Begriff Bandbreite verwendet,
obwohl in der Regel die Übertragungsrate oder Datenrate
gemeint ist. Es gibt allerdings einen Zusammenhang zwischen der Bandbreite und der Übertragungsrate, da bei der
Datenübertragung die erreichbare Übertragungsgeschwindigkeit von der Bandbreite und der Codierung abhängen.
siehe: www.itwissen.info
BDI
Bundesverband der Deutschen Industrie e. V.
siehe: www.bdi.eu
Billing
Englisch für den Geschäftsprozess der Fakturierung/Abrechnung, von der Entgegennahme der Nutzungsdaten bis
zur zur Erstellung der Rechnung.
BIP
Bruttoinlandsprodukt
Das BIP ist ein Maß für die wirtschaftliche Leistung einer
Volkswirtschaft in einem bestimmten Zeitraum. Es misst
den Wert der im Inland hergestellten Waren und Dienstleistungen (Wertschöpfung), soweit diese nicht als Vorleistungen für die Produktion anderer Waren und Dienstleistungen
verwendet werden.
siehe Statistisches Bundesamt: www.destatis.de
Blueprint
Blaupause
Hier ein Konzept für die Verbreitung von Wissen über Technologien und Prozesse zur Realisierung bestimmter Anwendungsfälle, anhand zuvor gesammelter Erfahrungen.
BMBF
Bundesministerium für Bildung und Forschung
siehe: www.bmbf.de
BMI
Bundesministerium des Innern
siehe: www.bmi.bund.de
BSI
Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik
siehe: www.bsi.bund.de
BMVBS
siehe: www.bmvbs.de
BSoD
Blue Screen of Death
Ein Bluescreen, also ein blau leuchtender Bildschirm mit
eingeblendetem Text, zeigt unter Windows einen Systemfehler an, der von einem vollkommen unerwarteten Programmabsturz eines Anwenderprogramms, des Betriebssystems oder eines Treibers ausgelöst wird und von einem
Programmabbruch begleitet wird.
BMWi
siehe: www.bmwi.de
BNetzA
siehe: www.bundesnetzagentur.de
Braune Ware
Bezeichnung für die im privaten Bereich eingesetzten Geräte der Unterhaltungselektronik wie Stereoanlage, Video
und Fernseher. Vgl. weiße Ware für elektrische Haushaltsgroßgeräte wie Kühlschrank, Waschmaschine und Backofen.
Breitband
Der Begriff Breitband ist international nicht eindeutig definiert. Die Bundesregierung spricht in ihrer Breitbandstrategie über eine flächendeckenden Grundversorgung mit
Bandbreiten von mindestens 1 MBit/s. Bis 2018 sollen flächendeckend Leistungen von mindestens 50 MBit/s verfügbar sein. Auf EU-Ebene wird mit der digitalen Agenda für
Europa angestrebt, bis 2020 eine flächendeckende Breitbandversorgung von mindestens 30 MBit/s und für mindestens 50% der europäischen Haushalte von 100 MBit/s
zu erreichen.
Breitbandatlas
Der Breitbandatlas beinhaltet öffentlich zugängliche,
generalisierte und anonymisierte Daten über die Breitbandversorgung und deren Verfügbarkeit in der Bundesrepublik Deutschland. Der Breitbandatlas wird vom BMWi
veröffentlicht.
siehe: www.zukunft-breitband.de
Breitbandstrategie
Um die flächendeckende Versorgung Deutschlands mit leistungsfähigen Breitbandanschlüssen und den Aufbau von
Netzen der nächsten Generation zu forcieren, hat die Bundesregierung 2009 die sogenannte Breitbandstrategie verabschiedet. Diese basiert auf vier Säulen: der Nutzung von
Synergien beim Infrastrukturausbau, einer unterstützenden
Frequenzpolitik, einer wachstums- und innovationsorien
tierten Regulierung und finanzieller Fördermaßnahmen.
siehe: www.zukunft-breitband.de
BREKO
Bundesverband Breitbandkommunikation e. V.
siehe: www.brekoverband.de
465
C/ C++
Bezeichnung für zwei Programmiersprachen. C++ ist die
Weiterentwicklung der Programmiersprache C.
Campus-Management-System
Hochschulinformationssysteme oder Campus-Management-Systeme sind IT-Systeme zur Unterstützung von
Geschäftsvorgängen wie Studierenden-, Kurs- und Prüfungsverwaltung u. ä.
siehe: www.campus-innovation.de
CAN
Controller Area Network
Ein ursprünglich von Bosch entwickeltes und international standardisiertes (Feld-)Bus-System (ISO 11898), das
die Kommunikation von verteilten Komponenten beispielsweise in Fahrzeugen wie zwischen ABS-Sensoren, Steuereinheit und Bremssystem ermöglicht.
siehe: www.can-cia.org
Car-2-X-Systeme
Car-to-X-Kommunikation ist der Oberbegriff für verschiedene Kommunikationstechniken in der Automotive-Technik.
Carrier Aggregation
Carrier Aggregation ist Teil der LTE-Technologie und erlaubt
die gleichzeitige Verwendung mehrerer durchaus nicht zusammenhängender Frequenzbereiche. Dadurch können
auch dann große Bandbreiten Nutzern zur Verfügung gestellt werden, wenn der Mobilfunknetzbetreiber selbst nur
über gestückelte Frequenzbereiche verfügt.
CAT
Category
CAT bezeichnet die Kategorie eines Kabels aus verdrillten
Kupferadern zur Datenübertragung. Heute sind überwiegend CAT-5-Kabel für Frequenzen bis zu 100 MHz anzutreffen. Zusammen mit den RJ-45-Steckern ergeben sie die
gängigen Ethernet-Kabel.
14.12.2012 12:59:20
466
Glossar
CE
Communautès Europèennes
(Europäische Gemeinschaften)
CE ist ein Verwaltungszeichen, das die Freiverkehrsfähigkeit entsprechend gekennzeichneter Industrieerzeugnisse
im Europäischen Binnenmarkt zum Ausdruck bringt.
CE
Consumer Electronics
Hierunter wird die Unterhaltungselektronik im privaten Bereich zusammengefasst, z. B. Fernseher, CD-/MP3-Player,
Set-Top-Boxen und Media Receiver.
CEF
Connecting Europe Facility
CEF ist eine Initiative der EU-Kommission, von 2014—2020
zusätzliche Mittel für die Breitbandinfrastruktur und entsprechender Dienste bereitzustellen.
siehe: https://ec.europa.eu/digital-agenda/en/
connecting-europe-facility
Clearing House
Verrechnungsstelle einer oder mehrerer Börsen. Diese zentrale Abrechnungsstelle übernimmt die Mittlerrolle
beim Ausgleich der Positionen und tritt nach Abschluss der
Transaktion als eigentlicher Marktpartner für jeden Käufer
und Verkäufer auf.
Cloud-Anbieter/-Provider
Betreiber und Anbieter von Cloud-Services.
Cloud-Anwender/-Nutzer
Natürliche oder juristische Personen, die Cloud-Lösungen
einsetzen.
Cloud Computing
Cloud Computing umschreibt den Ansatz, abstrahierte ITInfrastrukturen wie Rechen- und Netzwerkkapazitäten, Datenspeicher oder auch fertige Software dynamisch an den
Bedarf angepasst über ein Netzwerk zur Verfügung zu stellen. Aus Nutzersicht scheint die zur Verfügung gestellte abstrahierte IT-Infrastruktur fern und undurchsichtig, wie in
einer „Wolke“ verhüllt.
Compliance
Allgemein die Einhaltung von Verhaltensmaßregeln, von
Rechtsnormen oder auch von freiwilligen Kodices, bspw.
im Rahmen der Informationssicherheit und des Datenschutzes.
Connectivity
Mit Connectivity wird die technische Fähigkeit und administrative Berechtigung bzw. Möglichkeit zur Kommunikation
insbesondere einer Datenkommunikation bezeichnet, z. B.
ein UMTS-Funkmodul in einem UMTS-Netz mit geeignetem
Mobilfunkvertrag (i.e. mit einer für Datenverkehr ggf. auch
Roaming freigeschalteter SIM-Karte).
Glossar
Cortex-M3
Cortex-M3 ist eine Architektur (ARMv7-M) für Mikroprozessoren der Firma ARM Limited.
CPE
Customer Premises Equipment
Mit einem CPE werden Geräte bezeichnet, die beim Endkunden die Verbindung zum Netzwerk des Carrier, bzw. Internet Service Providers herstellen. Hierbei handelt es sich
üblicherweise um Telefone, Router, Switches oder Set-TopBoxen.
D21 Breitband Initiative
ist ein gemeinsames Projekt der Initiative D21, des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie und des
BITKOM, das seit 2002 als Diskussionsplattform die wichtigsten Akteure der Telekommunikationsbranche regelmäßig zusammenbringt.
siehe: www.initiatived21.de
Datenschutz
Das Grundrecht auf informationelle Selbstbestimmung
und damit einhergehend das Grundrecht auf Datenschutz
sichert dem Einzelnen das Recht auf die Preisgabe und Verwendung seiner persönlichen Daten zu. Darauf basierende
Datenschutzbestimmungen bestimmen den Umgang mit
personenbezogenen Daten bei der Erhebung, Verarbeitung
und Nutzung.
siehe: www.datenschutz.de
Datensicherheit
Alle technischen und organisatorischen Maßnahmen zum
Schutz von Daten vor Verfälschung, Zerstörung und unzulässiger Weitergabe.
