WO2017032541A1 - Versorgungssystem und verfahren zum betreiben eines versorgungssystems - Google Patents

Versorgungssystem und verfahren zum betreiben eines versorgungssystems Download PDF

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WO2017032541A1
WO2017032541A1 PCT/EP2016/067991 EP2016067991W WO2017032541A1 WO 2017032541 A1 WO2017032541 A1 WO 2017032541A1 EP 2016067991 W EP2016067991 W EP 2016067991W WO 2017032541 A1 WO2017032541 A1 WO 2017032541A1
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supply medium
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Carsten STÖCKER
Jürgen WAFFNER
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/0618—Block ciphers, i.e. encrypting groups of characters of a plain text message using fixed encryption transformation
    • H04L9/0637—Modes of operation, e.g. cipher block chaining [CBC], electronic codebook [ECB] or Galois/counter mode [GCM]
    • G—PHYSICS
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    • G06Q2220/00—Business processing using cryptography

Definitions

  • the invention relates to a system, in particular a supply system, comprising a first entity connectable to at least one physical supply channel network and at least one further entity connectable to the physical supply channel network. Moreover, the invention relates to methods, a
  • Supply systems are electrical supply networks, gas supply networks, water supply networks or district heating networks.
  • All supply systems are characterized in the present application by the fact that in a supply system at least one supply medium via at least one physical, in particular cable-bound
  • Supply channel network is transmitted.
  • exemplary and non-terminating supply media are electrical power, water, such as fresh water, sewage or water for irrigation, gaseous media such as natural gas or a similar (combustible) gas, heat, for example in the form of warm air, and cold, for example in the form of cold air.
  • a physical supply channel network may include at least one physical line supply channel.
  • the at least one physical supply duct network may be an electrical line, preferably a plurality of electrical power lines, such as a power grid.
  • the physical, in particular line-bound supply duct network at least one fluid line, for example in the form of a pipeline, in particular a pipeline network, be formed.
  • a supply channel network can be at least partially a public supply channel network and / or at least partially a private one
  • the at least one physical supply channel network of a supply system can connect at least two entities to one another.
  • at least one first entity comprising at least one electrical consumer may be connected to a further entity comprising at least one electrical generator.
  • the consumer can be supplied with electrical power by the generator via a physical channel of the supply channel network.
  • a central subsystem, central process, and / or central organization or entity is also provided to generate both a supply medium transaction agreement with the first entity and with the further entity , In other words, the purchase and sale of a supply medium is controlled centrally by a central entity. The supply medium is traded exclusively via this or possibly another central authority.
  • a corresponding supply system is realized by a client-server structure.
  • the central organization or instance is formed by one or more central servers.
  • Such a server or a platform can be distributed and, for example, on different ones
  • Computing facilities may be arranged distributed.
  • a virtual server can be realized by a cloud.
  • a centrally arranged database can be provided.
  • databases which are often called platform, are marketplace databases (marketplace database or cloud platform), delivery fulfillment database or cloud service or billing system databases (billing systems or cloud service).
  • a central entity can be set up to order or act on the supply medium, to carry out the billing process, to monitor the payment and / or to carry out the portfolio management.
  • the central server serves as a trustworthy entity for the at least two entities.
  • the central instance like a server or a platform, defines the rules.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a supply system 100 of the prior art.
  • the illustrated supply system 100 includes at least one
  • Supply channel network 102 is, for example, one or more electrical lines, such as ground lines and / or power lines. Furthermore, a physical supply channel network 102 (not shown) may be provided.
  • Transformer devices and the like include.
  • a first entity 104 and a further entity 106 are connected to the physical supply channel network 102 via electrical connections 108.
  • a port 108 may be configured for bidirectional power exchange.
  • the first entity 104 may be a household 104 that includes one or more electrical consumers 110. Therefore, the first entity 104 may also be referred to as consumer 104 or consumer 104. On the
  • the consumer 104 power from the Supply system 100, in particular from the physical supply channel network 102 relate.
  • the further entity 106 for example, a household 106, in addition to at least one consumer 112, a generator 114, for example in the form of a
  • Photovoltaic system 114 have.
  • the further entity 106 is therefore producer and consumer.
  • Such an entity 106 may be considered a prosumer (producer and
  • the prosumer 106 can draw power from the supply system 100, in particular from the physical supply channel network 102, or feed it into the supply system 100, in particular into the physical supply channel network 102.
  • a central server in particular a central management server 116, is provided.
  • the central management server 116 is set up
  • the server 116 can communicate with the at least two entities 104, 106.
  • each entity 104, 106 may include a client device (not shown).
  • the central management server 116 may generate a supply medium transaction agreement between the management server 116 and the first entity 104 about the exchange, in particular the delivery, of a supply medium amount for a future period.
  • a supply medium transaction agreement between the management server 116 and the first entity 104 may generate a supply medium transaction agreement between the management server 116 and the first entity 104 about the exchange, in particular the delivery, of a supply medium amount for a future period.
  • the decrease of supply medium generated for example, the decrease of supply medium generated.
  • Supply medium may then be transferred from the further entity via the physical supply channel network 102 to the first entity 104. Indirectly this is a supply medium transaction agreement between the Entities 104, 106 have been generated. Alternatively, by means of the central server 116, a supply medium transaction agreement between the entities 104, 106 may be generated. Also, the subsequent billing based on the actually exchanged supply medium amount can be performed by the central entity 116. For example, the counters of the respective entity 104, 106 can be read out by the server 116, evaluated and then billed according to the evaluation.
  • a constant problem of the central authority is to protect the customer data stored on one or more servers / n from access by an unauthorized third party.
  • a great safety effort is required to prevent manipulation of, for example, customer data, billing data, forecast data, etc. This in turn leads to higher transaction costs.
  • the invention is based on the object, a system, a
  • the object is achieved according to a first aspect of the invention in a system, in particular a supply system, according to the patent claim 1.
  • the system includes a first with at least one physical
  • the system includes at least one other entity connectable to the physical utility channel network.
  • the system includes at least one peer-to-peer network configured to provide a peer-to-peer application.
  • the first entity includes at least one with the
  • the further entity comprises at least one further communication device connectable to the peer-to-peer network. At least one of the communication devices is arranged to effect at least generation of a supply medium transaction agreement via the physical exchange of a supply medium between the first entity and the further entity by means of the peer-to-peer application.
  • a supply medium transaction agreement between two entities without a central instance is generated in a simple manner by replacing a central server or a single server
  • a peer-to-peer network Platform a peer-to-peer network (ie a framework), the tamper-proof generation of a supply medium transaction agreement by means of a peer-to-peer application takes over.
  • high security standards are achieved by preferably all computers (peer nodes) of the network, at least a subset of the peer computers of the network, the correctness of supply medium transaction agreements
  • the system according to the invention is characterized by a supply channel network for transmitting at least one supply medium between at least two entities connectable to the supply channel network.
  • Exemplary and non-terminating systems, especially supply systems, are electrical
  • a supply medium can according to the nature of the supply system via a suitable physical, especially line-bound, supply duct network electric power or electrical power, water, such as fresh water, sewage or irrigation water, gaseous media such as natural gas or a similar (combustible) gas, heat, for example in the form of warm air, and / or cold, for example in the form of cold air to be transferred or replaced.
  • water such as fresh water, sewage or irrigation water
  • gaseous media such as natural gas or a similar (combustible) gas
  • heat for example in the form of warm air
  • / or cold for example in the form of cold air to be transferred or replaced.
  • a supply channel network can be at least partially a public supply channel network and / or at least partially a private one
  • the network may be a separate microgrid (only) for the utilities entities or a virtual microgrid.
  • it may be a public network.
  • at least one first entity and one further entity can each be connected to the physical supply channel network at least via a suitable connection. The connection corresponds to the physical one
  • Supply duct network may be, for example, an electrical line or a fluid connection. It will be understood that a utility system may include three or more entities. In the present case, a supply network is to be understood as meaning, in particular, a supply system in which at least one entity stores the
  • physical supply channel network can feed and at least one entity the supply medium from a line of the physical
  • the present invention is characterized
  • Supply channel network in that it has a limited capacity.
  • An entity may be arranged to exchange a supply medium with at least one other entity via the physical supply channel network.
  • a utility system may include different types of entities as long as they can be connected to the physical utility channel network.
  • an entity can be a building, part of a building
  • each entity may be configured to generate a utility medium transaction agreement on the physical exchange of a supply medium via the peer-to-peer network to effect.
  • each entity preferably has at least one communication device.
  • a communication device may be a computing device such as a computer, a mobile device, a computing device of another device such as a television, a television box, etc., or at least a portion of one of these devices.
  • the communication device may be a hardware and / or software module.
  • the communication device is set up to communicate with the peer-to-peer network or the computer-computer network. Compared to a client-server network in which a server offers a service and a client uses this service, this role distribution is eliminated in a peer-to-peer network. Each participant in the peer-to-peer network can use a service equally and offer it themselves.
  • a peer-to-peer network is self-determined and / or self-organized (without a higher-level unit).
  • each computer of the peer-to-peer network has a peer-to-peer application.
  • the communication device may be a node of the peer-to-peer network or may provide only one interface module for communicating with the peer-to-peer network.
  • the peer-to-peer network is configured to provide at least one peer-to-peer application configured to generate at least one utility medium transaction agreement.
  • the peer-to-peer application is characterized by the fact that the peer-to-peer application or the data content of the peer-to-peer application is accessible and in particular controlled by all participants in the peer-to-peer network can be. It is understood that two or more, in particular different, peer-to-peer applications may be provided.
  • a supply medium transaction agreement can, in particular, provide information about the at least two entities involved, for example a unique ID and / or hash code, such as an address of an entity known to at least all subscribers of the peer-to-peer network, the amount of a supply medium to be exchanged , the period of the exchange and / or at least one transaction criterion.
  • a unique ID and / or hash code such as an address of an entity known to at least all subscribers of the peer-to-peer network, the amount of a supply medium to be exchanged , the period of the exchange and / or at least one transaction criterion.
  • Validation algorithms such as digital signatures and / or hash functions, the correctness and / or immutability of a generated supply medium transaction agreement can be ensured in particular by the cumulative computing power of the computers of the peer-to-peer network.
  • At least one of the communication devices preferably all
  • Communication devices is / are arranged to effect generation of a supply medium transaction agreement between two entities, for example by sending a message comprising generating the supply medium transaction agreement
  • a suitable code and possibly at least one key for verifying the sender of a message and / or the authenticity of a message can be transmitted to the peer-to-peer application or written to the peer-to-peer application by the communication device .
  • a peer-to-peer network peer-to-peer network peer review allows a corresponding one
  • each entity may use the peer-to-peer network or peer-to-peer application to locate one or more suitable partners for the exchange of a supply medium and a supply medium transaction agreement via the peer -to-peer application are generated.
  • each participant so in particular each entity of the
  • the list of all subscribers or entities such as an identifier e.g. in the form of a communication address.
  • the supply medium may be appropriately exchanged between entities, for example from the first entity to the further entity or from the further entity to the first entity using the physical entity
  • Supply channel network are transmitted.
  • the peer-to-peer application may be a decentralized register.
  • the decentralized register may be readable by at least each participant in the peer-to-peer network.
  • all communication devices and all other computers of the peer-to-peer network can preferably read all the information in the peer-to-peer application formed as a register.
  • all communication devices and all other computers of the peer-to-peer network can send messages to the peer-to-peer application or write to them. In a simple way, information can all be preferred
  • each computer of the peer-to-peer network can be set up, a check of new information, in particular based on older information stored in the peer-to-peer application
  • each computer or node of the peer-to-peer network have the peer-to-peer application.
  • each computer can in each case comprise the complete data content, but at least part of the data content of the peer-to-peer application, in particular of the decentralized register.
  • this information is stored by all computers, at least by a part of the computer. The manipulation security can be further improved thereby.
  • the peer-to-peer application can use encryption means and / or signature means and / or
  • Verification means for example suitable hash functions include. At least one means of the aforementioned means may be arranged for storing, in particular, at least each generated supply medium transaction agreement. In particular, provision may be made for the hash function to link to at least one previous information stored in the decentralized register. Additional data such as requests, root, context and / or transaction data of an entity may be stored.
  • the peer-to-peer application may be a blockchain comprising at least two blocks linked together.
  • Blockchain technology or "decentral ledger technology”
  • a crypto-currency such as Bitcoin
  • the blockchain according to the present embodiment is a
  • a blockchain as a technical means is particularly suitable for replacing a central instance in a simple and secure manner.
  • the communication device is set up, based on a supply medium plan created for the entity of the communication device generate at least one request message and / or at least one acceptance message.
  • a supply medium plan can be created for each entity.
  • a supply medium plan is distinguished by the fact that it forecasts an individual forecast, in particular for each entity, for at least one future period with regard to the demand and / or the supply of a product
  • Supply medium includes.
  • An entity may include or be connectable to appropriate means to create a utility plan.
  • the creation of the utility plan may be based on historical data regarding past supply / supply to a utility medium, (external) forecast data such as weather data, and / or user preferences such as
  • Calendar information whereabouts of one person (including forecast when resident comes home and / or when a business begins processing), fill level data of a store such as a battery, etc.
  • the creation of an (optimized) supply medium plan can in particular be carried out by the entity, preferably a local application set up to communicate with the at least one peer-to-peer application.
  • the creation of the utility plan may be based on the historical consumption of gas by the entity.
  • weather forecasts such as temperature data, can be taken into account.
  • other types of supply systems can be taken into account.
  • the entity communication device to transmit a request message to the peer-to-peer network, in particular to the previously described peer-to-peer application.
  • each entity or its associated communication device may be the one transmitted
  • Read information In one embodiment, a
  • a communication device based on a (own) supply medium plan and in particular a request message of another entity
  • a request message may be a
  • a request message may have at least the aforementioned data.
  • an identifier of the sender such as a unique address known to each subscriber of the peer-to-peer network, a time stamp, further transaction criteria, etc., may also be included in a request message.
  • Supply medium amount indication, a period, and / or at least one transaction criterion includes.
  • a request message at least the aforementioned data and in particular a reference to a
  • Identifier of the sender such as a unique and known to each participant of the peer-to-peer network address, a timestamp, other transaction criteria, etc. of a request message to be included.
  • At least one counter device can be set up to detect entities via a connection of an entity with the physical entity
  • each entity may have a corresponding counter device or at least be connectable to it.
  • a counter device may in particular be an intelligent meter device, for example a gas meter, an electricity meter, a flow meter, etc.
  • the meter device for example a gas meter, an electricity meter, a flow meter, etc.
  • the communication device can be configured to transmit a detected supply medium amount to the peer-to-peer application.
  • a communication connection between the communication device and the at least one counter device associated with an entity may be provided.
  • the at least one counter device associated with an entity may be provided.
  • the further entity the
  • Manipulation by an entity or by third parties can be prevented.
  • the communication device may be configured to generate a
  • Supply Medium Transaction Agreement established transaction criterion and the detected supply medium amount.
  • a specific amount in particular a cryptocurrency, may have been specified as the transaction criterion. If the delivery was carried out by a supply medium according to the supply medium transaction agreement, the specified amount can be transferred to the further entity by means of the peer-to-peer network, in particular the peer-to-peer application, as part of a transaction criterion transaction become.
  • unique keys of the entities can also be used for verification in this transaction. The keys and in particular the actual possession of the amount through an entity can be checked by the peer-to-peer network, as described above. Secure payment via a peer-to-peer network without central authority can be provided. Transaction costs can be further reduced.
  • Supply medium of an entity can not be provided by the other entities. Also, entities may not be able to accept the amount of supply media provided by another entity. This can lead to critical network states in the supply channel networks. In order nevertheless to ensure a safe and stable operation of a supply system, according to a further embodiment, the supply system a
  • the equalization entity may be set up to meet the need
  • An equalization entity can be a
  • Energy supply companies, etc. act. By providing a balancing entity in a supply system, it can be ensured that the demand and supply of the supply medium can be (almost) balanced. Furthermore, the equalization identity may report and sell unused flexibilities reported by the peers to the network operator or other market participants outside the peer-to-peer network. The buyer of the flexibility can then directly control these via a control channel either via the equalization entity or directly. Also, it may happen that an actual need or an actual offer may deviate from a supply medium at an entity from the previously created supply medium plan.
