Effektiver überwacht: Ein neues Verfahren könnte die Steuerung und Überwachung elektronischer Infrastrukturen effektiver machen. Denn es entlastet die Computer, die beispielsweise intelligente Stromnetze kontrollieren. Der von Luxemburger Forschern entwickelte Algorithmus soll Smart Grids und ähnliche Infrastrukturen effektiver machen und große Mengen an Rechnerkapazitäten sparen.
Vom Telefonnetz über Alarmanlagen bis hin zu Stromversorgungssystemen – unsere Infrastruktur wird von Computerprogrammen gesteuert: Die Software überwacht kontinuierlich den Zustand der Anlagen, regelt nach, wenn es zu Abweichungen bei den Systemparametern kommt, oder generiert Fehlermeldungen. Für die Überwachung muss die Software ununterbrochen den aktuellen Zustand der Anlagen mit der Vergangenheit vergleichen. Dazu misst sie kontinuierlich den Status quo, sammelt die Daten und analysiert sie. Das verbraucht wesentliche Teile der verfügbaren Rechnerkapazitäten.
Mehr Kapazität durch „Micro-Mining“
Wissenschaftler des Interdisciplinary Centre für Security, Reliability and Trust (SnT) der Universität Luxemburg haben jetzt ein Verfahren entwickelt, das diese Überwachung von Rechnersystemen und Anlagen deutlich effektiver macht. Folgt die Software diesem Algorithmus, muss sie nun nicht mehr ununterbrochen die Systemzustände der überwachten Infrastuktur analysieren. Sie springt vielmehr für die Systemanalyse zwischen Zustandswerten hin und her, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten gemessen wurden. Auf diese Weise – Wissenschaftler sprechen von „Micro-Mining“ – lassen sich erhebliche Mengen an Computerkapazitäten einsparen, so die Forscher.
„Insbesondere für den Betrieb dezentraler Einrichtungen, wie sie heute zum Beispiel Stromnetze darstellen, ist das ein Vorteil“, sagt François Fouquet, der das Projekt am SnT leitet. In diesen sogenannten Smart Grids müssen viele kleine Einzelkomponenten wie Solarzellen, Gleichrichter und andere Bauteile gesteuert und überwacht werden. Damit Aufwand und Kosten wirtschaftlich vertretbar bleiben, sind sie meist nur mit einfachen und kleinen Steuerungseinheiten ausgestattet. Doch solche Kleinrechner können nicht ununterbrochen den Systemzustand messen, die Daten speichern und sie in Echtzeit auswerten – damit sind sie schlicht überfordert.
Zeitsprung statt Dauerabfrage
„Unsere Software speichert die Veränderungen des Systemzustands nur noch für einzelne Zeitpunkte ab“, Thomas Hartmann das neue System. „Um eine aktuelle Situation im Netz richtig bewerten zu können, identifiziert unser Algorithmus automatisch relevante Messwerte aus der Vergangenheit.“ Für die korrekte Analyse eines Jetzt-Zustandes zieht das System einfach die passenden Messwerte aus dem Archiv – und springt dabei in der Zeit hin und her. Nach Angaben der Forscher bedeutet dies eine enorme Effizienzsteigerung bei gleichen Standards für Sicherheit und Verlässlichkeit.
Im nächsten Schritt wollen die Forscher nun ihr Verfahren in der Praxis testen. Dazu arbeiten sie wie auch schon im ersten Projektteil mit dem luxemburgischen Netzbetreiber Creos zusammen. „Dank dieser Kooperation hat unsere Forschung immer den Bezug zur unternehmerischen Realität“, sagt Teamleiter Yves Le Traon: „Dadurch werden wir mit unserer grundlegenden Entwicklung hoffentlich einen Technologieschub bei den Smart Grids auslösen.“
(Universität Luxemburg, 30.10.2014 – NPO)