DECT
Digital European Cordless Telecommunication
Europäischer Standard zur drahtlosen Kommunikation i. W.
für Schnurlostelefon.
siehe: www.etsi.org/website/technologies/dect.aspx
Demand Side Manager
Marktrolle, welche die gezielte Beeinflussung der Verbraucherlast durch Steuerung der Stromnachfrage bei Abnehmern zum Geschäftsmodell hat. Hauptinstrumente sind
die zeitliche Verlagerung von Stromverbrauch sowie das
Abschalten unkritischer Verbraucher
Lastmanagement
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol
DHCP ist ein Protokoll zur Verwaltung von IP-Adressen in
einem Netzwerk. Mittels DHCP werden Adressen von einer zentralen Instanz dynamisch an die Netzwerkteilnehmer vergeben; somit kann sich jeder Netzteilnehmer nach
Verbindung zum Netzwerk selber vollautomatisch konfigurieren.
Digitale Dividende
Die Digitale Dividende bezeichnet die nach dem Umstieg
von analogem zum digitalen terrestrischen Fernsehen
(DVB-T) freigewordenen Frequenzen, die seitdem der Mobilfunk- und Internetversorgung zur Verfügung stehen.
Diskriminierungsfreier Zugang
Netzbetreiber sind verpflichtet, ihre Transport- und Verteilnetze (Strom/Gas) Dritten zur Verfügung zu stellen. Dabei
müssen die eigenen Kosten zuzüglich eines Gewinnaufschlags weitergegeben werden. Fremde Energielieferanten
dürfen also nicht schlechter gestellt werden als der eigene Vertrieb (bei integrierten Energieversorgern). Im Zusammenhang mit Intelligenten Netzen bedeutet dies, dass
jeder Nutzer zu gleichen Bedingungen angeschlossen werden muss.
DNS
Domain Name System
DNS ist ein Dienst im Netzwerk zur Namensauflösung. Analog zu einer Telefonauskunft übersetzt das DNS Internetadressen wie zum Beispiel www.hpi.uni-potsdam.de in die
dazugehörige IP-Adresse.
DOCSIS 3.0
Data Over Cable Service Interface Specification 3.0
DOCSIS 3.0. wurde als ITU-T Empfehlung J.222 ratifiziert
und ist ein moderner Standard für Übertragungen über ein
interaktives Kabelnetz.
Downstream/ Download
Downstream bezeichnet die Richtung des Signalflusses
von der sendenden Station zur empfangenden Station.
Mit Download wird der Transfer von Daten von einem entfernten Server auf einen eigenen lokalen Client bezeichnet. Beim Download wird die gesamte Datei auf der eigenen
Festplatte gespeichert, bevor sie aufgerufen und wiedergegeben wird.
DPI
Deep Packet Inspection
DPI steht für ein Verfahren in der Netzwerktechnik, Datenpakete zu überwachen und zu filtern. Dabei werden gleichzeitig der Datenteil und der Headerteil des Datenpaketes
auf bestimmte Merkmal wie Computerviren, Spam, Proto
kollverletzungen und weitere unerwünschte Inhalte untersucht.Deep Packet Inspection ist gleichermaßen eine
Schlüsseltechnologie zur Überwachung des Internets in
totalitären Regimen.
DPN
Data-Pointer-Netzwerk
Leitidee eines DPN ist der Aufbau eines umfassenden informationstechnischen Verbundes von Einrichtungen der
öffentlichen Verwaltung auf der Basis einer umfassenden
Referenzierung dezentral verteilter Datenbestände. Dabei werden identische Daten bestenfalls nur noch von einer verantwortlichen Stelle gespeichert und gepflegt,
aber von allen dazu berechtigten Akteuren im einem Leis-
467
tungsnetzwerk gemeinsam genutzt. Den infrastrukturellen Kern eines solchen Datenverbundes der öffentlichen
Verwaltung bildet ein Verzeichnisdienst, über welche sowohl technische Informationen über Speicherort sowie
Zugriffs- und Integrationsmöglichkeiten als auch über Regeln bezüglich der Zugriffsrechte gespeichert sind. Darüber können in einer Art Logbuch sämtliche Zugriffe auf die
Daten verzeichnet werden, um diese nachprüfbar zu halten. Konzeptionell bietet der Ansatz des DPN zahleiche Anschlusspunkte zum Thema Open Government / Open Data
bzw. zum Konzept des Prozessdatenbeschleunigers (P23R),
bei dem personen- bzw. unternehmensbezogene Daten primär bei Bürgern oder Unternehmen gespeichert werden
und ein Zugriff bzw. die automatisierte Übermittlung ausschließlich der Grundlage entsprechender standardisierter
Regeln erfolgen.
DS Lite
Dual Stack Lite
DS Lite ermöglicht einem Internet-Service-Provider, IPv4Adressen zuzuweisen. Der CPE erhält lediglich eine IPv6Adresse und vergibt Adressen m IPv4-Netzwerk selbst;
ähnlich wie ein NAT-Gerät. Die Adressübersetzung erfolgt
aber nicht durch den CPE, sondern die IPv4-Pakete werden in einem IPv6-Paket verpackt. Die Adressübersetzung
der privaten IPv4-Adressen in globale IPv6-Adressen erfolgt dann durch den Carrier (Carrier Grade NAT).
DSL
Digital Susciber Line
DSL ist eine Anschlusstechnik für den digitalen breitbandigen Teilnehmeranschluss.
DSLAM
Digital Susciber Line Access Multiplexer
DSLAM fassen den IP-Verkehr mehrerer hundert DSLHausanschluss-Leitungen zusammenen und sind üblicherweise in Straßenverteilern untergeracht.
Dual-Stack-Betrieb
Ein Dual-Stack-Betrieb bezeichnet den gemeinsamen Betrieb von IPv4 und IPv6 in einem Netzwerk.
DVDV
Deutsches Verwaltungsdiensteverzeichnis
Das DVDV bildet eine fach- und ebenenübergreifende Infrastrukturkomponente für das E-Government in Deutschland. Grundlage des DVDV ist ein Verzeichnisdienst, in dem
Behörden und andere Betreiber mit ihren Diensten aufgenommen werden können. Auskunftssuchende und Nutzer
des DVDV sind Applikationen (Fachverfahren) und nicht
natürliche Personen. Das DVDV – welches durch die Bundesstelle für Informationstechnik (BIT) gemeinsam mit mehreren Partnern der Kommunen und der Länder entwickelt
wurde – hat damit die Funktion einer zentralen Registrierungsstelle für Online-Dienste der öffentlichen Verwaltung
in Deutschland. Zugleich ermöglicht es eine rechtsverbindliche elektronische Kommunikation von und mit Behörden über die vorhandenen Fachverfahren auf höchstem
Sicherheitsniveau.
siehe: www.dvdv.de
14.12.2012 12:59:20
468
Glossar
Dynamische Adressvergabe
Man spricht von dynamischer Adressvergabe, wenn Netzwerkteilnehmern keine dauerhaft feste IP-Adresse zugewiesen wird, sondern nur eine temporär gültige.
Glossar
E-Government
Bezeichnung für die Nutzung elektronischer Informationsund Kommunikationstechnik zur Einbeziehung des Kunden
in das Handeln von Regierung und öffentlicher Verwaltung.
End-to-End-Verbindungen
Bei einer End-to-End-Verbindung sind alle anwendungsspezifischen Funktionalitäten in den Endpunkten implementiert; das Netzwerk übernimmt nur den Datentransport
und keine anwendungsspezifischen Funktionen.
ERP
Enterprise Resource Planning
Begriff im Zusammengang mit betriebswirtschaftlicher
Anwendersoftware, die unternehmensweite Ressourcen
identifiziert und plant. Integrierte Planungs- und Steuerungssysteme, mit denen Geschäftsprozesse abgebildet werden können. Sie besteht hierbei aus Modulen zur
Produktionsplanungs- und Steuerungssystem , Warenwirtschaftssystem, Materialwirtschaft, Lagerwesen, Disposition, Fertigung, Verkauf, Auftragswesen, Einkauf und
Bestellwesen sowie dem Rechnungswesen. Bekannte ERPSoftware-Anbieter sind SAP, Oracle, J.D.Edwards oder
Peoplesoft. Als Erfolgsfaktor für die Zukunftsfähigkeit dieser Systeme gilt heute die Einbindung des Internet.
siehe: www.wirtschaftslexikon24.com
E-Health
Bezeichnung für die Verwendung elektronischer Medien im
Gesundheitswesen.
Energiedatenmodell
Modell zur Übertragung und Speicherung von energie
bezogenen Daten.
EStG
Einkommenssteuergesetz
siehe: www.gesetze-im-internet.de/estg/index.html
Eingebette Systeme
Eingebettete Systeme sind in sich abgeschlossene Kleincomputer mit Mikroprozessoren, Sensorik, Aktuatorik,
Ein-/Ausgabe-Einheiten u.ä., die für unterschiedlichste
Steuer- und Regelungsaufgaben eingesetzt werden, z. B. in
Waschmaschinen, Set-Top-Boxen, Kaffeevollautomaten,
MP3-Player u.ä. Zunehmend häufiger sind diese eingebetteten Systeme vernetzt und verfügen über Internetzugang
und sind Teil von M2M-Lösungen.
siehe: www.embedded.fraunhofer.de
Energieinformatik
Interdisziplinäre Verbindung von Energie- und Informa
tionstechnik.