  • an entity in particular a computing device, such as the communication device, may be set up, preferably periodically checking whether the amounts of supply media agreed by the entity for future periods in supply medium transaction agreements can actually be provided and / or accepted.
  • the check may be at a certain time prior to the period specified in a supply medium transaction agreement and / or during the actual
  • Another aspect of the invention is a method of operating a system, in particular a previously described system.
  • the system includes a first entity connectable to at least one physical utility channel network, at least one other entity connectable to the physical utility channel network, and at least one peer-to-peer network configured to provide a peer-to-peer application.
  • the method comprises:
  • Yet another aspect is a communication device for a first entity connectable to at least one physical utility channel network, comprising:
  • At least one communication module configured to communicate with a peer-to-peer network providing a peer-to-peer application
  • Supply medium transaction agreement on the physical exchange of a supply medium between the first entity and another entity by means of the peer-to-peer application is set up.
  • each entity of a previously described system may comprise such a communication device.
  • the communication device may be formed at least partially from hardware and / or software.
  • Another aspect of the invention is a method of operating a
  • a communication device for a first entity connectable to at least one physical utility channel network comprising:
  • the method can be used in particular for operating the previously described
  • Yet another aspect of the invention is a computer program having instructions executable on a processor such that a communication device is operated according to the method described above.
  • Another aspect is a peer-to-peer application, comprising: Means for receiving at least one message from a communication device having a physical
  • Supply channel network connectable first entity, wherein by the message from the first entity generating a supply medium transaction agreement on the physical exchange of a
  • Supply medium between the first entity and another entity can be effected
  • Means for generating the supply medium transaction agreement upon receipt of the message are provided.
  • peer-to-peer application may be used in a previously described system and / or of any previously described
  • the peer-to-peer application may be at least partially formed of hardware and / or software.
  • the peer-to-peer application according to the invention can be based on blockchain technology.
  • Another aspect of the invention is a method of operating a peer-to-peer application, comprising:
  • Supply channel network connectable first entity, wherein by the message from the first entity generating a supply medium transaction agreement on the physical exchange of a
  • Supply medium between the first entity and another entity can be effected
  • Receipt of the message can be provided in particular for operating the previously described peer-to-peer application.
  • Yet another aspect of the invention is a computer program having instructions executable on a processor such that a peer-to-peer application is operated according to the method described above.
  • FIG. 1 shows a schematic view of an embodiment of a
  • Fig. 2 is a schematic view of an embodiment of a system according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view of an embodiment of an entity according to the present invention including an exemplary communication device according to the present invention
  • 4 is a schematic view of one embodiment of a peer-to-peer application in accordance with the present invention
  • Fig. 5 is a schematic view of another embodiment of a
  • Fig. 6 is a schematic view of another embodiment of a
  • Fig. 7 is a diagram of an embodiment of a method according to the present invention.
  • Fig. 8 is a diagram of another embodiment of a method according to the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram of another embodiment of a method according to the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram of another embodiment of a method according to the present invention.
  • FIG. 2 shows a schematic view of an embodiment of a system 200, in particular of a supply system 200, according to the present invention.
  • the supply system 200 may be an electrical utility network
  • Gas supply network a water supply network or a district heating network.
  • system 200 includes, by way of example, a first entity 204 and another entity 206. It is understood that more than two entities 204, 206
  • An entity 204, 206 may be a building, a home, a plant, an electronic device, etc. As further seen, each entity 204, 206 each has at least one port 208 configured to connect the entity 204, 206 to one another
  • connection 208 may be separable, for example by a switch, a valve, etc., be formed.
  • Supply channel network 202 depends on the type of supply system 200.
  • a gas supply network 200 may be a
  • Pipeline network 202 for gas trading may be provided for a power grid, a water network or a district heating network. It is understood that an entity may be part of more than one supply system 200.
  • the system 200 has a peer-to-peer network 222 or a computer-computer network 222.
  • the peer-to-peer network 222 includes a plurality of nodes 226.1 to 226.3 and computers 226.1 to 226.3, respectively.
  • a peer-to-peer network 222 is characterized in that preferably each node and / or subscriber is connected to each other node and / or subscriber.
  • the computers have equal rights, which makes them different from a server-client structure.
  • the illustrated three nodes 226.1 through 226.3 each include a peer-to-peer application 224.
  • the same peer-to-peer application 224 is on each node 226.1 through 226.3 implemented.
  • the peer-to-peer application 224 may be a public register 224 accessible by, in particular, all subscribers (not just the nodes) of the peer-to-peer network 222.
  • Each node 226.1 through 226.3 preferably has the (entire) public register 224. It can also be provided that only a part of the register is provided on a node.
  • the peer-to-peer application 224 may be a block chain 224.
  • Communication device 220.1, 220.2 has.
  • a communication device 220.1, 220.2 is configured to communicate at least with the peer-to-peer network 222, that is, the nodes of 226.1 to 226.3. In other words, the communication device 220.1, 220.2 or to this
  • Communication device 220.1, 220.2 corresponding entity 204, 206 at least participants of the peer-to-peer network 222.
  • each participant 220.1, 220.2 corresponding entity 204, 206 at least participants of the peer-to-peer network 222.
  • Participants of the peer-to-peer network 222 preferably all participants of the peer-to-peer network 222 known.
  • the first communication device 220.1 is a node or computer of the peer-to-peer network 222.
  • the communication device 220.1 also has the peer-to-peer application 224.
  • a supply medium transaction agreement can be generated in a tamper-proof manner between the entities 204, 206 via the exchange of a supply medium between the entities 204, 206.
  • each communication device may communicate with the peer-to-peer application 224 to effect generation of a utility medium transaction agreement. Subsequently, according to the generated
  • the supply medium such as electric power or electricity, water, such as fresh or waste water, gaseous media, such as natural gas or a similar (combustible) gas, heat, for example in the form of warm air, and / or cold, for example in the form of cold Air, be transferred.
  • water such as fresh or waste water
  • gaseous media such as natural gas or a similar (combustible) gas
  • heat for example in the form of warm air
  • cold for example in the form of cold Air
  • Power grid Power grid.
  • the invention is not limited thereto.
  • other supply systems or networks such as gas supply networks, water supply networks or district heating networks.
  • FIG. 3 shows a schematic view of an embodiment of an entity 304 according to the present invention, wherein the entity 304 is an entity
  • Embodiment of a communication device 320 according to the present invention comprises.
  • the entity 304 may be a building 304 or a household 304, respectively.
  • the entity 304 is connectable to a supply channel network 302 via a port 308.
  • the utility channel network 302 may be an electrical grid 302 including electrical power lines, transformers, etc.
  • an internal circuit 332 of the entity 304 is connected to the public or private grid 302 via the terminal 308.
  • exemplary and non-terminating electrical loads 310.1, 310.2 are refrigerators, lighting devices, televisions, computers,
  • an entity 304 may include more than two electrical loads 310.1, 310.2.
  • the entity 304 in the present case has an electrical generator 314 in the form of a photovoltaic system 314. It is understood that alternatively or additionally, other electrical generators, such as a micro-CHP, (small) wind turbines, etc., may be provided.
  • the power supplied by the generator 314 may be consumed by the consumers 310.1, 310.2, into an electrical energy storage 334, such as a battery,
  • a counter device 330 is connected to the electrical circuit 332.
  • the counter device 330 may include a counter to determine the amount of power received from the power grid 302 and the amount of power fed into the power grid 302.
  • the counter device 330 may include at least two counters. The two counters can be installed in a common housing or form separate units. It is understood that more than two counters can be provided.
  • the advantage of two counters is, in particular, that the entity 304 on the one hand with a central entity, such as a central server of a network operator, a (fundamental) supply medium transaction agreement and on the other hand individual supply medium transaction agreements with other entities by means of the peer can generate to peer network.
  • a central entity such as a central server of a network operator
  • individual supply medium transaction agreements with other entities by means of the peer can generate to peer network.
  • a counter may detect the total amount and the at least one other counter may detect the amount / n that has been closed during periods in which individual supply medium transaction agreements have been closed, flow. Subsequently, by arithmetic operations a unique assignment of a delivered or received and recorded
  • Amount of service to the different supply medium transaction agreements are determined.
  • further counting devices may be provided to individually determine, for example, the consumption of individual consumers or the power delivered by a generator.
  • the entity 304 also includes a communication device 320.
  • communication device 320 may be at least part of a computing device, such as a computer.
  • a computing device such as a computer.
  • the communication device 320 may be at least part of a computing device, such as a computer.
  • Communication device may be at least partially formed of a software module and / or at least partially from a hardware module.
  • the communication device 320 comprises a communication module 342 for communicating with the peer-to-peer network via a communication link 338 (bi-directional).
  • a communication link 338 bi-directional.
  • the processing module 344 may at least be configured to generate peer-to-peer application-compatible messages. Furthermore, the processing module 344 may have at least one data input. For example, an internal communication link 336 may be provided with the counter device 330. Furthermore, data from external
  • Data sources such as weather data sources, etc.
  • the processing module 344 receives Data sources, such as weather data sources, etc.
  • the communication device may have other interfaces with others
  • Weather forecasts and / or market data as a so-called feed from the peer-to-peer application in particular each peer can be provided.
  • the participants may be one or more
  • Weather data source transmit the weather forecast data to the peer-to-peer application.
  • the weather source may have been validated by at least a portion of the peers.
  • each peer then have the same weather data available by means of the peer-to-peer application.
  • FIG. 4 shows a schematic view of an embodiment of a peer-to-peer application 424 according to the present invention.
  • the peer-to-peer In particular, application 424 is a register accessible to the subscribers of a peer-to-peer network 424 into which messages can be written and / or read by entities or subscribers of the peer-to-peer network.
  • the peer-to-peer application 424 may be a block chain 424.
  • Embodiment assumed that the peer-to-peer application 424 is a block chain 424. However, let the
  • Blockchain 424 is formed from at least one block 446-450, preferably a plurality of blocks 446-450 linked together.
  • the first block 446 may also be called Genesis block 446.
  • a block 448, 450 [except the first block] refers to the respective previous block 446, 448.
  • a new block can be created by a computationally intensive process [for example, "mining” or by a corresponding process) and in particular to all participants in the peer-to-peer network.
  • the present block chain 424 is in particular configured to receive messages from a communication device of a subscriber of the peer-to-peer network and to store this message in the block chain 424.
  • a new message may be stored and published in the current block 450 of block chain 424. Due to the configuration of a block chain 424 as a public register 424, the message of a communication device can preferably be read by all participants in the peer-to-peer network.
  • different types of messages may be stored within, for example, a smart contract (algorithm and / or memory) the blockchain) are processed and / or stored.
  • the message 452 may be a request message 452.
  • a request message is characterized in that it may include the following data: Quantity: Amount of the supply medium that is desired or made available by an entity
  • Transaction Criterion Criterion that must be met by the other entity to complete a supply medium transaction agreement for the specified quantity and period. It is understood that other transaction criteria may be established. Further details can be, for example, a time stamp, a sender's signature of the message, an ID of the message and other transaction criteria, such as an indication of the desired generation or consumption type, distance to the entity, etc.
  • Another message 454 may be an acceptance message 454.
  • Acceptance message may have the same or at least similar data as a request message. Additionally, the acceptance message 454 may include a reference to a previous request, such as the ID of the request message. For example, with respect to a request message, it may be listed in an acceptance message that a particular and desired amount of supply medium for the future time period may be delivered to the transaction criterion. The quantity can be a subset of the requested quantity. The time can be a part-time. Likewise, a lower / higher transaction criterion may be indicated. If an acceptance message contains only a subset of the requested quantity,
  • the acceptance message may be referred to as a counter-offer message. This can be accepted by the first entity by an acceptance message. Based on this, the entity can generate a
  • Each entity can give specifications according to which at least one
  • Supply medium transaction agreement can be generated.
  • each request message can preferably be assigned an acceptance message which corresponds as optimally as possible.
  • the block chain 424 may be further configured to generate a utility medium transaction agreement 456 based on the messages and causing the entities.
  • a supply medium transaction agreement 456 may be stored within a smart contract 456 in a block 448.
  • a smart contract may include computer program code.
  • the exchange or delivery or acceptance of a specific quantity of the supply medium for a specific period and / or a transaction criterion, such as a specific price, between the first entity and another entity may be agreed.
  • the first entity with the further entity may cause, by means of the blockchain, the generation of an agreement that the first entity of the further entity provides a certain amount of electrical power (X kW / h) over the grid for a period Tx and an amount X.
  • Appropriate supply medium transaction agreements can be generated in other supply systems.
  • a transaction criterion transaction 458 may be stored, such as the transaction from a previously agreed set of one Cryptocurrency after fulfillment of the supply medium transaction agreement.
  • Entities that had closed the supply medium transaction agreement are stored in the blockchain 424 to, in particular, perform verification by the peer-to-peer network, as agreed
  • the meter data is the amount of supply media actually measured by a meter device of an entity during the specified period of time.
  • peer-to-peer application 424 is adapted to
  • At least the previously described messages may be hashed in pairs with each other in a block of blockchain by a Merkle tree.
  • the so-called root hash can be noted as a checksum in the header of a block.
  • the block can be concatenated with the previous block. Chaining the blocks can be done using this root hash.
  • Each block may include the hash of the entire previous block header in the header. This allows the order of the blocks to be clearly defined. In addition, this can also be the subsequent modification
  • FIG. 5 shows a schematic view of a further embodiment of a system 500, in particular of an electrical supply system 500, displayed.
  • the supply system 500 illustrated in a highly simplified form comprises seven entities 504, 506, 564 to 572. All the entities 504, 506, 564 to 572 can at least be connected to a supply channel network 502, in particular a power network 502.
  • the entities 504, 506, 564 through 572 and their respective communication devices form a peer-to-peer network 522 which includes a peer-to-peer application (not shown), e.g. Blockchain 424 according to Figure 4, provides.
  • the first entity 504 may be a household 504 that includes a plurality of electrical consumers. The first entity 504 may therefore also be considered electrical
  • the first entity 504 therefore has a need for supply medium and may request and / or
  • the further entity 506 may likewise be a household 506, in particular a prosumer 506. As a prosumer 506, the further entity may provide power to the power grid 502 as well as draw power from the power grid 502. The prosumer may generate and send corresponding request and / or acceptance messages to the peer-to-peer network 522.
  • the further entity 564 may be a distributed producer 564, such as a CHP plant 564.
  • the entity 564 is configured to feed power to the power grid 502. It can generate appropriate messages, as well as the
  • an entity 566 there may be an electrical memory 566, such as a battery 566.
  • the memory 566 may in particular be configured to temporarily store it in the power grid 502 and to store it at a time
  • an entity 568 may be an electrically powered machine 568, eg, a (smart) electrical consumer 568, such as an IoT device.
  • the entity 570 may be, for example, a Company 570 to deal with a variety of electrical consumers and / or with one or more producers / n.
  • a (smart) electrical consumer 568 such as an IoT device.
  • the entity 570 may be, for example, a Company 570 to deal with a variety of electrical consumers and / or with one or more producers / n.
  • a company 570 to deal with a variety of electrical consumers and / or with one or more producers / n.
  • FIG. 6 shows a schematic view of a further exemplary embodiment of a system 600, in particular of an electrical supply system 600. Only the differences from a supply system, as illustrated by way of example in FIG. 5, will be described below. It should be noted that it is in the
  • Entities 604.1 to 672.2 may be the same, similar, or different entities to the entities described above.
  • peers 604.1, 664.1, 666.1 or 606.2, 668.2, 670.2 and 672.2 are shown here. All peers 604.1 through 672.2 are encompassed by the peer-to-peer network 622. In the present embodiment, however, only a portion of the peers 604.1 to 672.2, in this case the peers 604.1, 664.1, 666.1, checks the validity of the messages stored in the peer-to-peer application, such as
  • Validation can involve a significant amount of computational effort, it can
  • a part of the peers 604.1, 664.1, 666.1 in particular particularly high-performance peers 604.1, 664.1, 666.1, to carry out the validation.
