Digitalisierung von Prozessen des Energiemanagements bei Strom-Prosumenten

Inhaltsverzeichnis

1 EINLEITUNG

1.1 AUSGANGSSITUATION UND MOTIVATION

1.2 GEGENSTAND UND ZIELSETZUNG

1.3 EINORDNUNG IN DIE WIRTSCHAFTSINFORMATIK

1.4 AUFBAU DER ARBEIT

2 GRUNDLAGEN

2.1 ANWENDUNGSFACHLICHE GRUNDLAGEN

2.1.1 Energiemanagement im Smart Home

2.1.2 Prosumenten als Erzeuger und Verbraucher elektrischer Energie

2.2 THEORETISCH-METHODISCHE GRUNDLAGEN DER WIRTSCHAFTSINFORMATIK

2.2.1 Prozessmanagement

2.2.2 Digitalisierung von Prozessen

2.2.3 Entwurf von Informationssystemen

2.2.3.1 Anforderungsanalyse

2.2.3.2 Softwarearchitektur

2.2.3.3 Prozessmodellierung

3 ANFORDERUNGSANALYSE FÜR DIE DIGITALISIERUNG DES ENERGIEMANAGEMENTS BEI STROM-PROSUMENTEN

3.1 VORGEHENSWEISE

3.2 FUNKTIONALE ANFORDERUNGEN

3.3 NICHTFUNKTIONALE ANFORDERUNGEN

4 ENTWURF EINES REFERENZMODELLS

4.1 REFERENZMODELLE UND -MODELLIERUNG

4.2 WERKZEUGE

4.3 PROZESSMODELL

4.4 ARCHITEKTURMODELL

5 PROTOTYPISCHE IMPLEMENTIERUNG DES REFERENZMODELLS

5.1 VERWENDETE TECHNOLOGIEN

5.1.1 Java

5.1.2 IntelliJ IDEA

5.1.3 Maven

5.1.4 Versionsverwaltung mit Git

5.1.5 Spring Boot

5.1.6 Camunda BPM

5.1.7 H2-Datenbank

5.2 IMPLEMENTIERUNGSDETAILS

5.2.1 Deployment Prozessmodell

5.2.2 Geschäftslogik mit JavaDelegate und ExecutionListener

5.2.3 Zustandsverwaltung via StateBeans

5.2.4 Empfang Nachrichtenereignis

5.3 TESTS

5.3.1 Testanwendung

5.3.2 Testdurchführung

6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK

Zielsetzung & Themen

Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, das Potenzial der Digitalisierung von Prozessen im Energiemanagement bei Strom-Prosumenten zu ermitteln und dieses systematisch mittels der Erarbeitung eines Referenzmodells zu erschließen, um eine Grundlage für die übergreifende Standardisierung von Energiemanagementfunktionen zu schaffen.

• Analyse des Energiemanagements bei Endverbrauchern und Strom-Prosumenten
• Digitalisierung von Prozessen mittels Referenzmodellierung
• Entwurf von Prozess- und Architekturmodellen unter Verwendung von BPMN 2.0 und UML
• Prototypische Implementierung unter Einsatz einer Process-Engine
• Evaluation von Standardisierungspotenzialen und Interoperabilität

Auszug aus dem Buch

Kapitelzusammenfassung

1 EINLEITUNG: Dieses Kapitel motiviert das Thema Energiemanagement bei Strom-Prosumenten, erläutert die Forschungsfrage und stellt den Aufbau der Arbeit dar.

2 GRUNDLAGEN: Hier werden anwendungsfachliche Grundlagen zum Smart Home und zur Rolle der Prosumenten sowie theoretisch-methodische Aspekte des Prozessmanagements und des Entwurfs von Informationssystemen erläutert.

3 ANFORDERUNGSANALYSE FÜR DIE DIGITALISIERUNG DES ENERGIEMANAGEMENTS BEI STROM-PROSUMENTEN: Dieses Kapitel legt die Vorgehensweise sowie die funktionalen und nichtfunktionalen Anforderungen an das zu entwickelnde System fest.

4 ENTWURF EINES REFERENZMODELLS: Hier wird der Entwurf des Referenzmodells, gegliedert in Referenzmodellierung, verwendete Werkzeuge, Prozessmodell und Architekturmodell, behandelt.

5 PROTOTYPISCHE IMPLEMENTIERUNG DES REFERENZMODELLS: Dieses Kapitel beschreibt die technische Umsetzung mittels Java, Spring Boot und Camunda BPM sowie die Details der Implementierung und die durchgeführten Tests.

6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK: Das abschließende Kapitel fasst die Erkenntnisse zusammen und reflektiert die Ergebnisse hinsichtlich Digitalisierungsvorteilen und zukünftiger Forschungsansätze.

Schlüsselwörter

Energiemanagement, Strom-Prosumenten, Prozessdigitalisierung, Referenzmodell, BPMN, Prozessmanagement, Smart Home, Softwarearchitektur, Camunda, Automatisierung, Standardisierung, Interoperabilität, Geschäftslogik, IT-Systeme, Energieeffizienz

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?

Die Arbeit befasst sich mit der Digitalisierung von Prozessen im Energiemanagement, speziell für Anwender, die gleichzeitig Strom erzeugen und verbrauchen, sogenannte Strom-Prosumenten.

Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?

Die zentralen Themen sind Energiemanagement im privaten Smart-Home-Bereich, die Modellierung von Geschäftsprozessen und deren technische Umsetzung mittels Software-Referenzmodellen.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?

Das primäre Ziel ist es, das Potenzial der Digitalisierung für das Energiemanagement bei Strom-Prosumenten zu ergründen und systematisch zu erschließen.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Die Arbeit nutzt den methodischen Ansatz des experimentellen Prototyppings, um ein Referenzmodell zu erarbeiten und dessen Praxistauglichkeit zu belegen.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Im Hauptteil werden Anforderungen analysiert, ein Referenzmodell entworfen und dieses anschließend technologisch mittels einer Process-Engine prototypisch implementiert und getestet.

Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?

Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie Energiemanagement, Prosumenten, Prozessmanagement, BPMN (Business Process Model and Notation) und Systemarchitektur charakterisiert.

Welche Technologien kommen bei der Implementierung zum Einsatz?

Für die prototypische Umsetzung werden Java, das Spring-Boot-Framework sowie die Business-Process-Management-Lösung Camunda verwendet.

Wie wurde die Praxistauglichkeit des Referenzmodells geprüft?

Das Modell wurde mittels des Software-Werkzeugs Postman in verschiedenen Testfällen (z.B. bei wechselnder Stromproduktion) simuliert, um die korrekte Zustandsverwaltung sicherzustellen.