Ethernet
Ein Protokoll, das zur Datenübertragung im Wesentlichen in
Nahbereichsnetzen (LAN) eingesetzt wird.
Energiewende
Als Energiewende wird der grundlegende Umbau der Energieversorgung in Deutschland bezeichnet. Im Herbst 2010
hat die Bundesregierung in ihrem Energiekonzept die Weichen für den Einstieg in das Zeitalter der erneuerbaren
Energien gestellt. 2011 hat sie darüber hinaus beschlossen, den Ausstieg aus der Kernenergie und damit auch den
im Energiekonzept skizzierten Umbau der Energieversorgung deutlich zu beschleunigen. Bis 2050 soll der Ausstoß
der Treibhausgasemissionen um mindestens 80 % gegenüber 1990 sinken. Außerdem soll bis dahin Deutschlands
Strom zu mehr als 80 % aus erneuerbaren Energiequellen
kommen.
siehe: www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/
Energiewende/die-energiewende.html
ETSI
European Telecommunications Standards Institute
Ein als gemeinnützig anerkanntes Institut mit dem Ziel,
europaweit einheitlich anerkannte Standards im Bereich
der Telekommunikation zu schaffen
siehe: www.etsi.org
EFRE
Europäischer Fonds für Regionale Entwicklung
siehe: europa.eu/legislation_summaries/employment_
and_social_policy/job_creation_measures/l60015_
de.htm
eLearning
Bezeichnung für die Unterstützung von Lernprozessen
durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien.
Elektromobilität
Elektromobilität bezeichnet die Nutzung von Elektrofahrzeugen oder Hybridelektrofahrzeugen mit vollelektrischer
Fahrmöglichkeit (Vollhybrid). Im Kontext des nationalen
Entwicklungsplans Elektromobilität der Bundesregierung
wird der Begriff Elektromobilität auf den Straßenverkehr
begrenzt. Hierbei handelt es sich insbesondere um Personenkraftwagen (PKW) und leichte Nutzfahrzeuge, ebenso
werden aber auch Zweiräder (Elektroroller, Elektrofahrräder) und Leichtfahrzeuge einbezogen. Die Strategie zur
Elektromobilität kann auch Stadtbusse und andere Fahrzeuge umfassen.
siehe: www.bmvbs.de/cae/servlet/contentblob/27976/
publicationFile/103/nationaler-entwicklungsplan-elektro
mobilitaet.pdf
ELER
Europäischer Landwirtschaftsfonds für die Entwicklung des
ländlichen Raums
siehe: eur-lex.europa.eu/LexUriServ/site/de/oj/2005/
l_277/l_27720051021de00010040.pdf
EMS
Electronics Manufacturing Services
EMS decken die komplette Auftragsfertigung von elektronischen Baugruppen, Geräten und Systemen ab – von der
Entwicklung über die Leiterplattenbestückung bis hin zu
ausgefeilten Prüfkonzepten und weltweiter Auslieferung.
Electronic Manufacturing Services kann mit Fertigungsdienstleister für elektronische Komponenten übersetzt
werden.
EnWG
Energiewirtschaftsgesetz - Gesetz über die Elektrizitätsund Gasversorgung
siehe: www.gesetze-im-internet.de/enwg_2005/index.
html
Unter erneuerbarer oder regenerativer Energie bzw. alternativer Energie versteht man für den Menschen nutzbare
Energieformen, die auf Quellen basieren, die zumindest
nach menschlichem Ermessen unerschöpflich sind und
durch Abzweigung von nutzbaren Kräften aus ohnehin
stattfindenden, natürlichen Prozessen gewonnen werden.
siehe: www.erneuerbare-energien.de/erneuerbare_
energien/aktuell/4590.php
FCC
Federal Communications Commission
FCC ist eine unabhängige Behörde der Vereinigten Staaten
und regelt u.a. Funkdienste und ist als Zulassungsbehörde
für Kommunikationsgeräte tätig.
siehe: www.fcc.gov
FDD
Frequenz Division Duplex
Verfahren im Mobilfunk, das für die Sende- und Empfangsrichtung jeweils eigene gepaarte Frequenzbereiche eines
Bandes nutzt.
Feldbusssysteme
Feldbussysteme sind Systeme der Automatisierungstechnik und ermöglichen die Kommunikation einzelner Komponenten wie Sensoren und Aktuatoren untereinander sowie
mit übergeordnete Steuerungs- und Regelungssystemen.
Fernüberwachung
Drahtlose Überwachung von Objekten oder Personen aus
der Ferne durch den Einsatz moderner Übertragungs
technik.
FFS
Flash File System
Dateisysteme, die auf die besonderen Eigenschaften von
Datenträgern auf Basis von Flash-Speichern optimiert
sind.
469
Flash-Speicher
Digitale Speicherchips, die eine nicht-flüchtige Speicherung bei gleichzeitig niedrigem Energieverbrauch gewährleisten.
FSAN
Full Service Access Network Group
Standardisierungsgremium führender Netzbetreiber, Ausrüster und unabhängiger Test-Labore. Innerhalb der FSAN
werden u. a. die Festlegungen für GPON getroffen.
FTTB
Fibre To The Building/Basement
Glasfaser bis zum Gebäude; je nachdem wie nahe der DSLAM am Teilnehmer ist, spricht man von FTTC bzw. FTTN
oder von FTTB, bei dem der DSLAM im Keller eines Mehrfamilienhauses steht.
FTTC
Fibre to the Curb
Glasfaser bis zum Bordstein
FTTH
Fibre To The Home
Glasfaser in die Wohnung
FTTx
Fibre To The x
x kann für Home, Node, Building und so weiter stehen.
G.hn-Standard
G.hn (G.9960, G.9961, G.9962, G.9963), auch als „HomeGrid-Standard“ bezeichnet, ist der mittlerweile übliche
Name für die „nächste Generation“ der HeimnetzwerkTechnologie. Die technische Norm wurde von der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) entwickelt und wird vom
Industrieverband HomeGrid Forum und anderen Organisationen gefördert.
siehe: www.itu.int/dms_pub/itu-t/opb/tut/
T-TUT-HOME-2010-PDF-E.pdf
GAK
Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der Agrarstruktur
und des Küstenschutzes“
Gemeinsames Förderprogramm des Bundes und der Landwirtschaftsministerien, aus dem seit 2008 auch der Breitbandanschluss von Gemeinden im ländlichen Raum gefördert werden kann.
siehe: www.bmelv.de/DE/Landwirtschaft/FoerderungAgrarsozialpolitik/GAK/gak_node.html;jsessionid=23E2
5D3938BB8CC2DD351D9FA2A52D4F.2_cid249
GEREK
Gremium Europäischer Regulierungsstellen für
elektronische Kommunikation
siehe: europa.eu/legislation_summaries/information_
society/legislative_framework/si0015_de.htm
14.12.2012 12:59:20
470
Glossar
Gesundheitskarte
Personenbezogene Identifikationskarte, die Versicherte zur
Inanspruchnahme ärztlicher und zahnärztlicher Behandlung berechtigt.
siehe: www.bmg.bund.de
Gesundheitstelematik
Telekommunikation und Informatik im Gesundheitswesen.
GLONASS
Globalnaja Nawigazionnanja Sputnikowaja Sistema
Gobales Satellitennavigationssystem, das vom Verteidigungsministerium der Russischen Föderation betrieben
und finanziert wird.
siehe: www.glonass-ianc.rsa.ru/en/index.php
GOST
GOST übersetzt „Staatlicher Standard“ und bezeichnet
sowjetische bzw. russische Normen.
Growth-Accounting-Ansatz
Theorie zur Erklärung des Wirtschaftswachstums.
GRW-I
Gemeinschaftsaufgabe „Verbesserung der regionalen
Wirtschaftsstruktur“ - Infrastruktur
Förderung der wirtschaftsnahen kommunalen Infrastruktur
durch Bund und Wirtschaftsministerien der Länder, mit der
der Breitbandanschluss in Wirtschaftsgebieten und Gewerbeflächen gefördert werden kann.
siehe: www.bmwi.de/DE/Themen/Wirtschaft/
Wirtschaftspolitik/Regionalpolitik/gemeinschafts
aufgabe.html
GWB
Gesetz gegen Wettbewerbsbeschränkung
siehe: www.gesetze-im-internet.de/gwb/index.html
HDTV
High Definition Television
Hochauflösendes Fernesehen
HFC-Netze
Hybrid-Fiber-Coax-Netze
HFC-Netze ist die Kurzbezeichnung für eine Technologie,
mit der die Übertragung von analogen und digitalen Signalen großer Bandbreite (wie z. B. Fernsehsignale) leitungsgebunden stattfindet. Dabei werden zunächst Glasfasern
eingesetzt (FTTC). An den Endpunkten der Glasfasern
werden die optischen Signale in elektrische gewandelt, die
dann über Koaxialkabel in die Haushalte geführt werden.