  • Powerful means in particular a high computing power.
  • a valid entry in the peer-to-peer application such as a blockchain, is assumed if (only) a part of the peers 604.1, 664.1, 666.1 has arrived at a positive result.
  • a particularly large peer-to-peer network can be divided into two or more clusters. For example, with a peer-to-peer network, validation can only be performed by the members of a cluster.
  • FIG. 7 shows a flowchart of a method that can be executed, in particular, by a peer-to-peer application, such as blockchain 424 according to FIG.
  • the peer-to-peer application receives a message related to the replacement of a supply medium from an entity.
  • Counter data messages, transaction criterion transaction messages, etc. are then checked for plausibility by at least part of the peers of a peer-to-peer network, e.g. previously executed.
  • the received message is stored by the peer-to-peer application. Due to the special configuration of the peer-to-peer application and the peer-to-peer network, each participant in particular can read the message. Then the peer-to-peer network can cumulated through the
  • step 703 Processing power of the entire peer-to-peer network are verified (step 703). In the event that further messages can be written to the block, the process continues to step 701. In the event that no further messages can be written to the block, proceed to step 704. In step 704, the messages in a block, such as the supply medium transaction Agreements are paired with each other by a Merkle tree as described above. Then, proceed to step 701.
  • FIG. 8 shows a further flow diagram of a first exemplary embodiment of a method, which in particular is provided by an entity
  • Communication device of an entity can be performed.
  • a service delivery plan of the entity for a future time period may be provided.
  • the entity for a future time period
  • Communication device to create a corresponding supply medium plan or this from another device of the entity, such as a
  • the creation of a utility plan can be based on historical data
  • User input and / or forecast data such as weather data, market data,
  • one or more power meters may / may acquire the detected power parameters
  • Communication links are transmitted to the communication device.
  • the communication device like its processing device, can be set up to receive the received stream parameters in one
  • the transmitted parameters can in particular be provided with a time stamp.
  • Consumption and / or generator parameters are provided with a date and / or time.
  • the history of the energy consumption / generation can be mapped for previous periods. This history can then be used to create the utility plan.
  • the supply medium plan for a future period such as the next
  • Week the next day, the next hour, etc.
  • Preferably can on the day before for the next day, which can be divided into a plurality of sub-areas (eg 15 min periods, so 96 sub-areas), a
  • At least one transaction criterion can be specified in particular for each subarea.
  • two or more transaction criteria may be specified per sub-area, which may be between a maximum criterion and a minimum criterion such as a maximum price and a minimum price.
  • the specification of an area has the advantage that it can respond flexibly and at the same time optimally to the query messages of the other entity.
  • the best possible offer from the point of view of the entity based on the self-imposed criteria can be determined and selected in particular in an automatic, iterative process.
  • a transaction criterion for example, a preferred producer type, local proximity to the entity, etc. can be specified.
  • the entity or its communication device may request messages in the peer-to-peer application of other entities
  • Parameters of the message Send acceptance messages to the peer-to-peer network.
  • the entity may then generate a
  • a corresponding message from at least one of the entities can be transmitted to the peer-to-peer network.
  • public and / or private keys may be used by the entities.
  • FIG. 9 shows a further diagram of a further method according to FIG.
  • the entities 504, 506, 564 through 570 may each establish a utility plan and associated transaction criteria. This can be done according to the above statements.
  • step 902 at least one entity may then be caused to generate a supply medium transaction agreement. This may in particular be preceded by the exchange of request and acceptance messages of the entities.
  • a plurality of individual supply medium transaction agreements can be generated between the entities 504, 506, 564-570. It may happen that after step 902 requests from entities 504, 506, 564 to 570 could not be fulfilled.
  • requests from entities 504, 506, 564 to 570 could not be fulfilled.
  • there may be an excess of generated supply medium in at least one entity in one or more subregions for example in the case of volatile producers, such as wind turbines or photovoltaic systems.
  • the at least one entity 504, 506, 564 to 570 which still has at least one request message that is at least not completely fulfilled, opens a supply medium transaction agreement with the equalization entity 572 by means of the peer-to-peer message.
  • An equalization entity 572 may in particular be set up at any time to compensate for a lack of supply medium amount and / or to remove an excess supply medium amount. For example, it may be at the
  • Equalization entity 572 around a utility company such as a
  • Electric utilities act. Alternatively and preferably, it may be a decentralized autonomous organization (DAO).
  • DAO decentralized autonomous organization
  • the compensation entity 572 therefore ensures, in particular, safe and stable operation of the power grid. Critical network conditions can be prevented. The capacity of the power grid can be used optimally. Flexibilities can be better exploited.
  • each entity 504, 506, 564 to 570 may in a step 904 perform a time-based, renewed review of their own made prognosis, ie the supply medium plan, in particular individual sub-areas. For example, it may be provided that, for at least one individually determinable time before a sub-area, preferably each entity 504, 506, 564 to 570 checks whether the demand / offer planned for the sub-area will actually be achieved. It is understood that after the generation of a supply medium transaction agreement, an almost continuous check can be made by the agreed start time.
  • a deviation between the planned supply medium quantity and the currently predicted supply medium quantity is determined for a specific subarea, for example due to weather changes and / or
  • entity 504, 506, 564 through 570 may generate another supply medium transaction agreement with another entity 504, 506, 564 through 570 via the peer-to-peer application. This happens in particular due to the detected deviation. For example, if a producer and a consumer detect corresponding deviations, these entities may cause the generation of a corresponding supply medium transaction agreement. In this way, the security of supply and / or network stability can be ensured decentrally and, in particular, the use of decentralized systems and the network can be optimized locally.
  • a subsequent change of a supply medium transaction agreement may not be possible, but a further supply medium transaction agreement must be generated, if determined that a previous supply medium transaction agreement can at least not be fully met.
  • supply media transaction agreement (s) may be generated in step 906 corresponding to step 903.
  • each entity 504, 506, 564-570 may [continuously] check whether the (currently measured) actual values of the supply medium match those in the supply medium transaction Accordance with the stipulated supply medium quantity. If a deviation is detected, for example, due to weather and / or market changes and / or user actions, this deviation may in step 908 through
  • FIG. 10 shows a further embodiment of a method according to the present invention.
  • the method can be performed when the replacement of the supply medium according to a
  • a first entity in particular the
  • Communication device of the first entity in a first step 1001 an amount of energy received during the time period T x are provided.
  • the amount of energy may be provided by a meter device.
  • the meter device may measure the electrical power (X kW / h) related to the grid at least during the time period T x .
  • steps 1003 and 1004 it can be checked in each case by means of the peer-to-peer application whether the supply medium quantity corresponds to the
  • Supply medium transaction agreement was exchanged between the first and the further entity.
  • the provided captured amounts of energy may be sent from the respective entity to the peer-to-peer application.
  • the review can then take over the entire peer-to-peer network.
  • the first entity may transfer the entire (or only part) of the agreed price in the form of crypto-field in step 1005.
  • the further entity receives the submitted crypto field.
  • a previously described plausibility check can be carried out by at least part of the peers.
  • the entire peer-to-peer network can be cumulative
  • Transfer has been carried out correctly, for example, the first entity was actually owner of the crypto field.
  • a network operator subsequently informs on the basis of the meter data, for example once a month, week, etc., of actually recorded metered values and carries out a correction of the actually exchanged supply medium quantity with respect to the quantities detected in the peer-to-peer application , This correction can also be carried out by means of the peer-to-peer application and, for example, offset between the entities.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (200), insbesondere Versorgungssystem (200), umfassend eine erste mit mindestens einem physikalischen Versorgungskanalnetz (202) verbindbare Entität (204), mindestens eine weitere mit dem physikalischen Versorgungskanalnetz (202) verbindbare Entität (206), mindestens ein Peer-to-Peer-Netzwerk (222) eingerichtet zum Bereitstellen einer Peer-to-Peer-Anwendung (224), wobei die erste Entität (204) mindestens eine weitere mit dem Peer-to-Peer-Netzwerk (222) verbindbare Kommunikationsvorrichtung (220.1) umfasst, wobei die weitere Entität (206) mindestens eine mit dem Peer-to-Peer-Netzwerk (222) verbindbare Kommunikationsvorrichtung (220.2) umfasst und wobei mindestens eine der Kommunikationsvorrichtungen (220.1, 220.2) eingerichtet ist, zumindest eine Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität (204) und der weiteren Entität (206) mittels der Peer-to-Peer-Anwendung (224) zu bewirken. Das Versorgungsmedium kann zum Beispiel elektrischer Strom, Wasser oder Gas sein.

Description

Versorgungsystem und Verfahren zum Betreiben eines Versorgungssystems
Die Erfindung betrifft ein System, insbesondere ein Versorgungssystem, umfassend eine erste mit mindestens einem physikalischen Versorgungskanalnetz verbindbare Entität und mindestens eine weitere mit dem physikalischen Versorgungskanalnetz verbindbare Entität. Darüber hinaus betrifft die Erfindung Verfahren, eine
Kommunikationsvorrichtung und eine Peer-to-Peer-Anwendung.
Aus dem Stand der Technik sind Systeme zur Versorgung von Entitäten mit einem Versorgungsmedium bekannt. Beispielhafte und nicht abschließende
Versorgungssysteme sind elektrische Versorgungsnetze, Gasversorgungsnetze, Wasserversorgungsnetze oder Fernwärmenetze.
Sämtliche Versorgungssysteme zeichnen sich in der vorliegenden Anmeldung dadurch aus, dass in einem Versorgungssystem mindestens ein Versorgungsmedium über mindestens ein physikalisches, insbesondere leitungsgebundenes
Versorgungskanalnetz übertragen wird. Beispielhafte und nicht abschließende Versorgungsmedien sind elektrischer Strom bzw. elektrische Leistung, Wasser, wie Frisch-, Abwasser oder Wasser für Bewässerung, gasförmige Medien, wie Erdgas oder ein ähnliches (brennbares] Gas, Wärme, beispielsweise in Form warmer Luft, und Kälte, beispielsweise in Form kalter Luft.
Ein physikalisches Versorgungskanalnetz kann mindestens einen physikalischen leitungsgebundenen Versorgungskanal umfassen. Das mindestens eine physikalische Versorgungskanalnetz kann im Falle eines elektrischen Versorgungssystems eine elektrische Leitung, vorzugweise eine Vielzahl von elektrischen Energieleitungen, wie ein Stromnetz, sein. Ferner kann bei anderen Versorgungssystemen, wie Gas-, Wärme- , oder Wasserversorgungssystemen, das physikalische, insbesondere leitungsgebundene Versorgungskanalnetz mindestens eine Fluidleitung, z.B. in Form einer Rohrleitung, insbesondere einem Rohrleitungsnetz, gebildet sein.
Bei einem Versorgungskanalnetz kann es sich zumindest teilweise um ein öffentliches Versorgungskanalnetz und/oder zumindest teilweise um ein privates
Versorgungskanalnetz, wie ein separates Inselnetz, handeln.
Das mindestens eine physikalische Versorgungskanalnetz eines Versorgungssystems kann insbesondere zumindest zwei Entitäten miteinander verbinden. Bei einem beispielhaften elektrischen Versorgungssystem kann mindestens eine erste Entität umfassend mindestens einen elektrischen Verbraucher mit einer weiteren Entität umfassend mindestens einen elektrischen Erzeuger verbunden sein. Der Verbraucher kann über einen physikalischen Kanal des Versorgungskanalnetzes mit elektrischer Leistung durch den Erzeuger versorgt werden.
Allen Versorgungssystemen des Standes der Technik ist gemein, dass ferner ein zentrales Subsystem, ein zentraler Prozess und/oder eine zentrale Organisation bzw. Instanz vorgesehen ist, um sowohl eine Versorgungsmedium-Transkations- Vereinbarung mit der ersten Entität als auch mit der weiteren Entität zu generieren. Mit anderen Worten wird der Ein- und Verkauf eines Versorgungsmediums zentral durch eine zentrale Instanz gesteuert. Der Handel des Versorgungsmediums erfolgt ausschließlich über diese oder ggf. eine weitere zentrale Instanz.
Technisch wird ein entsprechendes Versorgungssystem nach dem Stand der Technik durch eine Client-Server-Struktur realisiert. Die zentrale Organisation bzw. Instanz wird durch einen oder mehrere zentrale Server gebildet. Ein derartiger Server bzw. eine Plattform kann verteilt sein und zum Beispiel auf verschiedenen
Recheneinrichtungen verteilt angeordnet sein. So kann ein virtueller Server durch eine Cloud realisiert sein. Beispielsweise kann eine zentral angeordnete Datenbank vorgesehen sein. Beispiele aus dem Stand der Technik von derartigen Datenbanken, die häufig auch Plattform genannt werden, sind Marktplatzdatenbanken (marketplace database oder cloud platform), Liefererfüllungsdatenbanken (delivery fulfilment database oder cloud Service) oder Abrechnungssystemdatenbanken (billing Systems oder cloud Service). Insbesondere kann eine zentrale Instanz eingerichtet sein, das Versorgungsmedium zu bestellen bzw. es zu handeln, den Abrechnungsprozess durchzuführen, die Zahlung zu überwachen und/oder das Portfoliomanagement durchzuführen. Insbesondere dient der zentrale Server bei einer Versorgungmedium- Transaktions-Vereinbarung als vertrauenswürdige Instanz für die zumindest zwei Entitäten. Die zentrale Instanz, wie ein Server oder eine Plattform, definiert die Regeln. Indem diese Versorgungmedium-Transaktions-Vereinbarungen von dem zentralen Server durchgeführt werden, wird sichergestellt, dass die Prozesse für alle beteiligten Entitäten (Verbraucher, Erzeuger, etc.) korrekt durchgeführt werden. Mit anderen Worten wird durch eine zentrale Instanz einer Manipulation durch eine der beteiligten Entitäten und/oder durch Dritte vorgebeugt. Am Beispiel eines elektrischen Versorgungsnetzes wird nachfolgend ein typisches Stand der Technik Versorgungssystem 100 mittels der Figur 1 beschrieben. Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Versorgungssystems 100 des Standes der Technik. Das dargestellte Versorgungssystem 100 umfasst mindestens ein
physikalisches Versorgungskanalnetz 102. Bei dem physikalischen
Versorgungskanalnetz 102 handelt es sich beispielsweise um eine oder mehrere elektrische Leitungen, wie Erdleitungen und/oder Überlandleitungen. Ferner kann ein physikalisches Versorgungskanalnetz 102 (nicht gezeigte)
Transformatoreinrichtungen und dergleichen umfassen. Mit dem physikalischen Versorgungskanalnetz 102 sind über elektrische Anschlüsse 108 eine erste Entität 104 und eine weitere Entität 106 verbunden. Ein Anschluss 108 kann zum bidirektionalen Austausch von Strom bzw. Leistung eingerichtet sein.
Beispielsweise kann die erste Entität 104 ein Haushalt 104 sein, der einen oder mehrere elektrische Verbraucher 110 umfasst. Daher kann die erste Entität 104 auch als Verbraucher 104 bzw. Consumer 104 bezeichnet werden. Über den
entsprechenden Anschluss 108 kann der Consumer 104 Leistung aus dem Versorgungssystem 100, insbesondere von dem physikalischen Versorgungskanalnetz 102, beziehen.
Die weitere Entität 106, beispielsweise ein Haushalt 106, kann neben mindestens einem Verbraucher 112 einen Erzeuger 114 beispielsweise in Form einer
Photovoltaikanlage 114 aufweisen. Die weitere Entität 106 ist daher Erzeuger und Verbraucher. Eine derartige Entität 106 kann als Prosumer (Produzent und
Consumer) 106 bezeichnet werden. Über den entsprechenden Anschluss 108 kann der Prosumer 106 Leistung aus dem Versorgungssystem 100, insbesondere von dem physikalischen Versorgungskanalnetz 102, beziehen oder in das Versorgungssystem 100, insbesondere in das physikalische Versorgungskanalnetz 102, einspeisen.