Hochgeschwindigkeitsnetz
Unter Hochgeschwindigkeitsnetzen (synonym Hochleistungs- und Höchstleistungsnetze) werden Netze verstanden, die in der Lage sind die erforderliche Geschwindigkeit zur komfortablen und qualitätsgesicherten Nutzung
von Diensten mit höchsten Bandbreitenanforderungen im
Glossar
Wesentlichen unabhängig von der jeweiligen Nutzerzahl
sowie zukünftig mit symmetrischen Up- und Downloadraten stabil zu erfüllen. Auch hier existiert keine einheitliche Definition, im allgemeinen werden jedoch Bandbreiten ab 50 MBit/s aufwärts genannt. Die dienstbezogenen
Funktionen sind dabei unabhängig von den darunterliegenden übertragungsbezogenen Technologien. Es unterstützt
des weiteren die allgemeine Mobilität, indem es überall
die einheitliche Bereitstellung von Diensten für den Nutzer erlaubt.
siehe Definition ITU-T, Y.2002 (10/2009): Next Generation
Networks – Frameworks and functional architecture models, Recommendation 3.1.2, S.2
Hochverfügbarkeit
Bei einer Hochverfügbarkeit müssen die IT-Systeme nahezu unterbrechungsfrei zur Verfügung stehen (und i. d. R.
mindestens 99,99 %).
Horizontale SW-Plattformen
Horizontale Software-Plattformen sind im Unterschied zu
vertikalen, solche die branchenunabhängige Dienste erbringen wie z. B. Telefonie oder Dokumentenverwaltung.
HP-UX
Hewlett Packard UniX
Unix-Betriebssystem der Firma Hewlett Packard.
HSDPA
High Speed Downlink Packet Access
HSDPA auch UMTS-Breitband, gestattet im Labor Downlink-Datenraten von 14,6 Mbit/s.
HSPA
High Speed Packet Access
HSPA ist eine Erweiterung des UMTS, die höhere Datenübertragungsraten ermöglicht. Sie gliedert sich in HSDPA
zur Erhöhung der Datenübertragungsrate des Downlinks
und HSUPA für den Uplink.
IaaS
Infrastructure-as-a-Service
IaaS bedeutet, dass ein Anwender typische Leistungen eines Rechenzentrums – also die IT-Infrastruktur – aus der
Cloud bezieht, dabei seine Recheninstanzen, d. h. virtuelle Server, aber weitestgehend selbst verwaltet. Er muss
jedoch keine eigenen Server, keine Speicher, Netzwerkkomponenten und andere typische Hardware betreiben
und rechnet leistungsbezogen ab. Der Anwender ist aber
für die Auswahl, die Installation, den Betrieb und das Funktionieren seiner eigenen Software verantwortlich. Der große Vorteil gegenüber einem eigenen Rechenzentrum ist die
hohe Skalierbarkeit der IaaS: Die Recheninstanzen können
je nach Anforderungen um weitere Instanzen erweitert oder
verkleinert werden.
Industrie 4.0
Bezeichnung für die vierte industrielle Revolution durch vernetzten Einsatz von IKT in der industriellen Produktion und
angrenzenden Bereichen.
ICANN
Internet Corporation for Assigned Names and Numbers
ICANN ist eine globale Organisation, die verschiedene Aufgaben zur Koordination des Internets wahrnimmt, u.a.die
Vergabe von Namen für Webseiten und Internetadressen.
Infrastructure as a Service
IaaS
IEC 61850
Ist ein internationaler Standard und beschreibt ein Übertragungsprotokoll in der Schutz- und Leittechnik für Schaltanlagen der Mittel- und Hochspannungstechnik.
IEC 62541
Beschreibt die OPC UA als internationalen Standard, i. e.
ein industrielles M2M-Kommunikationsprotokoll
IEC-Standard
Ein Standard herausgegeben vom IEC (Internationale Elektrotechnische Kommission), einem bedeutenden internationalen Standardisierungsgremium der Elektrobranche.
HTTP
Hypertext Transfer Protocol
Protokoll zur Datenübertragung im Rahmen des World
Wide Web (WWW). Das HTTP-Protokoll ist ein einfaches
Protokoll, das einen Satz von Nachrichten und Antworten,
Request/Response, mit denen ein Web-Client und ein Webserver während einer HTML-Sitzung miteinander kommunizieren definiert. Es ist in RFC 2616 aus dem Jahr 1999
beschrieben ist.
IMS
IP Multimedia Subsystem
Das IMS definiert eine übergeordnete Service-Architektur, in der die Paradigmen und Technologien des Internet
mit denen der mobilen und fixen Festnetz-Telekommunikation verbunden werden. Ziel ist ein Standard für die
effiziente Bereitstellung verschiedenartiger Multimediadienste (z. B. Voice-over-IP und Videokonferenzen) auf unterschiedlichen Geräten für die nächste Generation von
integrierten Netzwerken. Damit einher gehen Kontroll-und
Managementfunktionen für den Transport der Daten und
die Möglichkeit der Ausführung von Diensten unabhängig
von Technologien und Protokollen der darunter liegenden
Kommunikationsnetze (z. B. Mobilfunknetze, Festnetz).
I2C
Eine ursprünglich von Philips entwicklete Spezifikation
zur seriellen Kommunikation zwischen einzelnen Hardwarekomponenten in einer Baugruppe.
siehe: www.i2c-bus.org
IMT
International Mobile Telecommunication
Seitens der ITU definierte Mindeststandards für öffentliche
Mobilfunkdienste.
siehe: www.imt-2000.org
471
Informationssicherheit beinhaltet im Gegensatz zum Datenschutz auch die Gewährleistung der Authentizität von
Informationen. Sie umfasst alle technischen und organisatorischen Maßnahmen zum Schutz von Daten und Prozessen vor Verfälschung, Zerstörung oder unzulässiger
Weitergabe. Gegenstand sind sowohl Unternehmensdaten
als auch Prozesse und Prozeduren der Datenverarbeitung,
also auch Informationen als Ergebnis der verarbeiteten
Daten.
Intelligente Netze
Als Intelligente Netze werden Lösungen bezeichnet, die
netzbasiert eine Regelung oder Koordination unterschiedlichster technischer Geräte ermöglichen. Dies geschieht
zumeist kontextbezogen und über einen automatisierten
Austausch von Daten. Ziel ist es, komplexe Systeme besser zu managen, die Effizienz zu steigern, Verbrauch und
Erzeugung miteinander zu koppeln und damit Ressourcen
zu schonen sowie weitere, neue vernetzte Anwendungen zu
ermöglichen. Intelligente Netze beginnen/enden bei Sensoren/Aktoren, denen sie Daten entnehmen bzw. zuführen,
werden über Kommunikationskanäle verschiedener, meist
breitbandiger Accesstechnologien aggregiert und münden
in Plattformen zur Speicherung bzw. Weiterverarbeitung
über anwendungsbezogene Dienste.
Interface Identifier
Eine IPv6-Adresse besteht aus 128 Bits. Die ersten 64 Bits
definieren in der Regel das Netzwerk, die letzten 64 Bits
werden als Interface Identifier bezeichnet.
Internet der Dinge
Das Internet der Dinge bezeichnet die massive Vernetzung
unterschiedlichster Dinge und Geräte und deren virtuelle
Erreichbarkeit über das Internet. Das Internet der Dinge
steht in einem engen Zusammenhang mit M2M-Technologien die eine Schlüsseltechnologie für dessen Realisierung
darstellen.
siehe: www.internet-der-dinge.de
Interoperabilität
Interoperabilität beschreibt die Möglichkeiten, IT-Systeme,
Hard- und Software über offene Standards und Schnittstellen so aufeinander abzustimmen, dass diese Systeme reibungslos miteinander kommunizieren und die Daten unter
Berücksichtigung des Datenschutzes verarbeitet werden
können.
14.12.2012 12:59:20
472
Glossar
Glossar
IP
Internetprotokoll
Das Internet Protokol ermöglicht die Übertragung von Daten zwischen zwei Endpunkten in einem Netzwerk und stellt
damit das Fundament für das gesamte Internet dar.
ITU
International Telecommunication Union ist eine Unter
organisation der UN; die ITU-T befasst dich mit technischer
Standardisierung.
siehe: www.itu.int
IP-Adresse
Die technisch notwendige Adresse eines Geräts in einem
IP-Netzwerk.
ITU-Region
Der Radiocommunications Sector der International Telecommunication Union (ITU-R) verwaltet weltweit die Funksequenzen in drei großen Regionen: Region 1 für Europa,
Afrika, Nahen Osten, Russland und GUS, Region 2 für Amerika und Region 3 für den Asiatisch-Pazifischen Raum.
IP Peering
Unter IP Peering versteht man üblicherweise den Zusammenschluss ähnlich großer IP-basierter Computernetzwerke verschiedener Provider zum Datenaustausch. Dabei
erfolgt der Zusammenschluss meist kostenneutral.
IP Transit
Ähnlich wie IP Peering, beschreibt IP Transit den Zusammenschluss von IP-basierten Computernetzwerken zum
Datenaustausch, wobei hierbei ein kleineres Netzwerk an
ein größeres Netzwerk angeschlossen wird, um über dieses
an den Rest des Internets angebunden zu werden. Hier werden Kosten oftmals nach Datenmenge abgerechnet.
IPSec (E2E-Sicherheitsmodell)
Internet Protocol Security
IPSec beschreibt ein Sicherheitsprotokoll, welches direkt
auf der Vermittlungsschicht des TCP/IP Protokollstapels
arbeitet. Dadurch wird ein durchgängiges Sicherheitsmodell von einem Endpunkt der Kommunikation bis zum anderen Endpunkt der Kommunikation erreicht (E2E).
IPv4
Internetprotokoll Version 4 ist die vierte Version des Internetprotokolls und wurde 1981 definiert. Bei IPv4 bestehen
die Adressen aus 32 Bit.
IPv6
Internetprotokoll Version 6 ist die sechste Version des Internetprotokolls und wurde 1998 standardisiert. Bei IPv6
bestehen die Adressen aus 128 Bit.
ISO 27001
Internationale Norm für ein Managementsystem für Informationssicherheit
ISP
Internet Service Provider
ISP bezeichnet ein Unternehmen, das Zugang zum Internet
als Dienstleistung anbietet.
IT2Green
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
fördert mit dem Programm „Energieeffiziente IKT für Mittelstand, Verwaltung und Wohnung - IT2Green“ innovative
Modellprojekte, die den Energiebedarf von Informationsund Kommunikationstechnologien (IKT) in Rechenzentren,
Telekommunikationsnetzen sowie Büro- und Heimanwendungen senken sollen.
ITU-T
Ehemals CCITT. Globales Standardisierungsgremium für
Telekommunikation und Teil der ITU.
siehe: www.itu.int
IVBB
Informationsverbund Berlin-Bonn
IVBB ist die Kommunikationsinfrastruktur für die zuverlässige und sichere Sprach- und Datenkommunikation zwischen
den obersten Bundesbehörden und Verfassungsorganen in
Berlin und Bonn.
IVBV/BNV
Informationsverbund der Bundesverwaltung/
Bundesverwaltungsnetz
Der IVBV/BNV ergänzt den IVBB, um die Bundesbehörden
in der Fläche anzuschließen.
KfW
Kreditanstalt für Wiederaufbau Bankengruppe
siehe: www.kfw.de
KNX
KNX (auch Konnex) ist ein Feldbus zur Gebäudeauto
mation.
LAN
Local Area Network
Lokales Kommunikationsnetz
Lastmanagement
Einbeziehung der Nachfrageseite (Stromverbrauch) in das
flexible Management des Stromversorgungssystems. Ziel
des Lastmanagements ist es, Erzeugung und Verbrauch
besser aufeinander abzustimmen, Erzeugungs- und Preisschwankungen auszugleichen, Ausgleichs- und Regelenergie bereitzustellen und perspektivisch überlastete
Netzabschnitte, insbesondere im Verteilnetz, zu entlasten.
Latenzzeit
Verzögerungszeit
Bei einer Latenzzeit ist die Aktion verborgen und wird erst
durch die Reaktion deutlich. Umgangssprachlich erfolgen
Reaktionen mit geringer Latenz in Echtzeit.
Linux
Linux ist ein nach Linus Torvalds benanntes sehr verbreitetes quell-offenes lizenzfreies Unix-Derivat.
LTE
Long Term Evolution
Nachfolgestandard von UMTS mit einer Bandbreite pro Zelle deutlich über 100 MBit/s.
LTE-FDD und LTE-TDD
LTE gibt es in zwei technischen Varianten:
• FDD - Frequency Division Duplex (Frequenzduplex),
• TDD - Time Devision Duplex (Zeitduplex).
FDD verwendet zwei Kanäle, TDD nur einen Kanal.
siehe: www.etsi.org/website/technologies/lte.aspx
M2M
Machine-to-Machine
M2M bezeichnet die Kommunikation zwischen Maschinen,
z. B. zwischen Steuerungseinheiten mit den dort laufenden
Geschäfts- bzw. Regelungsprozessen und Sensoren bzw.
Aktuatoren.
MAC-Adresse
Media-Access-Control-Adresse
MAC-Adresse ist eine eindeutige Adresse jedes Netzwerk
adapters auf Hardwareebene, die zur endgültigen Identifizierung jedes Geräts im Rechnernetz dient.
M2M-Ökosystem
Das M2M-Ökosystem betrachtet die Beteiligten und deren Interaktionen in der M2M-Wertschöpfungskette z. B.
Produzenten von M2M-Modulen, Kommunikationsdienstleister wie Mobilfunkbetreiber, Software-Hersteller, Inte
gratoren von M2M- Module, Betreiber von Rechenzentren
sowie Anbieter von M2M-Produkten und Diensten.
M2M-Services
M2M-Services sind elektronische Dienste mit Beteiligung
von M2M-Komponeten, z. B. die Dienste, die das Abfragen
eines Zählerstandes oder einer Temperatur, oder das Hochoder Runterfahren von Rolläden aus der Ferne i.d.R. über
das Internet ermöglichen
473
MES
Manufacturing Execution System
Als MES wird eine prozessnah operierende Eben eines mehr
schichtigen Fertigungsmanagementsystems bezeichnet.
Middleware
Middelware bezeichnet in der Informatik anwendungsabhängige Technologien, die Dienstleistungen zur Vermittlung
zwischen Anwendungen anbieten, sodass die Komplexität
der zugrundeliegenden Applikationen und Infrastruktur
verborgen wird.
Ein minimalvasives Verfahren zur Herstellung von schmalen
Gräben oder Schlitzen (Breite 4 cm - 20 cm) durch Schneiden oder Fräsen zur Verlegung von Mikrorohr-/Mikro- bzw.
Glasfaserkabeltrassen. Nach ersten Erfahrungen lassen
sich mit Mikro- und Mini-Trenching die Tiefbaukosten bei
der Breitbanderschließung in den jeweiligen Einsatzgebieten um ca. ein Viertel bis ein Drittel reduzieren.
MIMO
Multiple Input - Multiple Output
MIMO ist eine Antennentechnologie, wobei durch Verwendung mehrerer Antennen auf der Sende- wie auch auf der
Empfangsseite höhere Datendurchsätze realisiert werden
können.
MTBF
Mean Time Between Failures
MTBF ist ein Maß für die Zuverlässigkeit von Einheiten (Baugruppen, Geräten oder Anlagen), die nach einem Ausfall instandgesetzt werden.
MT
Mikro-/Minitrenching
MTBF-Daten
Das sind Daten, die Auskunft über die durchschnittliche
Zeit zwischen zwei Fehlern bzw. Ausfällen geben.
Managed C#
Eine von Microsoft unterstützte Programmiersprache.
NAT
Network Adress Translation
NAT bezeichnet die automatische Übersetzung von Adressen in Datenpakete bei der Verbindung von verschiedenen
Netzwerken.
MBit/s
Mega Bit pro Sekunde
Übertragungsgeschwindigkeit in Millionen Bit je Sekunde.
NAT44
NAT44 bezeichnet die Übersetzung von einer IPv4-Adresse
in eine andere IPv4-Adresse.
MDM
Meter-Data-Management
MDM bezeichnet das zentrale Datenmanagement des
Smart Metering und ist die erforderliche Instanz zur Verarbeitung der erfassten Verbrauchsdaten.
NAT64
NAT64 bezeichnet die Übersetzung von einer IPv6-Adresse
in eine andere IPv4-Adresse und erlaubt somit die Kommunikation zwischen IPv6 und IPv4-Netzwerken.
14.12.2012 12:59:20
474
Glossar
Glossar
NEGS
Nationale E-Government-Strategie
Am 24. September 2010 hat der IT-Planungsrat die NEGS
beschlossen, mit der sich Bund, Länder und Gemeinden
zum ersten Mal gemeinsam darauf verständigt haben, wie
die elektronische Abwicklung von Verwaltungsangelegenheiten über das Internet weiterentwickelt werden soll. Die
NEGS definiert sechs zentrale Ziele, an denen sich die Projekte ausrichten werden, u.a. die maßgebliche Orientierung
am Nutzen von Bürgern, Unternehmen und Verwaltung,
die Erhöhung der Effizienz des Verwaltungshandelns, die
Transparenz über Daten und Abläufe, Datenschutz sowie
die Stärkung der gesellschaftlichen Teilhabe über Internetangebote des Staates. Der IT-Planungsrat hat in seiner 6. Sitzung am 13. Oktober 2011 ein Umsetzungskonzept beschlossen, zu deren Schwerpunktmaßnahmen u.a.
der Auf- und Ausbau einer serviceorientierten, föderalen
E-Government-Infrastruktur gehört.
siehe: www.it-planungsrat.de
Number Portability
Rufnummernmitnahme (auch Rufnummernportierung)
Bezeichnet in der Telekommunikation die Möglichkeit, bei
einem Anbieterwechsel die Rufnummer zu behalten und auf
die Systeme des neuen Anbieters übertragen zu lassen.
NFC
Near Field Communication
NFC ist eine drahtlose Übertragungstechnik, die zum kontaktlosen Datenaustausch zwischen Geräten mit nur wenigen Zentimetern Abstand dient.
OFDMA
Orthogonal Frequency Divison Multiple Access
Besonders effektives Modulationsverfahren, das bei
WiMAX und LTE eingesetzt wird.
NGA
Next Generation Access
NGA sind Anschlussnetze der nächsten Generation für
hohe Bitraten; Glasfaserleitungen mit mindestens 40
MBit/s Downstream und mindestens 15 MBit/s Upstream
oder Kabelnetzwerk mit bis zu 50 MBit/s bzw. mehr oder
Anschluss von Büro- und Wohnneubauten per Glasfaser
kabelnetz bis zu 100 MBit/s (nach EU-Leitlinie Breitbandausbau 9/2010).