Ferner ist ein zentraler Server, insbesondere ein zentraler Verwaltungsserver 116, vorgesehen. Der zentrale Verwaltungsserver 116 ist eingerichtet, das
Versorgungssystem 100 zu verwalten. Über Kommunikationsverbindungen 118, beispielsweise Internetverbindungen oder durch manuelles Ablesen von Daten, kann der Server 116 mit den mindestens zwei Entitäten 104, 106 kommunizieren.
Insbesondere kann jede Entität 104, 106 eine (nicht dargestellte) Clientvorrichtung aufweisen.
So kann der zentrale Verwaltungsserver 116 basierend auf einer Anfragenachricht der Clientvorrichtung der ersten Entität 104 eine Versorgungmedium-Transaktions- Vereinbarung zwischen dem Verwaltungsserver 116 und der ersten Entität 104 über den Austausch, insbesondere der Lieferung, einer Versorgungsmediummenge für einen zukünftigen Zeitraum generieren. Darüber hinaus kann in entsprechender Weise eine Versorgungmedium-Transaktions-Vereinbarung zwischen dem
Verwaltungsserver 116 und der weiteren Entität 106 über den Austausch,
beispielsweise der Abnahme von Versorgungsmedium, generiert werden. Das
Versorgungsmedium kann dann von der weiteren Entität über das physikalische Versorgungskanalnetz 102 an die erste Entität 104 übertragen werden. Indirekt ist hierdurch eine Versorgungmedium-Transaktions-Vereinbarung zwischen den Entitäten 104, 106 generiert worden. Alternativ kann mittels des zentralen Servers 116 eine Versorgungmedium-Transaktions-Vereinbarung zwischen den Entitäten 104, 106 generiert werden. Auch die anschließende Abrechnung basierend auf der tatsächlich ausgetauschten Versorgungsmediummenge kann von der zentralen Instanz 116 durchgeführt werden. Beispielsweise können die Zähler der jeweiligen Entität 104, 106 von dem Server 116 ausgelesen, ausgewertet und dann entsprechend der Auswertung abgerechnet werden.
Nachteilig an derartigen Server-Client-Strukturen, insbesondere dem Server (oder Plattform), ist neben den hohen Transaktionskosten, dass die zentrale Instanz bzw. der zentrale Server Kundendaten verwaltet. Ein ständiges Problem der zentralen Instanz ist, die auf einem oder mehreren Server/n gespeicherten Kundendaten vor einem Zugriff eines unberechtigten Dritten zu schützen. Insbesondere ist ein großer sicherheitstechnischer Aufwand erforderlich, um eine Manipulation beispielsweise der Kundendaten, Abrechnungsdaten, Prognosedaten, etc. zu verhindern. Dies führt wiederum zu höheren Transaktionskosten.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein System, eine
Kommunikationsvorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines
Versorgungssystems bereitzustellen, welche/s die Generierung von einer
Versorgungmedium-Transaktions-Vereinbarung vereinfacht und gleichzeitig eine hohe Sicherheit bietet.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung bei einem System, insbesondere einem Versorgungssystem, gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Das System umfasst eine erste mit mindestens einem physikalischen
Versorgungskanalnetz verbindbare Entität. Das System umfasst mindestens eine weitere mit dem physikalischen Versorgungskanalnetz verbindbare Entität. Das System umfasst mindestens ein Peer-to-Peer-Netzwerk eingerichtet zum Bereitstellen einer Peer-to-Peer-Anwendung. Die erste Entität umfasst mindestens eine mit dem
Peer-to-Peer-Netzwerk verbindbare Kommunikationsvorrichtung. Die weitere Entität umfasst mindestens eine weitere mit dem Peer-to-Peer-Netzwerk verbindbare Kommunikationsvorrichtung. Mindestens eine der Kommunikationsvorrichtungen ist eingerichtet, zumindest eine Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität und der weiteren Entität mittels der Peer-to-Peer- Anwendung zu bewirken.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird erfindungsgemäß in einfacher Weise eine Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung zwischen zwei Entitäten ohne zentrale Instanz generiert, indem anstelle eines zentralen Servers oder einer
Plattform ein Peer-to-Peer-Netzwerk (also ein Framework) die manipulationssichere Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung mittels einer Peer-to-Peer-Anwendung übernimmt. Bei einem Peer-to-Peer-Netzwerk werden hohe Sicherheitsstandards dadurch erreicht, indem vorzugsweise sämtliche Rechner (Peer- Knoten) des Netzwerks, zumindest eine Teilmenge der Peer-Rechner des Netzwerks, die Korrektheit von Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarungen
überwacht/en. Die Transaktionskosten können signifikant reduziert werden. Es ist keine zentrale, übergeordnete Plattform, Server, Cloud, etc. erforderlich. Das System gemäß der Erfindung zeichnet sich durch ein Versorgungskanalnetz zum Übertragen von mindestens einem Versorgungsmedium zwischen zumindest zwei mit dem Versorgungskanalnetz verbindbarem Entitäten aus. Beispielhafte und nicht abschließende Systeme, insbesondere Versorgungssysteme, sind elektrische
Versorgungsnetze, Gasversorgungsnetze, Wasserversorgungsnetze und
Fernwärmenetze.
Als Versorgungsmedium kann entsprechend der Art des Versorgungssystems über ein geeignetes physikalisches, insbesondere leitungsgebundenes, Versorgungskanalnetz elektrischer Strom bzw. elektrische Leistung, Wasser, wie Frisch-, Abwasser oder Wasser für Bewässerung, gasförmige Medien, wie Erdgas oder einem ähnlichen (brennbaren) Gas, Wärme, beispielsweise in Form warmer Luft, und/oder Kälte, beispielsweise in Form kalter Luft übertragen bzw. ausgetauscht werden.
Bei einem Versorgungskanalnetz kann es sich zumindest teilweise um ein öffentliches Versorgungskanalnetz und/oder zumindest teilweise um ein privates
Versorgungskanalnetz handeln. Beispielsweise kann das Netz ein separates Microgrid (nur) für die Entitäten des Versorgungsystems oder ein virtuelles Microgrid sein. Vorzugsweise kann es sich um ein öffentliches Netz handeln. Insbesondere sind zumindest eine erste Entität und eine weitere Entität jeweils über einen geeigneten Anschluss mit dem physikalischen Versorgungskanalnetz zumindest verbindbar. Der Anschluss korrespondiert zu dem physikalischen
Versorgungskanalnetz und kann beispielsweise eine elektrische Leitung oder eine Fluidverbindung sein. Es versteht sich, dass ein Versorgungssystem drei oder mehr Entitäten umfassen kann. Unter einem Versorgungsnetz ist vorliegend insbesondere ein Versorgungssystem zu verstehen, bei dem mindestens eine Entität das
Versorgungsmedium produzieren und vorzugsweise in eine Leitung des
physikalischen Versorgungskanalnetzes einspeisen kann und mindestens eine Entität das Versorgungsmedium aus einer Leitung des physikalischen
Versorgungskanalnetzes entnehmen und vorzugsweise verbrauchen kann. Bei solchen Versorgungsnetzen ist es wünschenswert, dass sich Einspeisemenge und
Ausspeisungsmenge ausgleichen. Insbesondere zeichnet sich vorliegend ein
Versorgungskanalnetz dadurch aus, dass es eine beschränkte Kapazität aufweist. Eine Entität kann dazu eingerichtet, mit mindestens einer weiteren Entität über das physikalische Versorgungskanalnetz ein Versorgungsmedium auszutauschen.
Grundsätzlich kann ein Versorgungsystem unterschiedliche Arten von Entitäten umfassen, so lange diese mit dem physikalischen Versorgungskanalnetz verbunden werden können. Eine Entität kann beispielsweise ein Gebäude, ein Teil eines
Gebäudes, wie eine Wohnung, ein einzelnes (intelligentes) Gerät bzw. Maschine, ein Unternehmen oder dergleichen sein. Um den physikalischen Austausch des Versorgungsmediums zu bewirken kann, ohne einen zentralen Server, Plattform, etc., mindestens eine der Entitäten eingerichtet sein, die Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines Versorgungsmediums mittels des Peer-to-Peer- Netzwerks zu bewirken. Hierzu weist vorzugsweise jede Entität mindestens eine Kommunikationsvorrichtung auf. Eine Kommunikationsvorrichtung kann eine Rechenvorrichtung, wie ein Computer, ein Mobilgerät, eine Recheneinrichtung eines anderen Geräts, wie ein Fernseher, eine Fernsehbox, etc., oder zumindest ein Teil von einem dieser Geräte sein. Die Kommunikationsvorrichtung kann ein Hardware und/oder Softwaremodul sein.
Die Kommunikationsvorrichtung ist eingerichtet, mit dem Peer-to-Peer- etzwerk bzw. dem Rechner-Rechner-Netzwerk zu kommunizieren. Im Vergleich zu einem Client-Server-Netzwerk, bei dem ein Server einen Dienst anbietet und ein Client diesen Dienst nutzt, ist in einem Peer-to-Peer-Netzwerk diese Rollenverteilung aufgehoben. Jeder Teilnehmer des Peer-to-Peer-Netzwerks kann einen Dienst gleichermaßen nutzen und selbst anbieten. Insbesondere ist ein Peer-to-Peer- Netzwerk selbstbestimmt und/oder selbstorganisiert (ohne übergeordnete Einheit). Vorliegend weist vorzugweise jeder Rechner des Peer-to-Peer-Netzwerks eine Peer- to-Peer-Anwendung auf. Die Kommunikationsvorrichtung kann ein Knoten des Peer- to-Peer-Netzwerks sein oder nur ein Schnittstellenmodul zur Kommunikation mit dem Peer-to-Peer-Netzwerk bereitstellen. Das Peer-to-Peer-Netzwerk ist eingerichtet, mindestens eine Peer-to-Peer- Anwendung konfiguriert zum Generieren von mindestens einer Versorgungsmedium- Transaktions-Vereinbarung bereitzustellen. Die Peer-to-Peer-Anwendung zeichnet sich dadurch aus, dass die Peer-to-Peer-Anwendung bzw. der Dateninhalt der Peer-to- Peer-Anwendung von allen Teilnehmern des Peer-to-Peer-Netzwerks zugänglich ist und insbesondere kontrolliert werden kann. Es versteht sich, dass zwei oder mehr, insbesondere unterschiedliche, Peer-to-Peer-Anwendungen vorgesehen sein können. Eine Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung kann insbesondere Angaben über die zumindest zwei beteiligten Entitäten, beispielsweise eine eindeutige ID und/oder Hash Code, wie eine zumindest allen Teilnehmern des Peer-to-Peer- Netzwerks bekannte Adresse einer Entität, die auszutauschende Menge an einem Versorgungsmedium, den Zeitraum des Austausches und/oder mindestens ein Transaktionskriterium umfassen. Durch geeignete Prüf- und/oder
Validierungsalgorithmen, wie digitale Signaturen und/oder Hash-Funktionen, kann die Korrektheit und/oder Unveränderlichkeit einer generierten Versorgungsmedium- Transaktions-Vereinbarung insbesondere durch die kumulierte Rechenleistung der Rechner des Peer-to-Peer-Netzwerks sichergestellt werden.
Mindestens eine der Kommunikationsvorrichtungen, vorzugsweise sämtliche
Kommunikationsvorrichtungen, ist/sind dazu eingerichtet, eine Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung zwischen zwei Entitäten, beispielsweise durch Senden einer Nachricht umfassend Instruktion zum Generieren der Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung, zu bewirken bzw. zu
veranlassen. Insbesondere können ein geeigneter Code und ggf. mindestens ein Schlüssel zur Verifizierung des Absenders einer Nachricht und/oder der Echtheit einer Nachricht an die Peer-to-Peer-Anwendung übertragen bzw. in die Peer-to-Peer- Anwendung von der Kommunikationsvorrichtung geschrieben werden. Vorzugsweise nach einer Bestätigungsnachricht von der weiteren Entität umfassend geeignete Instruktion und ggf. mindestens einen Schlüssel zur Verifizierung des Absenders der Bestätigungsnachricht kann nach einer Überprüfung durch das Peer-to-Peer- Netzwerk von der Peer-to-Peer-Anwendung eine entsprechende
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung generiert werden. Vereinfacht ausgedrückt kann sich jede Entität mittels des Peer-to-Peer-Netzwerks bzw. der Peer- to-Peer-Anwendung einen oder mehrere geeignete/n Partner für den Austausch von einem Versorgungsmedium suchen und eine Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarung mittels der der Peer-to-Peer-Anwendung generiert werden. Vorzugweise kann jedem Teilnehmer, also insbesondere jeder Entität des
Versorgungssystems die Liste aller Teilnehmer bzw. Entitäten bekannt sein, wie ein Identifizierer z.B. in Form einer Kommunikationsadresse. Nach der Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung kann das Versorgungsmedium zwischen den Entitäten entsprechend ausgetauscht, beispielsweise von der ersten Entität an die weitere Entität oder von der weiteren Entität an die erste Entität unter Verwendung des physikalischen
Versorgungskanalnetzes übertragen werden.
Gemäß einer ersten Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Peer-to-Peer-Anwendung ein dezentrales Register sein. Das dezentrale Register kann zumindest von jedem Teilnehmer des Peer-to-Peer-Netzwerks lesbar sein. Insbesondere können sämtliche Kommunikationsvorrichtungen und sämtliche weitere Rechner des Peer-to-Peer-Netzwerks vorzugsweise sämtliche Informationen in der als Register gebildeten Peer-to-Peer-Anwendung lesen. Bevorzugt können auch sämtliche Kommunikationsvorrichtungen und sämtliche weitere Rechner des Peer-to- Peer-Netzwerks Nachrichten an die Peer-to-Peer-Anwendung senden bzw. in diese schreiben. In einfacher Weise können Informationen bevorzugt sämtlichen
Teilnehmern zugänglich gemacht werden. Dies erlaubt die Durchführung einer Überprüfung der in dem dezentralen Register gespeicherten Informationen.
Insbesondere kann vorzugsweise jeder Rechner des Peer-to-Peer-Netzwerks eingerichtet sein, eine Überprüfung einer neuen Information insbesondere basierend auf älteren in der Peer-to-Peer-Anwendung abgespeicherten Informationen
durchzuführen.
Darüber hinaus kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Systems jeder Rechner bzw. Knoten des Peer-to-Peer-Netzwerks die Peer-to-Peer-Anwendung aufweisen. Vorzugsweise kann jeder Rechner jeweils den kompletten Dateninhalt, zumindest jedoch einem Teil des Dateninhalts der Peer- to-Peer-Anwendung, insbesondere des dezentralen Registers, umfassen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass nach einer positiven Verifizierung einer neuen in die Peer-to-Peer-Anwendung geschriebenen Information diese von sämtlichen Rechnern, zumindest von einem Teil der Rechner, abgespeichert wird. Die Manipulationssicherheit kann hierdurch weiter verbessert werden.
Um neue Informationen manipulationssicher zu speichern, kann die Peer-to-Peer- Anwendung Verschlüsslungsmittel und/oder Signaturmittel und/oder
Verifikationsmittel, beispielsweise geeignete Hash-Funktionen, umfassen. Mindestens ein Mittel der vorgenannten Mittel kann zum Speichern von insbesondere zumindest jeder generierten Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung eingerichtet sein, Insbesondere kann vorgesehen sein, dass durch die Hash-Funktion eine Verknüpfung mit mindestens einer vorherigen im dezentralen Register gespeicherten Information hergestellt wird. Es können weitere Daten, wie Anfragen, Stamm-, Kontext- und/oder Transaktionsdaten einer Entität gespeichert werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Peer-to-Peer- Anwendung eine Blockchain umfassend mindestens zwei miteinander verknüpfte Blöcke sein. Die Blockchain-Technologie bzw.„decentral ledger technology" wird bereits bei der Bezahlung mittels einer Cryptowährung, wie Bitcoin, eingesetzt. Es ist erkannt worden, dass durch eine spezielle Konfiguration eine Blockchain eingerichtet werden kann, zumindest eine Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung zwischen zwei Entitäten insbesondere manipulationssicher zu generieren. Die Blockchain gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist insbesondere ein
dezentralisiertes, Peer-to-Peer-basiertes Register, in dem alle Versorgungsmedium- Transaktions-Vereinbarungen und sonstigen Nachrichten von Entitäten protokolliert werden können. Eine Blockchain ist als technisches Mittel besonders geeignet, eine zentrale Instanz in einfacher und gleichzeitig sicherer Weise zu ersetzen.