NGA-Forum
In der Breitbandstrategie der Bundesregierung wurde der
Bundesnetzagentur u.a. die Aufgabe zugewiesen, durch die
Erarbeitung von Eckpunkten die Grundzüge einer Wachstums- und innovationsorientierten Regulierung festzulegen. Das Forum soll die o.g. Themen frühzeitig aufgreifen,
um den Breitbandausbau in Deutschland voranzutreiben
und Probleme der praktischen Umsetzung zu lösen. Das
NGA-Forum wird von der Bundesnetzagentur moderiert
und geleitet.
siehe: www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/
Telekommunikation/RegulierungTelekommunikation/
NGAForum/NGAForum_node.html
NGN
Next Generation Network
NGN ermöglichen die Bereitstellung zugangsunabhängiger
Dienste über mobile- und leitungsgebundene Zugänge.
siehe: www.etsi.org/website/technologies/
nextgenerationnetworks.aspx
NGPON2
Eine Evolutionsstufe von GPON und XGPON1, die zurzeit
in der Standardisierung durch die FSAN begriffen ist. Im
Ausblick wird NGPON2 noch einmal höhere Bandbreiten in
der Größenordnung n*10G anbieten.
OBU
On-Board-Unit
Ein Gerät, das zur Datenerfassung und Kommunikation mit
dem Mautsystem in LKW eingebaut wird.
siehe: www.toll-collect.de
ODF
Open Document Format
Offene Dateiformate zur Speicherung von Bürodokumenten, zum Teil durch internationale Standards beschrieben
und in verschiedenen Anwendungsprogrammen implementiert.
OOXML
Office Open XML
Offener Standard für XML-basierte Dateiformate zur
Speicherung von Bürodokumenten, der den Daten- und
Dateienaustausch zwischen verschiedenen Büroanwendungspaketen ermöglichen soll.
OPC-Foundation
Das hinter der OPC UA stehende Standardisierungsgremium.
siehe: www.opcfoundation.org
OPC UA
OPC Unified Architecture
OPC UA steht für die Kommunikationsplattform der
OPC-Foundation. Die Hardware- und Betriebssystemunabhängige Infrastruktur ermöglicht den Daten- und Informationsaustausch mit integrierter IT-Security zwischen
Applikationen.
Open Access
Zugangsmodell, welches diskriminierungsfreien Breitbandzugang einschließlich deren Applikationen für Drittanbieter
ermöglicht. Hierdurch soll der Wettbewerb der Netz- und
Servicebetreiber auf dem Infrastrukturnetz gestärkt werden.
OSGi-Standard
Ist der von der OSGi Alliance entwickelte Standard.
OSGi Alliance
Outsourcing
Auslagerung von Unternehmensaufgaben und -strukturen
an Drittunternehmen. Im Zusammenhang mit Cloud Computing bezieht sich der Begriff i.d.R. auf die Auslagerung
von IT-Prozessen und -Infrastrukturen (z. B. Rechenzentren, Nutzung von Geschäftssoftware).
P23R
Prozessdatenbeschleuniger
Der P23R bezeichnet ein im Regierungsprogramm „Vernetze und transparente Verwaltung“ der Bundesregierung
verankertes Vorhaben zur Entwicklung von Methoden und
offenen Standards für eine vernetzte und übergreifende
Interprozessarchitektur, für den vereinfachten Datenaustausch zwischen Wirtschaft und Verwaltung. Durch ein einheitliches Prozessmanagement, auf der Basis einer entsprechenden Standardisierung von Verwaltungsprozessen
soll schrittweise eine Infrastruktur geschaffen werden, die
es Verwaltung und Unternehmen erlaubt, Transaktionen
grundsätzlich elektronisch, medienbruchfrei abzuwickeln
und so die Anforderungen an Datensicherheit und -sparsamkeit abzubilden.
siehe: www.p23r.de
PaaS
Platform-as-a-Service
PaaS ist Cloud Computing für Fortgeschrittene. Die Cloud
tritt in diesem Fall als Programmierschnittstelle auf. Anwender können so ihre eigenen Softwareanwendungen entwickeln oder diese hier ausführen. Im Unterschied zu IaaS
hat der Benutzer jedoch keinen direkten Zugriff auf die Recheninstanzen, betreibt also keine virtuellen Server.
Peak Shaving
Verfahren und Maßnahmen zur Reduzierung (Häufigkeit,
Höhe) von Lastspitzen
siehe: acatech Studie Future-Energy-Grid
Peer-to-Peer- Anwendungen
Eine Peer-to-Peer -Anwendung beschreibt eine Anwendung
in der Netzwerkteilnehmer gleichen Ranges direkt miteinander kommunizieren, z. B. wie bei Skype.
Platform as a Service
Paas
Open Data
Öffentliche Verfügbarkeit standardisierter Daten.
PLCopen
Ist ein Gremium, das Standards im Bereich der industriellen
Automatisierung entwickelt.
siehe: www.plcopen.org
OSGi Alliance
Die OSGI Alliance (früher Open-Service-Gateway-Initiative) spezifiert eine Hardware-unabhängige dynamische
Software-Plattform, die es ermöglicht, Applikationen und
dazugehörige Dienste per Komponentenmodell zu modularisieren und zu verwalten.
siehe: www.osgi.org
Portabilität
Portabilität bezeichnet die Unabhängigkeit von Computerprogrammen (oder IT-Services) von ihrer spezifischen
Implementierung auf einer bestimmten IT-Plattform (oder
einer spezifischen Anbieter-Cloud)) und gibt damit einen
Hinweis darauf, wie leicht ein Computerprogramm oder ein
IT-Services in eine neue Umgebung migriert werden kann.
475
PPP
Public Private Partnership
Öffentlich-private Partnerschaft, kooperatives Zusam
menwirken von Hoheitsträgern mit privaten Wirtschaftssubjekten.
Privacy Extensions
Privacy Extensions ist ein Mechanismus um die dauerhafte Wiedererkennbarkeit von Endgeräten in einem Netzwerk
zu verhindern. Hierbei wird aus einem gegebenen Interface
Identifier mit Hilfe eines Zufallsgenerators ein neuer Interface Identifier erzeugt, der aber nur für eine begrenzte Zeit
benutzt wird. Danach wird über das selbe Verfahren wieder
ein neuer Interface Identifier erzeugt.
Private Cloud
Im Falle einer Private Cloud hat der Anwender Zugriff auf Anwendungen und Daten, die in einer eigens von einer Organisation für ihn betriebenen Cloud bereitgehalten werden.
Der Zugriff erfolgt in der Regel über ein Intranet und ist nur
einem definierten Anwenderkreis vorbehalten. Wird die Private Cloud nicht auf Servern der Organisation ausgeführt,
sondern von einem Drittunternehmen in dessen Rechenzentrum bereitgestellt, so spricht man von einer „Hosted
Private Cloud“.
Prosumer
Gesamtgesellschaftlicher Trend von Individuen, zunehmend nicht nur als Käufer (Konsumenten), sondern gleichzeitig auch als Anbieter (Produzenten) von Produkten oder
Dienstleistungen aufzutreten. Im energiewirtschaftlichen
Kontext stützt sich dieser Trend auf die zunehmende Verbreitung dezentraler Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer
Energien unter Privatkunden.
PSTN
Public Switched Telephone Network
Das Fernsprechnetz ist ein öffentliches Kommunikationssystem für den Sprechverkehr zwischen entfernten Teilnehmern.
PTCRB
PCS Type Certification Review Board
PTCRB ist ein Konsortium von Netzwerk Operatoren, das
die Anforderungskriterien für mobile Endgeräte bestimmt.
Jeder Hersteller muss diesen Anforderungen genügen,
wenn er ein entsprechendes Gerät auf den Markt bringen
will.
siehe: www.ptcrb.com
Public Cloud
Public Cloud ist eine öffentliche, für alle zugängliche Cloud.
Viele verschiedene Organisationen und Privatpersonen
können die darin bereitgehaltenen Dienste über das Internet nutzen und nach Bedarf bezahlen. Bei den Diensten
handelt es sich häufig um E-Mail, Büroanwendungen oder
Online-Speicher wie Fotoportale.
14.12.2012 12:59:21
476
Glossar
Public-Key-Infrastruktur
Als Public-Key-Infrastruktur bezeichnet man ein System,
welches aus Sicherheitsgründen digitale Zertifikate zur
rechnergestützten Kommunikation ausstellt, verteilt und
überprüft.
QNX
Ist ein Echt-Zeit-Betriebssystemen, das Einsatz im Bereich eingebetteter Systeme (wie z. B. viele M2M-Systeme)
findet.
QoS
Quality of Service (Dienstgüte)
In der Telekommunikation im Allgemeinen das definierte,
kontrollierbare Verhalten eines Kommunikationssystems
oder -dienstes bezüglich qualitativ messbarer Parameter.
QoS Flowlabel
Ein 20 Bits langes Feld im IPv6-Paket, das sogenannte Flowlabel, erlaubt die Kennzeichnung der Pakete, um
eine bestimmte Behandlung der Pakete durch Router zu
kennzeichnen. Dies können bestimmte Service-Qualitätsmerkmale (QoS), wie zum Beispiel „Echtzeit“ sein. Ziel ist,
Datenpakete für Dienste die eine bestimmte Dienstqualität
(z. B. Videotelefonie), gesondert zu behandeln.
Rating
Englisch für Bewertung. In der Telekommunikation als Bestandteil des Billing-Prozesses die Bestimmung des Preises
für einen genutzten Service.
Real-Time SLA
Mit Real-Time SLA bezeichnet man die Möglichkeit, Service
Level Agreements (SLA) in Echtzeit zu überprüfen und anpassen zu können.
Real-Time-Verhalten
Englisch für Echtzeitverhalten. Beschreibt die Notwendigkeit eines Systems innerhalb eines vorher fest definierten
Zeitintervalls, garantiert ein Ergebnis zu berechnen. Wird
oft synonym mit hohen Anforderungen an eine extrem kurze, verzögerungsfreie Reaktions- oder Steuerungszeit verwendet.
Regelversorgung
Begriff aus dem Gesundheitsmodernisierungsgesetz
(GMG) bezüglich der zahnärztlichen Therapie bei Zahnersatz für gesetzlich Versicherte, der medizinisch ausreichenden, zweckmäßigen und wirtschaftlich vertretbaren
Zahnersatz beschreibt. Auf Grundlage der Regelversorgungen werden die Festzuschüsse der gesetzlichen Krankenversicherungen berechnet.
Regionaler Marktplatz im Energiemarkt
Ein regionaler Marktplatz dient allen Stakeholdern und
Energieanlagen als Plattform, um eine ökonomisch effiziente Allokation von Erzeugung, Verbrauch, Speicherung und
Energietransport auf lokaler Ebene zu ermöglichen.
Glossar
RFID
Radio Frequency Identification
RFID ist ein drahtlos arbeitendes Verfahren, das berührungslos arbeitet und die Warendaten über eine gewisse
Entfernung mit Funk, induktiver oder Resonanz-Kopplung
überträgt. Ein RFID-System besteht aus dem Datenträger,
das sind die so genannten RFID-Tags, einer Antenne und
dem RFID-Lesegerät.
Ripe NCC
Réseaux IP Européens Network Coordination Centre
Ripe NCC ist eines von fünf Regional Internet Registries
(RIR) und als Organisation unter anderem für die Vergabe
von IP Adressen für Europa, dem nahen Osten und Zentralasien zuständig.
Roaming
Englisch für Durchleitung. Bezeichnet die Fähigkeit in einem
anderen, fremden Mobilfunknetz, als dem des eigentlichen
Anbieters, verbunden zu sein und Mobilfunkleistungen nutzen zu können, insbesondere im Ausland.
ROI
Return on Investment
Betriebswirtschaftliche Kennzahl, die das Verhältnis zwischen Gewinn und investiertem Kapital angibt.
S/PRI
Supplier/Partner Requisition Interface
Dies ist die standardisierte Orderschnittstelle für NGA-Netze und wird vom Arbeitskreis S/PRI entwickelt. Schnittstelle für alle Kundenwechselprozesse.
SaaS
Software-as-a-Service
SaaS, bis vor kurzem auch gerne als Software on Demand
bezeichnet, ist die am meisten genutzte Cloud-Form. Anwender beziehen eine bestimmte Software aus der Cloud,
etwa ein CRM-System oder Büroanwendungen
SCADA
Supervisiory Control and Data Acquisition
Unter SCADA versteht man das Überwachen und Steuern
technischer Prozesse mittels eines Computersystems.
SDK
Software Development KIT
Ein SDK ist eine Sammlung von Software-Werkzeugen und
Programmen, mir deren Hilfe Software-Entwickler neue
Anwendungen erstellen und testen können.
Security/Privacy by design
Security/Privacy by design bedeutet in der Softwareentwicklung, dass Sicherheit, bzw. Schutz der Privatsphäre,
von Beginn an beim Entwurf als zentrale Systemeigenschaft
berücksichtigt werden.
Service-on-demand
SaaS
Software as a Service
SaaS
Semantische Interoperabilität
Semantische Interoperabilität bezeichnet die Fähigkeit des
Datenaustausches zwischen Organisationen als Teil integrierter, medienbruchfreier Geschäftsprozesse auf Grundlage eines Vorgehens, das Fehlinterpretationen und inhaltliche Missverständnisse bei der Verwendung von Begriffen,
Datenstrukturen, Schreibkonventionen etc. zu vermeiden
hilft. Erst die Semantische Interoperabilität gewährleistet
einen effizienten organisationsinternen Datenaustausch
und eine effiziente Datenintegration mit externen Kooperationsteilnehmern.
siehe: www.isst.fraunhofer.de/Images/White-Paper_
Einf%C3%BChrung_Bd1_tcm81-49792.pdf
Solaris
Unix-Betriebssystem der Firma Sun (Oracle)
SIM-Karten
Subscriber-Identity-Modul-Karten
Chip-Karten, die beispielsweise von Mobilfunkbetreibern
ausgegeben werden, und dienen der Identifikationen des
Nutzers gegenüber den Netzbetreiber.
SLA
Service Level Agreement
Ein SLA bezeichnet eine vertragliche Vereinbarung über die
Dienstgüte an der Schnittstelle zwischen Auftraggeber und
Dienstleister.
Smart Grids
Smart Grids bezeichnet elektrische Stromnetze, in denen
der Verbrauch aller Nutzer intelligent abgeschätzt und auf
Basis dessen die Erzeugung und Bereitstellung des Stroms
dynamisch angepasst wird.
Smart Market
Smart Market ist im Verständnis der Bundesnetzagentur
der Bereich außerhalb des Netzes, in welchem Energiemengen oder daraus abgeleitete Dienstleistungen auf Grundlage der zur Verfügung stehenden Netzkapazität unter
verschiedenen Marktpartnern gehandelt werden. Neben
Produzenten und Verbrauchern sowie Prosumern könnten künftig sehr viele unterschiedliche Dienstleister in diesen Märkten aktiv sein, z. B. Energieeffizienz-Dienstleister,
Aggregatoren etc..
siehe: www.bundesnetzagentur.de
Smart Meter
Ein Smart Meter ist ein Sensor, der typischerweise den
Stromverbrauch eines Geräts in kurzen Intervallen misst
und diese Information einer zentralen Instanz zur Verarbeitung überträgt. Auf Basis dieser Information kann beispielsweise ein Energieversorger den Verbrauch einzelner Geräte
überwachen und auch die Kosten berechnen.
Smart Metering
Ermittlung und zeitnahe Kommunikation von Energiever
brauchsinformationen zwischen Zähler- und Energieverteilernetz.
477
Soziales und ubiquitäres Lernen
Bezeichnet Lernsituationen, in denen der Lernende durch
die Nutzung geeigneter mobiler Endgeräte und/oder soziale Medien unterstützt wird.
sRAM
Static Random Access Memory
sRAM bezeichnet einen elektronischen Speichertyp.
Statische Adressvergabe
Man spricht von statischer Adressvergabe, wenn ein Netzwerkteilnehmer eine feste Adresse zugewisen bekommt
und diese über mehrere Verbindungen zu einem Netzwerk
beibebehält.
Storage
Speichersysteme für die Online-Datenverarbeitung sowie
zur Ablage, Archivierung und Datensicherung.
Subscriptionsmanagement
Ist das Management (üblicherweise bei einem Dienst
anbieter oder Mobilfunkanbieter) der Nutzer, ihrer Verträge und die Bereitstellung der vertraglich zugesicherten
Leistungen.
TCP
Transmission Control Protocol
Teil der Internet-Protokolle und stellt die Grundlage für
HTTP dar.
Teledisziplin
Teledisziplin wird als Überbegriff für die unterschiedlichen
fachlich spezifischen Herangehensweisen verwendet, mit
denen medizinische Dienstleistungen über eine räumliche
Distanz erbracht werden (z. B. Telepathologie, Teleradiologie, etc.)
Telehealth
Die Bezeichnung Telehealth wird für System und Dienst
leistung verwendet, die Patienten mit Ärzten und Pflegekräften verbindet, um ihnen in der Diagnose und dem
Monitoring von Patienten mit chronischen Erkrankungen
behilflich zu sein sowie um die Patienten im Selbstmanagement Ihrer Erkrankung zu unterstützen
Telekonsultation
Medizinischer Handlungsakt bei dem im Falle einer Beteiligung des Patienten der Arzt über Distanz mit ihm spricht
oder ohne Beteiligung eines Patienten mehrere Ärzte über
Distanz kommunizieren.
14.12.2012 12:59:21
478
Glossar
Telemedizin
Die Telemedizin bezeichnet sämtliche Diagnostik und Therapie unter Überbrückung einer räumlichen oder auch zeitlichen („asynchron“) Distanz zwischen Arzt (Telearzt),
Apotheker und Patienten oder zwischen zwei sich konsultierenden Ärzten mittels der Anwendung von Informations und Kommunikationstechnologien. Telemedizin wird
als Überbegriff für Telehealth, Telecare und Teledisziplinen
verwendet
Telemonitoring
Telemonitoring ist der Austausch von physiologischen Daten eines Patienten die in seiner Alltagsumgebung erhoben
werden mit medizinischen Experten.
UART
Universal Asynchronous Receiver Transmitter
UART ermöglichen die Realisierung serieller Schnittstellen
z. B. in eingebetteten Systemen (z. B. M2M-Systeme) zur
Kommunikation mit weiterer Peripherie wie Sensoren/Aktuatoren oder Funkmodulen.
UMTS
Universal Mobile Telecommunication System
UMTS steht für den Mobilfunkstandard der dritten Generation, bei dem mit bis 7,2 Mbit/s deutlich höhere Datenübertragungsraten als mit den GSM-Standard möglich sind.