Darüber hinaus kann gemäß einer Ausführungsform des Systems vorgesehen sein, dass die Kommunikationsvorrichtung eingerichtet ist, basierend auf einem für die Entität der Kommunikationsvorrichtung erstellten Versorgungsmediumplan mindestens eine Anfragenachricht und/oder mindestens eine Annahmenachricht zu generieren. Vorzugsweise kann für jede Entität ein Versorgungsmediumplan erstellt werden. Ein Versorgungsmediumplan zeichnet sich vorliegend dadurch aus, dass er eine insbesondere für jede Entität individuelle Prognose für mindestens einen zukünftigen Zeitraum hinsichtlich des Bedarfs und/oder Angebots an einem
Versorgungsmedium umfasst. Eine Entität kann geeignete Mittel umfassen oder mit diesen verbindbar sein, um einen Versorgungsmediumplan zu erstellen.
Beispielsweise kann die Erstellung des Versorgungsmediumplans auf historischen Daten hinsichtlich des vergangenen Bedarfs /Angebots an einem Versorgungsmedium, (externen] Prognosedaten, wie Wetterdaten, und/oder Benutzervorgaben, wie
Kalenderangaben, Aufenthaltsorte von einer Person (einschließlich Prognose, wann Bewohner nach Hause kommt und/oder wann ein Unternehmen mit der Verarbeitung beginnt), Füllstandsdaten eines Speichers, wie einer Batterie, etc., beruhen. Die Erstellung eines (optimierten) Versorgungsmediumplans kann insbesondere von der Entität, vorzugsweise einer lokalen Anwendung eingerichtet zum Kommunizieren mit der mindestens einen Peer-to-Peer-Anwendung, durchgeführt werden. Beispielhaft kann bei einem Gasversorgungssystem die Erstellung des Versorgungsmediumplans auf dem historischen Verbrauch von Gas durch die Entität beruhen. Zudem können beispielsweise Wetterprognosen, wie Temperaturdaten, berücksichtigt werden. In ähnlicher Weise kann bei anderen Versorgungssystemarten ein
Versorgungsmediumplan erstellt werden. Basierend auf dem
Versorgungsmediumplan kann die Kommunikationsvorrichtung für die Entität eine Anfragenachricht an das Peer-to-Peer-Netzwerk, insbesondere an die zuvor beschriebene Peer-to-Peer-Anwendung übertragen. Vorzugsweise jede Entität bzw. deren zugeordnete Kommunikationsvorrichtung kann die übertragenen
Informationen lesen. In einer Ausführungsform kann eine
Kommunikationsvorrichtung basierend auf einem (eigenen) Versorgungsmediumplan und insbesondere einer Anfragenachricht einer weiteren Entität eine
Annahmenachricht generieren und insbesondere an das Peer-to-Peer-Netzwerk, wie die zuvor beschriebene Peer-to-Peer-Anwendung, übertragen. In einfacher Weise kann mittels des Peer-to-Peer-Netzwerks und der Peer-to-Peer-Anwendung eine für mindestens zwei Entitäten nahezu optimale Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarung vorbereitet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Anfragenachricht eine
Versorgungsmediummengenangabe, einen Zeitraum und/oder mindestens ein Transaktionskriterium umfassen. Vorzugsweise kann eine Anfragenachricht zumindest die vorgenannten Datenangaben aufweisen. Ferner kann zusätzlich ein Identifizierer des Absenders, wie eine eindeutige und jedem Teilnehmer des Peer-to- Peer-Netzwerks bekannte Adresse, ein Zeitstempel, weitere Transaktionskriterien, etc. von einer Anfragenachricht umfasst sein. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Annahmenachricht eine
Versorgungsmediummengenangabe, einen Zeitraum, und/oder mindestens ein Transaktionskriterium umfasst. Vorzugsweise kann eine Anfragenachricht zumindest die vorgenannten Datenangaben und insbesondere einen Bezug zu einer
Anfragenachricht einer anderen Entität aufweisen. Ferner kann zusätzlich ein
Identifizierer des Absenders, wie eine eindeutige und jedem Teilnehmer des Peer-to- Peer-Netzwerks bekannte Adresse, ein Zeitstempel, weitere Transaktionskriterien, etc. von einer Anfragenachricht umfasst sein. Um einen korrekten Austausch eines Versorgungsmediums entsprechend einer generierten Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung zwischen zwei
Entitäten sicherzustellen, kann mindestens eine Zählervorrichtung eingerichtet zum Erfassen der über einen Anschluss einer Entität mit dem physikalischen
Versorgungskanalnetz übertragenen Versorgungsmediummenge vorgesehen sein. Vorzugsweise kann jede Entität über eine entsprechende Zählervorrichtung verfügen oder zumindest mit ihr verbindbar sein. Eine Zählervorrichtung kann insbesondere eine intelligente Zählervorrichtung [smart meter), beispielsweise ein Gaszähler, ein Stromzähler, ein Durchflussmengenzähler, etc., sein. Vorzugsweise kann die
Versorgungsmediummenge über der Zeit erfasst werden. Dies erlaubt es, die in einem bestimmten Zeitraum übertragene, also eingespeiste und/oder bezogene,
Versorgungsmediummenge zu bestimmen. Die Kommunikationsvorrichtung kann eingerichtet sein, eine erfasste Versorgungsmediummenge an die Peer-to-Peer- Anwendung zu übertragen. Beispielsweise kann eine Kommunikationsverbindung zwischen der Kommunikationsvorrichtung und der mindestens einen einer Entität zugeordneten Zählervorrichtung vorgesehen sein. Vorzugsweise kann die
Kommunikationsvorrichtung abhängig von einer Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarung die während des in der Vereinbarung festgelegten Zeitraums
gemessene Versorgungsmediummenge an die Peer-to-Peer-Anwendung übertragen. Vorzugsweise in entsprechender Weise kann die weitere Entität die
Versorgungsmediummenge erfassen und an die Peer-to-Peer-Anwendung übertragen. Anschließend kann eine Überprüfung der an die Peer-to-Peer-Anwendung
übertragenen Informationen, insbesondere der tatsächlich gelieferten und/oder empfangenen Versorgungsmediummenge, von dem Peer-to-Peer-Netzwerk, wie z.B. oben beschrieben, durchgeführt werden. In einfacher Weise kann ohne zentrale Instanz der korrekte physikalische Austausch eines Versorgungsmediums
sichergestellt werden. Eine Manipulation durch eine Entität oder durch Dritte kann verhindert werden.
Vorzugsweise abhängig von einer positiven zuvor beschriebenen Uberprüfung der tatsächlich gelieferten und/oder empfangenen Versorgungsmediummenge kann die Kommunikationsvorrichtung eingerichtet sein, eine Generierung einer
Transaktionskriterium-Transaktion basierend zumindest auf einem in einer
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung festgelegten Transaktionskriterium und der erfassten Versorgungsmediummenge zu bewirken. Beispielsweise kann als Transaktionskriterium ein bestimmter Betrag insbesondere einer Cryptowährung festgelegt worden sein. Wurde die Lieferung von einem Versorgungsmedium entsprechend der Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung durchgeführt, kann mittels des Peer-to-Peer-Netzwerks, insbesondere der Peer-to-Peer-Anwendung, der festgelegte Betrag im Rahmen einer Transaktionskriterium-Transaktion an die weitere Entität transferiert werden. Ähnlich wie oben beschrieben können auch bei dieser Transaktion eindeutige Schlüssel der Entitäten zur Verifikation verwendet werden. Die Schlüssel und insbesondere der tatsächliche Besitz des Betrags durch eine Entität kann durch das Peer-to-Peer-Netzwerk überprüft werden, wie z.B. oben beschrieben wurde. Eine sichere Bezahlung mittels eines Peer-to-Peer-Netzwerks ohne zentrale Instanz kann bereitgestellt werden. Transaktionskosten können weiter reduziert werden.
Bei Versorgungskanalnetzen kann es für ein sicheres Betreiben des
Versorgungskanalnetzes erforderlich sein, dass der Bedarf und das Angebot an dem Versorgungsmedium [nahezu) ausgeglichen sein müssen. Es kann jedoch vorkommen, dass eine oder mehrere Anfragenachrichten von Entitäten nicht erfüllt werden können. Beispielsweise kann es vorkommen, dass der Bedarf an einem
Versorgungsmedium einer Entität nicht von den anderen Entitäten bereitgestellt werden kann. Auch kann es auftreten, dass die Entitäten nicht die von einer anderen Entität bereitgestellte Versorgungsmediummenge abnehmen können. Hierdurch kann es in den Versorgungskanalnetzen zu kritischen Netzzuständen kommen. Um dennoch einen sicheren und stabilen Betrieb eines Versorgungssystems zu gewährleisten, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform das Versorgungssystem eine
Ausgleichsentität eingerichtet zum Bewirken einer Generierung von jeweiligen Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarungen mit allen Entitäten, deren
Anfragenachricht unerfüllt sind, mittels der Peer-to-Peer-Anwendung. Mit anderen Worten kann die Ausgleichsentität eingerichtet sein, den Bedarf an
Versorgungsmedium zu decken und das Angebot von Versorgungsmedium
abzunehmen. Bei einer Ausgleichsentität kann es sich um ein
Versorgungsmediumunternehmen, wie ein Gasversorgungsunternehmen, ein
Energieversorgungsunternehmen, etc., handeln. Indem eine Ausgleichsentität in einem Versorgungssystem vorgesehen ist, kann sichergestellt werden, dass der Bedarf und das Angebot an dem Versorgungsmedium (nahezu) ausgeglichen sein können. Des Weiteren kann die Ausgleichsidentität von den Peers gemeldete ungenutzte Flexibilitäten an den Netzbetreiber oder andere Marktteilnehmer außerhalb des Peer- to-Peer-Netzwerkes melden und verkaufen. Der Käufer der Flexibilität kann diese dann direkt über einen Steuerungskanal entweder über die Ausgleichsentität oder direkt ansteuern. Auch kann es vorkommen, dass ein tatsächlicher Bedarf bzw. ein tatsächliches Angebot von einem Versorgungsmedium bei einer Entität von dem zuvor erstellten Versorgungsmediumplan abweichen kann. Vorzugsweise kann eine Entität, insbesondere eine Recheneinrichtung, wie die Kommunikationsvorrichtung, eingerichtet sein, eine vorzugsweise regelmäßige Überprüfung, ob die von der Entität für zukünftige Zeiträume in Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarungen vereinbarten Versorgungsmediummengen tatsächlich bereitgestellt und/oder abgenommen werden können. Beispielsweise kann die Überprüfung zu einem bestimmten Zeitpunkt vor dem in einer Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarungen festgelegten Zeitraum und/oder während des tatsächlichen
Austausches des Versorgungsmediums, beispielsweise durch Vergleich der messbaren Ist-Austauschmenge mit der festgelegten Austauschmenge, durchgeführt werden. Für den Fall, dass eine Abweichung von der Entität detektiert wird, kann die
Kommunikationsvorrichtung vorzugsweise die Generierung einer weiteren
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung über die festgestellte Abweichung mit einer weiteren Entität und/oder mit einer Entität außerhalb des Peer-to-Peer- Netzwerks bewirken.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Systems, insbesondere eines zuvor beschriebenen Systems. Das System umfasst eine erste mit mindestens einem physikalischen Versorgungskanalnetz verbindbare Entität, mindestens eine weitere mit dem physikalischen Versorgungskanalnetz verbindbare Entität, und mindestens ein Peer-to-Peer-Netzwerk eingerichtet zum Bereitstellen einer Peer-to-Peer-Anwendung. Das Verfahren umfasst:
Bewirken einer Generierung von mindestens einer Versorgungsmedium- Transaktions-Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines
Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität und der weiteren Entität mittels der Peer-to-Peer-Anwendung. Ein noch weiterer Aspekt ist eine Kommunikationsvorrichtung für eine erste mit mindestens einem physikalischen Versorgungskanalnetz verbindbare Entität, umfassend:
mindestens ein Kommunikationsmodul eingerichtet zum Kommunizieren mit einem eine Peer-to-Peer-Anwendung bereitstellenden Peer-to-Peer-Netzwerk, und
das Kommunikationsmodul zum Bewirken einer Generierung einer
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität und einer weiteren Entität mittels der Peer-to-Peer-Anwendung eingerichtet ist.
Bevorzugt kann jede Entität eines zuvor beschriebenen Systems eine derartige Kommunikationsvorrichtung umfassen. Die Kommunikationsvorrichtung kann zumindest teilweise aus Hardware und/oder Software gebildet sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer
Kommunikationsvorrichtung für eine erste mit mindestens einem physikalischen Versorgungskanalnetz verbindbare Entität, umfassend:
Bewirken einer Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität und einer weiteren Entität mittels der Peer-to- Peer-Anwendung.
Das Verfahren kann insbesondere zum Betreiben der zuvor beschriebenen
Kommunikationsvorrichtung verwendet werden.
Ein noch weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Computerprogramm mit Instruktionen ausführbar auf einem Prozessor derart, dass eine Kommunikationsvorrichtung gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren betrieben wird.
Ein weiterer Aspekt ist eine Peer-to-Peer-Anwendung, umfassend: Mittel zum Empfangen von mindestens einer Nachricht von einer Kommunikationsvorrichtung einer mit einem physikalischen
Versorgungskanalnetz verbindbaren ersten Entität, wobei durch die Nachricht von der ersten Entität die Generierung einer Versorgungsmedium- Transaktions-Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines
Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität und einer weiteren Entität bewirkt werden kann, und
Mittel zum Generieren der Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung nach Empfang der Nachricht.
Insbesondere kann die Peer-to-Peer-Anwendung in einem zuvor beschriebenen System verwendet und/oder von einer zuvor beschriebenen
Kommunikationsvorrichtung ansteuerbar sein. Die Peer-to-Peer-Anwendung kann zumindest teilweise aus Hardware und/oder Software gebildet sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Peer-to-Peer-Anwendung auf der Blockchain-Technologie basieren.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Peer-to- Peer-Anwendung, umfassend:
- Empfangen von mindestens einer Nachricht von einer
Kommunikationsvorrichtung einer mit einem physikalischen
Versorgungskanalnetz verbindbaren ersten Entität, wobei durch die Nachricht von der ersten Entität die Generierung einer Versorgungsmedium- Transaktions-Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines
Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität und einer weiteren Entität bewirkt werden kann, und
Generieren der Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung nach
Empfang der Nachricht. Das Verfahren kann insbesondere zum Betreiben der zuvor beschriebenen Peer-to- Peer-Anwendung vorgesehen sein. Ein noch weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Computerprogramm mit Instruktionen ausführbar auf einem Prozessor derart, dass eine Peer-to-Peer-Anwendung gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren betrieben wird.
Die Merkmale der Verfahren, Systeme bzw. Netze, Vorrichtungen und
Computerprogramme sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen
Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert eigenständig erfinderisch sein.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäßen Verfahren, das erfindungsgemäße Systeme, die erfindungsgemäße Vorrichtung und die
erfindungsgemäßen Computerprogramme auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung von
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines
Versorgungssystems gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Entität gemäß der vorliegenden Erfindung umfassend eine beispielhafte Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Peer-to- Peer-Anwendung gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 5 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines
Systems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines
Systems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ein Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ein Diagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ein Diagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 10 ein Diagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren werden für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Systems 200, insbesondere eines Versorgungssystems 200, gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Versorgungsystem 200 kann ein elektrisches Versorgungsnetz, ein
Gasversorgungsnetz, ein Wasserversorgungsnetz oder ein Fernwärmenetz sein.
Vorliegend umfasst das System 200 beispielhaft eine erste Entität 204 und eine weitere Entität 206. Es versteht sich, dass mehr als zwei Entitäten 204, 206
vorgesehen sein können. Eine Entität 204, 206 kann ein Gebäude, ein Haushalt, eine Anlage bzw. Maschine, ein elektronisches Gerät, etc. sein. Wie ferner zu erkennen ist, weist jede Entität 204, 206 jeweils mindestens einen Anschluss 208 eingerichtet zum Verbinden der Entität 204, 206 mit einem
Versorgungskanalnetz 202 auf. Die Verbindung 208 kann trennbar, beispielsweise durch einen Schalter, ein Ventil, etc., ausgebildet sein. Die Art des
Versorgungskanalnetzes 202 richtet sich nach der Art des Versorgungssystems 200. Bei einem Gasversorgungsnetz 200 kann es sich beispielsweise um ein
Rohrleitungsnetz 202 für Gas handeln. Entsprechend geeignete Anschlüsse 208 können für ein Stromnetz, ein Wassernetz oder ein Fernwärmenetz vorgesehen sein. Es versteht sich, dass eine Entität Teil von mehr als einem Versorgungssystem 200 sein kann.
Ein wesentlicher Unterschied zu einem Stand der Technik System, wie dem System 100 gemäß der Figur 1, besteht darin, dass keine zentrale Instanz vorgesehen ist. Vorliegend weist das System 200 ein Peer-to-Peer-Netzwerk 222 bzw. ein Rechner- Rechner-Netzwerk 222 auf. Das Peer-to-Peer-Netzwerk 222 umfasst eine Vielzahl von Knoten 226.1 bis 226.3 bzw. Rechnern 226.1 bis 226.3. Ein Peer-to-Peer-Netzwerk 222 zeichnet sich vorliegend dadurch aus, dass vorzugsweise jeder Knoten und/oder Teilnehmer mit jedem anderen Knoten und/oder Teilnehmer verbunden ist. Zudem sind die Rechner gleichberechtigt, wodurch sie sich von einer Server-Client-Struktur unterscheiden.
Die dargestellten drei Knoten 226.1 bis 226.3, beispielsweise Computer 226.1 bis 226.3, umfassen (jeweils) eine Peer-to-Peer-Anwendung 224. Wie zu erkennen ist, ist auf jedem Knoten 226.1 bis 226.3 die gleiche Peer-to-Peer-Anwendung 224 implementiert. Vorzugsweise kann die Peer-to-Peer-Anwendung 224 ein von insbesondere allen Teilnehmern (nicht nur der Knoten) des Peer-to-Peer-Netzwerks 222 einsehbares öffentliches Register 224 sein. Jeder Knoten 226.1 bis 226.3 weist vorzugweise das (gesamte) öffentliche Register 224 auf. Auch kann vorgesehen sein, dass auf einem Knoten nur ein Teil des Registers vorgesehen ist. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann die Peer-to-Peer-Anwendung 224 eine Blockchain 224 sein. Ferner ist zu erkennen, dass vorliegend jede Entität 204, 206 eine
Kommunikationsvorrichtung 220.1, 220.2 aufweist. Eine Kommunikationsvorrichtung 220.1, 220.2 ist dazu eingerichtet, zumindest mit dem Peer-to-Peer-Netzwerk 222, also den Knoten des 226.1 bis 226.3, zu kommunizieren. Mit anderen Worten ist die Kommunikationsvorrichtung 220.1, 220.2 bzw. die zu dieser
Kommunikationsvorrichtung 220.1, 220.2 korrespondierende Entität 204, 206 zumindest Teilnehmer des Peer-to-Peer-Netzwerks 222. Hierbei sind jedem
Teilnehmer des Peer-to-Peer-Netzwerks 222 vorzugsweise sämtliche Teilnehmer des Peer-to-Peer-Netzwerks 222 bekannt.
Im vorliegenden Fall ist die erste Kommunikationsvorrichtung 220.1 ein Knoten bzw. Rechner des Peer-to-Peer-Netzwerks 222. So weist die Kommunikationsvorrichtung 220.1 ebenfalls die Peer-to-Peer-Anwendung 224 auf. Vorliegend kann mittels der Peer-to-Peer-Anwendung 224 eine Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung in manipulationssicherer Weise zwischen den Entitäten 204, 206 über den Austausch eines Versorgungsmediums zwischen den Entitäten 204, 206 generiert werden.
Hierzu kann jede Kommunikationsvorrichtung mit der Peer-to-Peer-Anwendung 224 kommunizieren, um die Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarung zu bewirken. Anschließend kann entsprechend der generierten
Vereinbarung das Versorgungsmedium, wie elektrischer Strom bzw. elektrische Leistung, Wasser, wie Frisch- oder Abwasser, gasförmige Medien, wie Erdgas oder einem ähnlichen (brennbaren) Gas, Wärme, beispielsweise in Form warmer Luft, und/oder Kälte, beispielsweise in Form kalter Luft, übertragen werden.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Peer-to-Peer-Anwendung wird nachfolgend ebenso wie die Funktionsweise des Systems näher erläutert.
Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele beziehen sich für eine bessere
Veranschaulichung auf ein Versorgungssystem in der Form eines elektrischen
Stromnetzes. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Insbesondere lassen sich die nachfolgenden Ausführungen auf andere Versorgungsysteme bzw. -netze, wie Gasversorgungsnetze, Wasserversorgungsnetze oder Fernwärmenetze, übertragen.
Die Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Entität 304 gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Entität 304 ein
Ausführungsbeispiel einer Kommunikationsvorrichtung 320 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
Bei der Entität 304 kann es sich um ein Gebäude 304 bzw. Haushalt 304 handeln. Die Entität 304 ist mit einem Versorgungskanalnetz 302 über einen Anschluss 308 verbindbar. Das Versorgungskanalnetz 302 kann ein elektrisches Stromnetz 302 umfassend elektrische Energieleitungen, Transformatoren, etc., sein.
Darüber hinaus ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein interner Stromkreis 332 der Entität 304 über den Anschluss 308 mit dem öffentlichen oder privaten Stromnetz 302 verbunden.
Beispielhaft sind an dem Stromkreis 332 zwei elektrische Verbraucher 310.1, 310.2 angeschlossen. Beispielhafte und nicht abschließende elektrische Verbraucher 310.1, 310.2 sind Kühlschränke, Beleuchtungseinrichtungen, Fernseher, Computer,
Waschmaschinen, Küchengeräte, etc. Es versteht sich, dass eine Entität 304 mehr als zwei elektrische Verbraucher 310.1, 310.2 umfassen kann.
Neben den elektrischen Verbrauchern 310.1, 310.2 weist die Entität 304 vorliegend einen elektrischen Erzeuger 314 in Form einer Photovoltaikanlage 314 auf. Es versteht sich, dass alternativ oder zusätzlich auch andere elektrische Erzeuger, wie eine Mikro-KWK, (Klein-)Windkraftanlagen, etc., vorgesehen sein können. Die von dem Erzeuger 314 gelieferte Leistung kann von den Verbrauchern 310.1, 310.2 verbraucht, in einen elektrischen Energiespeicher 334, wie eine Batterie,
(zwischen)gespeichert und/oder in das Stromnetz 302 eingespeist werden. Darüber hinaus ist vorliegend eine Zählervorrichtung 330 mit dem elektrischen Stromkreis 332 verbunden. Die Zählervorrichtung 330 kann einen Zähler umfassen, um die aus dem Stromnetz 302 bezogene Leistungsmenge und die in das Stromnetz 302 eingespeiste Leistungsmenge zu bestimmen. In einer Ausführungsform kann die Zählervorrichtung 330 mindestens zwei Zähler aufweisen. Die zwei Zähler können in einem gemeinsamen Gehäuse verbaut sein oder separate Einheiten bilden. Es versteht sich, dass auch mehr als zwei Zähler vorgesehen sein können.
Der Vorteil von zwei Zählern liegt insbesondere darin, dass die Entität 304 einerseits mit einer zentralen Instanz, wie einem zentralen Server eines Netzbetreibers, eine (grundsätzliche) Versorgungsmedium-Transaktion-Vereinbarung und andererseits individuelle Versorgungsmedium-Transaktion-Vereinbarungen mit anderen Entitäten mittels des Peer-to-Peer-Netzwerks generieren kann. Um den jeweiligen
Leistungsfluss bzw. Stromfluss eindeutig einer Versorgungsmedium-Transaktion- Vereinbarung zuordnen zu können, kann ein Zähler beispielsweise die Gesamtmenge erfassen und der mindestens eine weitere Zähler die Menge/n erfassen, die während Zeiträumen, in denen individuelle Versorgungsmedium-Transaktion-Vereinbarungen geschlossen worden sind, fließen. Anschließend kann durch Rechenoperationen eine eindeutige Zuordnung einer gelieferten oder empfangenen und erfassten
Leistungsmenge zu den unterschiedlichen Versorgungsmedium-Transaktion- Vereinbarungen bestimmt werden.
Es versteht sich, dass weitere Zählvorrichtungen vorgesehen sein können, um beispielsweise den Verbrauch einzelner Verbraucher oder die von einem Erzeuger gelieferte Leistung individuell zu bestimmen.
Die Entität 304 umfasst zudem eine Kommunikationsvorrichtung 320. Die
Kommunikationsvorrichtung 320 kann beispielsweise zumindest ein Teil einer Recheneinrichtung, wie einem Computer, sein. Insbesondere kann die
Kommunikationsvorrichtung zumindest teilweise aus einem Softwaremodul und/oder zumindest teilweise aus einem Hardwaremodul gebildet sein. Die Kommunikationsvorrichtung 320 weist insbesondere ein Kommunikationsmodul 342 auf, um mit dem Peer-to-Peer-Netzwerk über eine Kommunikationsverbindung 338 (bi-direktional) zu kommunizieren. Ferner kann eine
Kommunikationsvorrichtung 320 ein mit dem Kommunikationsmodul 342
verbindbares Verarbeitungsmodul 344 aufweisen. Das Verarbeitungsmodul 344 kann zumindest eingerichtet sein, Peer-to-Peer-anwendungskompatible Nachrichten zu generieren. Ferner kann das Verarbeitungsmodul 344 mindestens einen Dateneingang aufweisen. Beispielsweise kann eine interne Kommunikationsverbindung 336 mit der Zählervorrichtung 330 vorgesehen sein. Ferner können Daten von externen
Datenquellen, wie Wetterdatenquellen, etc., von dem Verarbeitungsmodul 344 über ein Kommunikationsnetz 340 empfangen und insbesondere verarbeitet werden. Auch kann die Kommunikationsvorrichtung weitere Schnittstellen zu anderen
Einrichtungen aufweisen. Insbesondere können Benutzerschnittstellen, wie ein Bildschirm und/oder Eingabemittel, vorgesehen sein. Eine detailliertere Beschreibung der Funktionsweise der Kommunikationsvorrichtung 320 erfolgt nachfolgend.
Ferner sei angemerkt, dass bei einer vorteilhaften Ausgestaltung Daten, wie
Wetterprognosen und/oder Marktdaten, auch als sogenannter Feed von der Peer-to- Peer-Anwendung insbesondere jedem Peer zur Verfügung gestellt werden können. Beispielsweise können sich die Teilnehmer auf einen oder mehrere
Wetterdatenanbieter geeinigt haben. In diesem Fall kann die mindestens eine
Wetterdatenquelle die Wetterprognosedaten an die Peer-to-Peer-Anwendung übertragen. Die Wetterquelle kann von mindestens einem Teil der Peers validiert worden sein. Vorzugsweise jedem Peer stehen dann mittels der Peer-to-Peer- Anwendung die gleichen Wetterdaten zur Verfügung. Es versteht sich, dass die Erstellung eines Versorgungsmediumplans einer Entität basierend auf anderen Wetterdaten erfolgen kann. Die Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Peer-to- Peer-Anwendung 424 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Peer-to-Peer- Anwendung 424 ist insbesondere ein für die Teilnehmer eines Peer-to-Peer- Netzwerks 424 einsehbares Register, in welches Nachrichten von Entitäten bzw. Teilnehmern des Peer-to-Peer-Netzwerks geschrieben und/oder ausgelesen werden können. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Peer-to-Peer- Anwendung 424 eine Blockchain 424 sein.
Nachfolgend wird bei der näheren Beschreibung des vorliegenden
Ausführungsbeispiels davon ausgegangen, dass es sich bei der Peer-to-Peer- Anwendung 424 um eine Blockchain 424 handelt. Jedoch lassen sich die
nachfolgenden Ausführungen problemlos auf andere Peer-to-Peer-Anwendungen übertragen.
Die Blockchain 424 wird aus mindestens einem Block 446 bis 450, vorzugsweise eine Vielzahl von miteinander verknüpften Blöcken 446 bis 450, gebildet. Der erste Block 446 kann auch Genesis-Block 446 genannt werden. Wie zu erkennen ist, bezieht sich ein Block 448, 450 [außer dem ersten Block) auf den jeweils vorherigen Block 446, 448. Ein neuer Block kann durch einen rechenintensiven Prozess [zum Beispiel so genanntes„Mining" oder durch einen entsprechenden Prozess) erschaffen werden und insbesondere allen Teilnehmern des Peer-to-Peer-Netzwerks bereitgestellt werden.
Die vorliegende Blockchain 424 ist insbesondere dazu eingerichtet, Nachrichten von einer Kommunikationsvorrichtung eines Teilnehmers des Peer-to-Peer-Netzwerks zu empfangen und diese Nachricht in der Blockchain 424 zu speichern. Insbesondere kann eine neue Nachricht in dem aktuellen Block 450 der Blockchain 424 gespeichert und veröffentlicht werden. Aufgrund der Ausgestaltung einer Blockchain 424 als öffentliches Register 424, kann die Nachricht einer Kommunikationsvorrichtung von bevorzugt sämtlichen Teilnehmern des Peer-to-Peer-Netzwerks gelesen werden. In der vorliegenden Blockchain 424 können unterschiedliche Arten von Nachrichten beispielsweise innerhalb eines Smart Contracts (Algorithmus und/oder Speicher auf der Blockchain) verarbeitet und/oder gespeichert werden. Beispielsweise kann die Nachricht 452 eine Anfragenachricht 452 sein. Eine Anfragenachricht zeichnet sich dadurch aus, dass sie folgende Daten umfassen kann: Mengenangabe: Menge des Versorgungsmediums, die von einer Entität gewünscht oder zur Verfügung gestellt wird
Zeitangabe: zukünftiger Zeitraum, an den die
Versorgungsmengenangabe gewünscht oder zur Verfügung gestellt wird
Transaktionskriterium: Kriterium, welches von der weiteren Entität erfüllt werden muss, um eine Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarung über die angegebene Menge und Zeitraum abzuschließen Es versteht sich, dass anderen Transaktionskriterien festgelegt sein können. Weitere Angaben können beispielsweise ein Zeitstempel, eine Signatur des Absenders der Nachricht, eine ID der Nachricht und weitere Transaktionskriterien, wie eine Angabe über die gewünschte Erzeugungs- oder Verbrauchsart, Entfernung zur Entität, etc., sein.
Eine weitere Nachricht 454 kann eine Annahmenachricht 454 sein. Eine
Annahmenachricht kann gleiche oder zumindest ähnliche Datenangaben wie eine Anfragenachricht aufweisen. Zusätzlich kann die Annahmenachricht 454 eine Bezugangabe auf eine vorherige Anfrage, wie die ID der Anfragenachricht, umfassen. Beispielsweise kann in Bezug auf eine Anfragenachricht in einer Annahmenachricht aufgelistet sein, dass eine bestimmte und gewünschte Menge an Versorgungsmedium für den zukünftigen Zeitraum zu dem Transaktionskriterium geliefert werden kann. Bei der Menge kann es sich um eine Teilmenge der angefragten Menge handeln. Bei der Zeitangabe kann es sich um eine Teilzeitangabe handeln. Ebenso kann ein geringeres/höheres Transaktionskriterium angegeben sein. Falls eine Annahmenachricht nur eine Teilmenge der angefragten Menge,
Teilzeitangabe und/oder ein geringeres/höheres/anderes Transaktionskriterium umfasst, kann die Annahmenachricht als Gegenangebotsnachricht bezeichnet werden. Diese kann von der ersten Entität durch eine Annahmenachricht angenommen werden. Basierend hierauf kann die Entität die Generierung einer
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung veranlassen.