Unbundling (im Energiemarkt)
Entflechtung von Funktionen der Energie-Wertschöpfungskette mit dem Ziel der Unabhängigkeit des Netzbetreibers
von anderen Tätigkeiten der Energieversorgung sowie der
Erhöhung des Wettbewerbs. So soll Dritten ein diskriminierungsfreier Netzzugang ermöglicht und ein Ausnutzen der
Monopolsituation von Netzbetreibern, z. B. zur Quersubventionierung des Vertriebs, verhindert werden.
Universaldienst
Beim Universaldienst wird der gesamte Bevölkerung eines
Landes ein bestimmter Dienst (z. B. Telefonie) als Grundversorgung durch das TKG gesetzlich gesichert.
Upstream/ Upload
Datenübertragung vom Kunden in Richtung Netz.
USB
Universal Serial Bus
Ist ein serielles Bus-System hauptsächlich zur Verbindung
von Peripheriegeräten wie Festplatten, Mäusen, Tastaturen, Webcams an PCs.
siehe: www.usb.org
Use Case
Anwendungsfall
Begriff der IT-Branche für die Dokumentation von Anforderungen an ein Softwaresystem.
VATM
Mehrwertdiensten e. V.
siehe: www.vatm.de
Glossar
VDE
VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik
Informationstechnik e. V.
siehe: www.vde.com
Windows Embedded CE
Ist ein Betriebssystem für kleine oftmals eingebettete Systeme (wie M2M-Systeme oder CE-Produkte) der Firma
Microsoft.
VDSL
Very High Speed Digital Subscriber Line
Ist eine neue DSL-Technologie, die gegenüber früheren DSL-Technologien deutlich höheren Bandbreiten (im
Downstream mehr als 20 MBit/s, im Upstream mehr als
5 MBit/s – theoretisch bei VDSL 2 bis zu 100 MBit/s in beide Richtungen) ermöglicht.
WLAN
Wireless Local Area Network
Auch Wi-Fi. Bezeichnet ein drahtloses lokales Funknetz, mit
dem Computer, Smart-Phones, Drucker und andere Geräte mit einem Netzwerk verbunden werden können. Heute entsprechen die WLANs weltweit meist dem Standard
IEEE-802.11.
Verteilernetz
Netz, das als Grundlage für den flächendeckenden Anschluss der breiten Masse an das Stromnetz dient. Die
Verteilung findet weitgehend auf Mittel- und Niederspannungsebene statt.
XMeld
Elektronischer Prozessverbund im Meldewesen
Mit dem Ziel einen elektronischen Prozessverbund zwischen den deutschen Meldeämtern aufzubauen, wurde
im Auftrag des Bundes und der Länder von der OSCI-Leitstelle im Juli 2001 das Projekt „XMeld“ initiiert. Darin wurden in einem offenen Prozess, und unter Beteiligung aller
interessierten Stellen, die vordringlich zu realisierenden
Nachrichten des Einwohnerwesens standardisiert. XMeld
basiert vollständig auf XML und verwendet zur Gewährleistung des Datenschutzes ein speziell für die öffentliche Verwaltung entwickeltes Transport-Protokoll (Online
Services Computer Interface, kurz OSCI). Die intensive
und konstruktive Zusammenarbeit mit der „Projektgruppe
Meldewesen“, die im Auftrag der Innenministerkonferenz
die rechtlichen Rahmenbedingungen der Umsetzung des
MRRG koordinierte, führte zu verbindlichen Beschlüssen
der Innenministerkonferenz auf deren Grundlage am 1. Januar 2007 erstmals flächendeckend in Deutschland eine
verwaltungsübergreifende sichere Prozess-Infrastruktur in
Betrieb genommen wurde.
Virtual Power Plants
Virtuelle Kraftwerke
Virtualisierung
Virtualisierung ist die Bereitstellung von Ressourcen, ohne
dass eine feste Zuordnung von Ressourcen zu einzelnen
Rechnersysteme oder Server besteht.
Virtuelle Kraftwerke
Intelligenter Zusammenschluss vieler lokal getrennter, erneuerbare Energien erzeugender Kleinstkraftwerke zu einem System, das ähnliche Energiekapazitäten aufweist wie
ein konventionelles Großkraftwerk.
VoIP
Voice over IP
VoIP bezeichnet das Telefonieren über IP-basierte Computernetzwerke.
VPN
Virtual Private Network
VPN ist ein Netzwerk, das aus mindestens zwei Teilnetzwerken (bzw. Teilnehmern) besteht, die über öffentliche
Leitungen (z. B. dem Internet) miteinander verbunden sind,
und bei dem die Vertraulichkeit, Integrität und Authentizität der Daten bei der Datenkommunikation gewährleistet
wird.
VxWorks
Ist ein Echt-Zeit-Betriebssystem für eingebettete Systeme
(wie M2M-Systeme).
Weiße Ware
Bezeichnung für elektrische Haushaltsgroßgeräte wie
Waschmaschine, Kühlschrank und Backofen.
WiMAX
Worldwide Interoperability for Microwave Access
Funksysteme nach dem Standard IEEE 802.16.
XÖV
Fachstandards für E-Government. XÖV bezeichnet fach
liche Standards für den elektronischen Datenaustausch
in der öffentlichen Verwaltung auf Basis von XML. Mit den
XÖV-Standards werden durchgängige elektronische Geschäftsprozesse in der öffentlichen Verwaltung ermöglicht. Als Grundlage für die Entwicklung von XÖV-Standards
wurde ein XÖV-Framework entwickelt. Es umfasst zentrale
Regeln, die im Rahmen von XÖV-Standardisierungsprojekten die Ziele „Verbesserung der Interoperabilität“, „Senkung der Kosten für die XÖV-Standardisierung sowie der
Projektrisiken“ unterstützen und dient damit als Grundlage
für die XÖV-Koordination. Die im XÖV-Framework beschriebenen Leitlinien und Projektabläufe sollen in der fachlichen
Standardisierungsprojektarbeit in der öffentlichen Verwaltung – insbesondere bei ebenenübergreifenden Standards
– verwendet werden und damit zur verbesserten Umsetzung der Standardisierungsvorhaben einen wesentlichen
Beitrag leisten.
479
x-Trans.eu
Pilotprojekt. Das vom Freistaat Bayern im Rahmen des ITGipfel 2010 vorgestellte Pilotprojekt x-Trans.eu beschäftigte sich mit der praktischen Umsetzung und Erprobung des
innovativen Konzeptes des Prozessdatenbeschleunigers
(P23R) für den Bereich verkehrsbezogener Meldepflichten im grenzüberschreitenden Schwerlastverkehr. Aufbauend auf den wissenschaftlichen Vorarbeiten wurde im
Rahmen von x-trans.eu ein übergreifendes „Transport-Daten-Modell“ entwickelt, um auf der Basis von länderspezifischen Regeln die jeweils erforderlichen Antragsdaten für
einen Transportantrag in Deutschland oder Österreich automatisiert auszuwählen und elektronische an die entsprechende Behörde zu übermitteln. Das P23R-Prinzip führt im
Ergebnis dazu, dass Antragsdaten nur einmal eingegeben
werden müssen und für mehrere Transportanträge in unterschiedlichen Ländern genutzt werden können. Ab 2013
soll die grenzüberschreitende IT-Lösung in den Regelbetrieb überführt und im europäischen Kontext weiter ausgebaut und weiterentwickelt werden.
Zählpunktnummer
Bezeichnung der Energiewirtschaft für den Punkt, repräsentiert durch einen Zähler oder mehrerer zusammengefasste Messstellen, an dem Versorgungsleistungen durch
den Energielieferanten an den Verbraucher geleistet werden. Dem Zählpunkt wird eine standardisierte Zählpunktbeschreibung und Zählpunktnummer zugeordnet.
ZTV-Asphalt-StB
Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen
aus Asphalt. Aufgestellt von der Forschungsgesellschaft
für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV), Arbeitsgruppe
„Asphaltbauweisen“.
Z-Wave
Ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie für den Nahbereich. Ein typische Anwendungsfeld ist die drahtlose Vernetzung von elektronischen Geräten in Haus und Heim.
/8-Adresblock
Im IPv4-Protokoll
definiert ein /8-Adressblock
16.777.214-Adressen eines Netzwerks. Allgemein definiert
ein Adressblock eine bestimmte Anzahl an Adressen eines
Netzwerks. Hierbei wird das Netzwerk über ein Prefix einer bestimmten Bitlänge festgelegt und die einzelnen Netzwerkteilnehmer über die verbleibenden Bits der Adresse
bestimmt. Die Länge des Prefixes in Bits, und damit die Größe des Netzwerks, wird üblicherweise durch die „/“-Nota
tion angegeben. Bei einer 32 Bit langen IPv4-Adresse
besteht die Netzwerkadresse eines „8/“-Adressblocks aus
8 Bit. Demnach verbleiben 24 Bit für die Adressierung des
Netzwerkteilnehmers und ein /8-Adressblock besteht aus
2^2, oder 16.777.214, Adressen.
14.12.2012 12:59:21

PDF-Dokument anzeigen - Deutschland Intelligent Vernetzt

Transcription

Documents pareils

Projektmanagement konkret – Nachschlagen

Tatsächliche und rechtliche Risiken drahtloser Computernetzwerke

www.bijouxcatering.ch

Billiger dank Einheitskasse – oder doch nicht? Caisse unique

yehudit sasportas - Galerie EIGEN+ART

so machen sie ihr gebäude schlau