Insbesondere kann es mehrere Anfragenachrichten und/oder Annahmenachrichten geben. Jede Entität kann Vorgaben geben, nach denen mindestens eine
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung generiert werden kann. In einem vorzugsweise automatischen, beispielsweise iterativen, Prozess kann vorzugsweise jeder Anfragenachricht eine möglichst optimal korrespondierende Annahmenachricht zugeordnet werden. Die Blockchain 424 kann ferner eingerichtet sein, basierend auf den Nachrichten und unter Bewirkung der Entitäten eine Versorgungsmedium- Transaktions-Vereinbarung 456 zu generieren.
Eine Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung 456 kann innerhalb eines Smart Contracts 456 in einem Block 448 gespeichert sein. Ein Smart-Contract kann Computerprogrammcode umfassen. In der Versorgungsmedium-Transaktion- Vereinbarung kann insbesondere der Austausch bzw. die Lieferung oder Abnahme einer bestimmten Menge des Versorgungsmediums für einen bestimmten Zeitraum und/oder einem Transaktionskriterium, wie einem bestimmten Preis, zwischen der ersten Entität und einer weiteren Entität vereinbart sein. Beispielsweise kann die erste Entität mit der weiteren Entität mittels der Blockchain die Generierung einer Vereinbarung bewirken, dass die erste Entität der weiteren Entität für einen Zeitraum Tx und einem Betrag X eine bestimmte Menge an elektrischer Leistung (X kW/h) über das Stromnetz liefert. Entsprechende Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarungen können in anderen Versorgungssystemen generiert werden. Zudem kann in einem Block 450 eine Transaktionskriterium-Transaktion 458 gespeichert sein, wie die Transaktion von einer zuvor vereinbarten Menge einer Cryptowährung nach der Erfüllung der Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarung. Hierzu können auch die entsprechenden Zählerdaten 460 der
Entitäten, die die Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung geschlossen hatten, in der Blockchain 424 gespeichert werden, um insbesondere eine Verifizierung durch das Peer-to-Peer-Netzwerk vorzunehmen, ob vereinbarungsgemäß die
Versorgungsmediummenge geliefert und empfangen wurde. Bei den Zählerdaten handelt es sich insbesondere um die Versorgungsmediummengen, die tatsächlich von einer Zählervorrichtung einer Entität während der festgelegten Zeitdauer gemessen wurde.
Insbesondere ist die Peer-to-Peer-Anwendung 424 dazu eingerichtet, die
gespeicherten Nachrichten in manipulationssicherer Weise zu speichern. Dies erfolgt im Wesentlichen dadurch, dass durch das gesamte Peer-to-Peer-Netzwerk zum Beispiel eine Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung durch die kumulierte Rechenleistung des gesamten Peer-to-Peer-Netzwerks verifiziert werden kann.
Vorzugsweise können zumindest die zuvor beschriebenen Nachrichten, wie die Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarungen, in einem Block der Blockchain durch einen Merkle-Baum paarweise miteinander gehasht werden. Insbesondere kann nur der letzte Hashwert, der so genannte Root-Hash, als Prüfsumme in dem Header eines Blocks vermerkt werden. Dann kann der Block mit dem vorherigen Block verkettet werden. Das Verketten der Blöcke kann mithilfe dieses Root-Hashes durchgeführt werden. Jeder Block kann im Header den Hash des gesamten vorherigen Blockheaders umfassen. Dies erlaubt es, die Reihenfolge der Blöcke eindeutig festzulegen. Außerdem kann dadurch auch das nachträgliche Modifizieren
vorangegangener Blöcke bzw. der in den vorherigen Blöcken gespeicherten
Nachrichten [praktisch) ausgeschlossen werden, da insbesondere die Hashes aller nachfolgenden Blöcke in kurzer Zeit ebenfalls neu berechnet werden müssten. In der Figur 5 ist eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Systems 500, insbesondere eines elektrischen Versorgungssystems 500, abgebildet. Das stark vereinfacht dargestellte Versorgungssystem 500 umfasst vorliegend sieben Entitäten 504, 506, 564 bis 572. Sämtliche Entitäten 504, 506, 564 bis 572 sind mit einem Versorgungskanalnetz 502, insbesondere einem Stromnetz 502, zumindest verbindbar.
Wie ferner zu erkennen sind, bilden die Entitäten 504, 506, 564 bis 572 bzw. deren jeweilige (nicht dargestellte) Kommunikationsvorrichtungen ein Peer-to-Peer- Netzwerk 522, welches eine (nicht dargestellte) Peer-to-Peer-Anwendung, z.B. die Blockchain 424 gemäß Figur 4, bereitstellt.
Die erste Entität 504 kann ein Haushalt 504 sein, der eine Mehrzahl von elektrischen Verbrauchern umfasst. Die erste Entität 504 kann daher auch als elektrischer
Verbraucher 504 bezeichnet werden. Die erste Entität 504 weist daher einen Bedarf an Versorgungsmedium auf und kann entsprechende Anfrage- und/oder
Annahmenachrichten generieren sowie an das Peer-to-Peer-Netzwerk 522
übertragen. Die weitere Entität 506 kann ebenfalls ein Haushalt 506, insbesondere ein Prosumer 506, sein. Als Prosumer 506 kann die weitere Entität Leistung an das Stromnetz 502 abgeben als auch Leistung aus dem Stromnetz 502 beziehen. Der Prosumer kann entsprechende Anfrage- und/oder Annahmenachrichten generieren und an das an das Peer-to-Peer-Netzwerk 522 übertragen.
Die weitere Entität 564 kann ein dezentraler Erzeuger 564, wie eine KWK-Anlage 564, sein. Mit anderen Worten ist die Entität 564 eingerichtet, Leistung ins Stromnetz 502 zu speisen. Sie kann entsprechende Nachrichten generieren, wie auch die
nachfolgenden Entitäten entsprechende Nachrichten generieren können. Darüber hinaus kann als Entität 566 ein elektrischer Speicher 566 vorhanden sein, wie eine Batterie 566. Der Speicher 566 kann insbesondere eingerichtet sein, aufgrund von Überleistung im Stromnetz 502 diese zwischenzuspeichern und bei einem
Leistungsbedarf diese wieder abzugeben. Ferner kann eine Entität 568 eine elektrisch betriebene Maschine 568, also z.B. ein (smarter) elektrischer Verbraucher 568, wie ein IoT Gerät, sein. Bei der Entität 570 kann es sich beispielsweise um ein Unternehmen 570 mit einer Vielzahl von elektrischen Verbrauchern und/oder mit einem oder mehreren Erzeuger/n handeln. Schließlich ist als Entität 572 eine
Ausgleichsentität 572 vorgesehen, die nachfolgend näher erläutert werden wird. Die Figur 6 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Systems 600, insbesondere eines elektrischen Versorgungssystems 600. Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede zu einem Versorgungsystem, wie es beispielhaft in der Figur 5 dargestellt ist, beschrieben. Es sei angemerkt, dass es sich bei den
Entitäten 604.1 bis 672.2 um gleiche, ähnliche oder andere Entitäten als die zuvor beschriebenen Entitäten handeln kann.
Im Unterschied zum vorherigen Beispiel sind vorliegend zwei unterschiedliche Arten von Peers bzw. Knotenrechnern 604.1, 664.1, 666.1 bzw. 606.2, 668.2, 670.2 und 672.2 dargestellt. Sämtliche Peers 604.1 bis 672.2 sind von dem Peer-to-Peer- Netzwerk 622 umfasst. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel überprüft jedoch nur ein Teil der Peers 604.1 bis 672.2, vorliegend die Peers 604.1, 664.1, 666.1, die Validität der in der Peer-to-Peer-Anwendung gespeicherten Nachrichten, wie
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarungen. Auch kann vorgesehen sein, dass nur ein Teil der Peers die gesamte Peer-to-Peer-Anwendung speichert und/oder nur ein Teil der Peers die Algorithmen der Smart Contracts ausführt. Da mit der
Validierung ein erheblicher Rechenaufwand einhergehen kann, kann es aus
Effizienzgründen von Vorteil sein, wenn nur ein Teil der Peers 604.1, 664.1, 666.1, insbesondere besonders leistungsstarke Peers 604.1, 664.1, 666.1, die Validierung vornehmen. Leistungsstark meint insbesondere eine hohe Rechenleistung. Mit anderen Worten wird vorliegend von einem validen Eintrag in die Peer-to-Peer- Anwendung, wie einer Blockchain, ausgegangen, wenn (nur) ein Teil der Peers 604.1, 664.1, 666.1 zu einem positiven Ergebnis gelangt ist. Es versteht sich, dass auch nur ein einzelner, insbesondere besonders leistungsstarker Peer, die Validierung durchführen kann. Ebenso kann bei einer alternativen (nicht gezeigten) Ausführungsform vorgesehen sein, dass ein insbesondere großes Peer-to-Peer-Netzwerk in zwei oder mehr Cluster aufgeteilt sein kann. Bei einem entsprechenden Peer-to-Peer-Netzwerk kann beispielsweise eine Validierung nur von den Mitgliedern eines Clusters durchgeführt werden.
Nachfolgend werden mittels der Figuren 7 bis 10 die Funktionsweisen verschiedener Komponenten von beispielhaften Systemen gemäß der Erfindung näher erläutert. Die Figur 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens, welches insbesondere von einer Peer-to-Peer-Anwendung, wie der Blockchain 424 gemäß der Figur 4, ausgeführt werden kann.
In einem ersten Schritt 701 empfängt die Peer-to-Peer-Anwendung eine Nachricht, die sich auf den Austausch eines Versorgungsmediums bezieht, von einer Entität.
Beispielhafte und nicht abschließende Nachrichten sind Anfrage- oder
Annahmenachrichten, Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarungen,
Zählerdatennachrichten, Transaktionskriterium-Transaktionsnachrichten, etc. Diese werden anschließend von mindestens einem Teil der Peers eines Peer-to-Peer- Netzwerks auf Plausibilität überprüft, wie z.B. zuvor ausgeführt worden ist.
In einem nächsten Schritt 702 wird die empfangene Nachricht von der Peer-to-Peer- Anwendung gespeichert. Aufgrund der speziellen Konfigurierung der Peer-to-Peer- Anwendung und des Peer-to-Peer-Netzwerks kann insbesondere jeder Teilnehmer die Nachricht lesen. Dann kann das Peer-to-Peer-Netzwerk durch die kumulierte
Rechenleistung des gesamten Peer-to-Peer-Netzwerks verifiziert werden (Schritt 703). Für den Fall, dass weitere Nachrichten in den Block schreibbar sind, wird mit dem Schritt 701 fortgefahren. Für den Fall, dass keine weiteren Nachrichten in den Block geschrieben werden können, wird mit Schritt 704 fortgefahren. In Schritt 704 können die Nachrichten in einem Block, wie die Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarungen, durch einen Merkle-Baum paarweise miteinander gehasht werden, wie oben beschrieben. Dann kann mit Schritt 701 fortgefahren werden.
Die Figur 8 zeigt ein weiteres Ablaufdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens, welches insbesondere von einer Entität bzw. einer
Kommunikationsvorrichtung einer Entität durchgeführt werden kann.
In einem ersten Schritt 801 kann ein Versorgungsmediumplan der Entität für einen zukünftigen Zeitraum bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die
Kommunikationsvorrichtung einen entsprechenden Versorgungsmediumplan erstellen oder diesen von einer anderen Vorrichtung der Entität, wie einer
Hausautomationssteuerung eines Hausautomationssystems der Entität, erhalten.
Die Erstellung eines Versorgungsmediumplans kann auf historischen Daten,
Nutzereingaben und/oder Prognosedaten, wie Wetterdaten, Marktdaten,
persönlichen Daten, wie Kalenderdaten, beruhen. Beispielsweise kann/können von einem oder mehreren Stromzähler/n die erfassten Stromparameter über
Kommunikationsverbindungen an die Kommunikationsvorrichtung übertragen werden. Die Kommunikationsvorrichtung, wie deren Verarbeitungseinrichtung, kann dazu eingerichtet sein, die empfangenen Stromparameter in einer
Speichereinrichtung zu speichern. Die übertragenen Parameter können insbesondere mit einem Zeitstempel versehen werden. Beispielsweise können die erfassten
Verbrauchs- und/oder Erzeugerparameter mit einem Datum und/oder Uhrzeit versehen werden. Hierdurch kann für vorherige Zeiträume der Verlauf des/der Energieverbrauchs /-erzeugung abgebildet werden. Dieser Verlauf kann dann zur Erstellung des Versorgungsmediumplans verwendet werden.
Insbesondere kann aus diesen historischen Daten und vorzugsweise zusätzlichen Prognosedaten, wie Wetterdaten, und/oder Nutzerangaben, wie Abwesenheitszeiten, der Versorgungsmediumplan für einen zukünftigen Zeitraum, wie der nächsten
Woche, dem nächsten Tag, der nächsten Stunde, etc., erstellt werden. Bevorzugt kann jeweils am Vortag für den nächsten Tag, der in eine Mehrzahl von Subbereichen (z.B. 15 min Zeiträume, also 96 Subbereiche] eingeteilt werden kann, ein
Versorgungsmediumplan erstellt werden. Zusätzlich zu dem Versorgungsmediumplan kann insbesondere für jeden Subbereich mindestens ein Transaktionskriterium vorgegeben werden. Beispielsweise können pro Subbereich zwei oder mehr Transaktionskriterien vorgegeben sein, die zwischen einem Maximalkriterium und einem Minimalkriterium, wie einem maximalen Preis und einem minimalen Preis liegen können. Die Vorgabe eines Bereichs hat den Vorteil, dass flexibel und gleichzeitig optimal auf die Anfragenachrichten der anderen Entität reagiert werden kann. Das aus Sicht der Entität bestmögliche Angebot basierend auf den selbstgesetzten Kriterien kann insbesondere in einem automatischen, iterativen Prozess bestimmt und ausgewählt werden. Auch kann als Transaktionskriterium beispielsweise eine bevorzugte Erzeugerart, lokale Nähe zur Entität, etc. vorgegeben werden.
Abhängig von den vorgenannten Parametern kann eine Anfragenachricht,
vorzugsweise für jeden Subbereich, von einer Kommunikationsvorrichtung generiert und an das Peer-to-Peer-Netzwerk in Schritt 802 übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann in Schritt 803 die Entität bzw. deren Kommunikationsvorrichtung Anfragenachrichten in der Peer-to-Peer-Anwendung von anderen Entitäten
erfassen/lesen und basierend auf den vorgenannten Parametern sowie den
Parametern der gelesenen Nachricht Annahmenachrichten an das Peer-to-Peer- Netzwerk schicken.
In einem Schritt 804 kann dann von der Entität die Generierung einer
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung mit einer weiteren Entität mittels der Peer-to-Peer-Anwendung, insbesondere nach einer Einigung mit einer anderen Entität, bewirkt werden. Vorzugsweise kann an das Peer-to-Peer-Netzwerk eine entsprechende Nachricht von zumindest einer der Entitäten übertragen werden. Zur Verifizierung von Nachrichten können öffentliche und/oder private Schlüssel von den Entitäten verwendet werden.
Figur 9 zeigt ein weiteres Diagramm eines weiteren Verfahrens gemäß der
vorliegenden Erfindung. Das nachfolgende Verfahren wird beispielhaft anhand des Versorgungssystems 500 gemäß der Figur 5 beschrieben.
In einem Schritt 901 können vorzugsweise die Entitäten 504, 506, 564 bis 570 jeweils einen Versorgungsmediumplan und zugehörige Transaktionskriterien aufstellen. Dies kann entsprechend den obigen Ausführungen erfolgen.
In einem Schritt 902 kann dann von mindestens einer Entität die Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung bewirkt werden. Dem kann insbesondere der Austausch von Anfrage- und Annahmenachrichten der Entitäten vorausgegangen sein. Insbesondere kann mittels der Peer-to-Peer-Anwendung und dem Austausch von Nachrichten mit der Peer-to-Peer-Anwendung eine Mehrzahl von individuellen Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarungen zwischen den Entitäten 504, 506, 564 bis 570 generiert werden. Es kann vorkommen, dass nach dem Schritt 902 Anfragen von Entitäten 504, 506, 564 bis 570 nicht erfüllt werden konnten. Beispielsweise kann bei mindestens einer Entität in einem oder mehreren Subbereich/en ein Bedarf an dem Versorgungsmedium bestehen. Alternativ oder zusätzlich kann bei mindestens einer Entität in einem oder mehreren (anderen] Subbereich/en ein Überschuss an generiertem Versorgungsmedium bestehen. Dies kann beispielsweise bei volatilen Erzeugern auftreten, wie Windkraftanlagen oder Photovoltaikanlagen.
In einem Schritt 903 kann daher vorgesehen sein, dass die mindestens eine Entität 504, 506, 564 bis 570, die noch mindestens eine zumindest nicht vollständig erfüllte Anfragenachricht offen hat, eine Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung mit der Ausgleichsentität 572 mittels der Peer-to-Peer-Anwendung generiert bzw.
abschließt. Eine Ausgleichsentität 572 kann insbesondere eingerichtet sein, jederzeit eine fehlende Versorgungsmediummenge auszugleichen und/oder eine überschüssige Versorgungsmediummenge abzunehmen. Beispielsweise kann es sich bei der
Ausgleichsentität 572 um ein Versorgungsunternehmen, wie ein
Energieversorgungsunternehmen, handeln. Alternativ und bevorzugt kann es sich um eine dezentrale autonome Organisation (DAO) handeln. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel kann es sich um ein elektrisches
Energieversorgungsunternehmen mit einer Mehrzahl von beispielsweise
konventionellen Kraftwerken und der Möglichkeit, Energie an Entitäten, die nicht Teil des Peer-to-Peer-Netzwerks sind, weiterzuleiten, handeln. Die Ausgleichsentität 572 stellt daher insbesondere ein sicheres und stabiles Betreiben des Stromnetzes sicher. Kritische Netzzustände können verhindert werden. Die Kapazität des Stromnetzes kann optimaler genutzt werden. Flexibilitäten können besser ausgenutzt werden.
Wie bereits beschrieben wurde, kann vorzugsweise am Vortag für den nachfolgenden Tag die Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarungen geschlossen werden. Vorzugsweise kann jede Entität 504, 506, 564 bis 570 in einem Schritt 904 eine zeitlich nachgelagerte, erneute Überprüfung der eigenen vorgenommenen Prognose, also des Versorgungsmediumplans, insbesondere einzelner Subbereiche, durchführen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass zu mindestens einem individuell bestimmbaren Zeitpunkt vor einem Subbereich vorzugsweise jede Entität 504, 506, 564 bis 570 überprüft, ob der/das für den Subbereich geplante Bedarf/Angebot tatsächlich erreicht werden wird. Es versteht sich, dass nach der Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung bis zum vereinbarten Startzeitpunkt eine nahezu kontinuierliche Überprüfung erfolgen kann.
Wird eine Abweichung zwischen geplanter Versorgungsmediummenge und aktuell prognostizierter Versorgungsmediummenge für einen bestimmten Subbereich festgestellt, beispielsweise aufgrund von Wetteränderungen und/oder
Benutzeraktionen, kann in Schritt 905 die Entität 504, 506, 564 bis 570 eine weitere Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung mit einer weiteren Entität 504, 506, 564 bis 570 mittels der Peer-to-Peer-Anwendung generieren. Dies erfolgt insbesondere aufgrund der detektierten Abweichung. Wenn beispielsweise ein Erzeuger und ein Verbraucher korrespondierende Abweichungen detektieren, können diese Entitäten das Generieren einer entsprechenden Versorgungsmedium- Transaktions-Vereinbarung bewirken. Hierdurch können die Versorgungssicherheit und/oder Netzstabilität dezentral sichergestellt und insbesondere die Nutzung von dezentralen Anlagen und des Netzes dezentral optimiert werden.
Hierbei sei angemerkt, dass aufgrund der erfindungsgemäßen Konfigurierung der Peer-to-Peer-Anwendung, wie einer Blockchain, eine nachträgliche Änderung einer Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung nicht möglich sein kann, sondern eine weitere Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung generiert werden muss, falls festgestellt wird, dass eine vorherige Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarung zumindest nicht vollständig erfüllt werden kann. Für den Fall, dass in Schritt 905 Anfragen von Entitäten 504, 506, 564 bis 570 nicht erfüllt werden konnten, kann/können in Schritt 906 entsprechend dem Schritt 903 Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung/en generiert werden.
Im nächsten Schritt 907 kann während des jeweiligen in einer Versorgungsmedium- Transaktions-Vereinbarung festgesetzten Subbereichs vorzugsweise jede Entität 504, 506, 564 bis 570 [kontinuierlich] prüfen, ob die (aktuell gemessenen) Ist-Werte des Versorgungsmedium mit der in der Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung festgesetzten Versorgungsmediummenge übereinstimmen. Wird eine Abweichung festgestellt, beispielsweise aufgrund von Wetter- und/oder Marktänderungen und/oder Benutzeraktionen, kann diese Abweichung in Schritt 908 durch
(unmittelbare) Generierung von Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarungen mit weiteren Entitäten, die ebenfalls eine aktuelle Abweichung detektiert haben, ausgeglichen und/oder durch die Ausgleichsentität 572 unmittelbar ausgeglichen werden. Ein sicheres und stabiles Betreiben eines Versorgungsnetzes kann dezentral erzielt werden. Figur 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Insbesondere kann das Verfahren durchgeführt werden, wenn der Austausch des Versorgungsmediums entsprechend einer
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung bereits erfolgt ist.
Vorzugsweise kann einer ersten Entität, insbesondere der
Kommunikationsvorrichtung der ersten Entität, in einem ersten Schritt 1001 eine während der Zeitdauer Tx empfangene Energiemenge bereitgestellt werden.
Vorzugsweise kann die Energiemenge von einer Zählervorrichtung zur Verfügung gestellt werden. Die Zählervorrichtung kann die aus dem Stromnetz bezogene elektrische Leistung (X kW/h) zumindest während der Zeitdauer Tx messen.
Vorzugsweise parallel hierzu kann einer weiteren Entität, insbesondere der
Kommunikationsvorrichtung der weiteren Entität, in einem Schritt 1002 eine während der Zeitdauer Tx gelieferte Energiemenge bereitgestellt werden.
Beispielsweise erfolgt auch dies mittels einer Zählervorrichtung, wie zuvor
beschrieben.
In den Schritten 1003 und 1004 kann jeweils mittels der Peer-to-Peer-Anwendung überprüft werden, ob die Versorgungsmediummenge entsprechend der
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung zwischen der ersten und der weiteren Entität ausgetauscht wurde. Beispielsweise können die bereitgestellten erfassten Energiemengen von der jeweiligen Entität an die Peer-to-Peer-Anwendung gesendet werden. Die Überprüfung kann dann das gesamte Peer-to-Peer-Netzwerk übernehmen.
Abhängig von dem Überprüfungsergebnis kann die erste Entität den gesamten (oder nur einen Teil) des vereinbarten Preises in Form von Cryptogeld in Schritt 1005 überweisen. In Schritt 1006 empfängt die weitere Entität das überwiesene Cryptogeld. Auch die Schritte 1005 und 1006 werden entsprechend den vorherigen Ausführungen durch die Peer-to-Peer-Anwendung in insbesondere manipulationssicherer Weise durchgeführt. Insbesondere kann eine zuvor beschriebene Plausibilitätsprüfung von zumindest einem Teil der Peers durchgeführt werden.
Vorzugsweise kann das gesamte Peer-to-Peer-Netzwerk durch kumulierte
Rechenleistung überprüfen, ob die Energiemengen korrekt sind und/oder die
Überweisung korrekt durchgeführt worden ist, also beispielsweise die erste Entität tatsächlich Besitzer des Cryptogeldes war.
Auch kann vorgesehen sein, dass ein Netzbetreiber basierend auf den Zählerdaten nachträglich, beispielsweise einmal im Monat, Woche, etc., über tatsächlich erfasste Zählwerte informiert und daraus eine Korrektur der tatsächlich ausgetauschten Versorgungsmediummenge gegenüber den in der Peer-to-Peer Anwendung erfassten Mengen durchführt. Auch diese Korrektur kann mittels der Peer-to-Peer-Anwendung erfolgen und beispielsweise zwischen den Entitäten verrechnet werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
System (200, 500, 600], insbesondere Versorgungssystem (200, 500, 600), umfassend:
eine erste mit mindestens einem physikalischen Versorgungskanalnetz (202, 302, 502, 602) verbindbare Entität (204, 304, 504, 604.1),
mindestens eine weitere mit dem physikalischen Versorgungskanalnetz (202, 302, 502, 602) verbindbare Entität (206, 506, 564, 566, 568, 570, 572, 606.2, 664.1, 666.1, 668.2, 670.2, 672.2),
mindestens ein Peer-to- Peer-Netzwerk (222, 522, 622) eingerichtet zum Bereitstellen einer Peer-to-Peer-Anwendung (224, 424),
wobei die erste Entität (204, 304, 504, 604.1) mindestens eine weitere mit dem Peer-to-Peer-Netzwerk (222, 522, 622) verbindbare
Kommunikationsvorrichtung (220.1, 320) umfasst,
- wobei die weitere Entität (206, 506, 564, 566, 568, 570, 572, 606.2, 664.1,
666.1, 668.2, 670.2, 672.2) mindestens eine mit dem Peer-to-Peer-Netzwerk (222, 522, 622) verbindbare Kommunikationsvorrichtung (220.2) umfasst, und
wobei mindestens eine der Kommunikationsvorrichtungen (220.1, 220.2, 320) eingerichtet ist, zumindest eine Generierung einer
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität (204, 304, 504, 604.1) und der weiteren Entität (206, 506, 564, 566, 568, 570, 572,
606.2, 664.1, 666.1, 668.2, 670.2, 672.2) mittels der Peer-to-Peer-Anwendung (224, 424) zu bewirken.
System (200, 500, 600) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Peer-to-Peer-Anwendung (224, 424) ein dezentrales Register (224, 424) ist, und
das dezentrale Register (224, 424) zumindest einem Teil der Teilnehmer des Peer-to-Peer-Netzwerks (222, 522, 622) lesbar ist.
System (200, 500, 600) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rechner des Peer-to-Peer-Netzwerks (222, 522, 622) die Peer-to-Peer- Anwendung (224, 424) aufweist.
System (200, 500, 600) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Peer-to-Peer-Anwendung (224, 424)
Verschlüsslungsmittel und/oder Signaturmittel und/oder Verifikationsmittel umfasst, wobei mindestens eines der Verschlüsslungsmittel und/oder
Signaturmittel und/oder Verifikationsmittel eingerichtet ist zum Speichern von zumindest jeder generierten Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung.
System (200, 500, 600) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Peer-to-Peer-Anwendung (224, 424) eine Blockchain (224, 424) umfassend mindestens zwei miteinander verknüpfte Blöcke (446, 448, 450) ist.
System (200, 500, 600) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (220.1, 220.2, 320) eingerichtet ist, basierend auf einem für die Entität (204, 304, 504, 604.1, 206, 506, 564, 566, 568, 570, 572, 606.2, 664.1, 666.1, 668.2, 670.2, 672.2) der
Kommunikationsvorrichtung (220.1, 220.2, 320) erstellten
Versorgungsmediumplan mindestens eine Anfragenachricht und/oder
mindestens eine Annahmenachricht zu generieren.
System (200, 500, 600) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anfragenachricht eine Versorgungsmediummengenangabe, einen Zeitraum und/oder mindestens ein Transaktionskriterium umfasst, und/oder
eine Annahmenachricht eine Versorgungsmediummengenangabe, einen Zeitraum, und/oder mindestens ein Transaktionskriterium umfasst.
System (200, 500, 600) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine Zählervorrichtung (330) eingerichtet zum Erfassen der über einen Anschluss (208, 308) einer Entität (204, 304, 504, 604.1, 206, 506, 564, 566, 568, 570, 572, 606.2, 664.1, 666.1, 668.2, 670.2, 672.2) mit dem physikalischen Versorgungskanalnetz (202, 302, 502, 602) übertragenen Versorgungsmediummenge vorgesehen ist, und
die Kommunikationsvorrichtung (220.1, 220.2, 320) eingerichtet ist, eine erfasste Versorgungsmediummenge an die Peer-to-Peer-Anwendung (224, 424) zu übertragen.
System (200, 500, 600) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kommunikationsvorrichtung (220.1, 220.2, 320) eingerichtet ist, eine
Generierung einer Transaktionskriterium-Transaktion basierend zumindest auf einem in einer Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung festgelegten Transaktionskriterium und der erfassten Versorgungsmediummenge zu bewirken.
Verfahren zum Betreiben eines Systems (200, 500, 600), insbesondere eines Systems (200, 500, 600) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das System (200, 500, 600) eine erste mit mindestens einem physikalischen
Versorgungskanalnetz (202, 302, 502, 602) verbindbare Entität (204, 304, 504, 604.1), mindestens eine weitere mit dem physikalischen Versorgungskanalnetz (202, 302, 502, 602) verbindbare Entität (206, 506, 564, 566, 568, 570, 572, 606.2, 664.1, 666.1, 668.2, 670.2, 672.2), und mindestens ein Peer-to-Peer- Netzwerk (222, 522, 622) eingerichtet zum Bereitstellen einer Peer-to-Peer-
Anwendung (224, 424) umfasst, umfassend:
Bewirken einer Generierung von mindestens einer Versorgungsmedium- Transaktions-Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität (204, 304, 504, 604.1) und der weiteren Entität (206, 506, 564, 566, 568, 570, 572, 606.2, 664.1, 666.1, 668.2, 670.2, 672.2) mittels der Peer-to-Peer-Anwendung (224, 424).
Kommunikationsvorrichtung (220.1, 220.2, 320) für eine erste mit mindestens einem physikalischen Versorgungskanalnetz (202, 302, 502, 602) verbindbare Entität (204, 304, 504, 604.1), umfassend:
mindestens ein Kommunikationsmodul (342) eingerichtet zum
Kommunizieren mit einem eine Peer-to-Peer-Anwendung (224, 424) bereitstellenden Peer-to- Peer- Netzwerk (222, 522, 622), und
wobei das Kommunikationsmodul (342) zum Bewirken einer Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung über den
physikalischen Austausch eines Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität (204, 304, 504, 604.1) und einer weiteren Entität (206, 506, 564, 566, 568, 570, 572, 606.2, 664.1, 666.1, 668.2, 670.2, 672.2) mittels der Peer-to- Peer-Anwendung (224, 424) eingerichtet ist.
Verfahren zum Betreiben einer Kommunikationsvorrichtung (220.1, 220.2, 320) für eine erste mit mindestens einem physikalischen Versorgungskanalnetz (202, 302, 502, 602) verbindbare Entität (204, 304, 504, 604.1), umfassend:
Bewirken einer Generierung einer Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines
Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität (204, 304, 504, 604.1) und einer weiteren Entität (206, 506, 564, 566, 568, 570, 572, 606.2, 664.1, 666.1, 668.2, 670.2, 672.2) mittels einer Peer-to-Peer-Anwendung (224, 424).
Peer-to-Peer-Anwendung (224, 424), umfassend: Mittel zum Empfangen von mindestens einer Nachricht von einer
Kommunikationsvorrichtung (220.1, 220.2, 320) einer mit einem
physikalischen Versorgungskanalnetz (202, 302, 502, 602} verbindbaren ersten Entität (204, 304, 504, 604.1), wobei durch die Nachricht von der ersten Entität (204, 304, 504, 604.1) die Generierung einer
Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität (204, 304, 504, 604.1) und einer weiteren Entität (206, 506, 564, 566, 568, 570, 572, 606.2, 664.1, 666.1, 668.2, 670.2, 672.2) bewirkt werden kann, und
Mittel zum Generieren der Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung nach Empfang der Nachricht.
Verfahren zum Betreiben einer Peer-to-Peer-Anwendung (224, 424), umfassend:
Empfangen von mindestens einer Nachricht von einer
Kommunikationsvorrichtung (220.1, 220.2, 320) einer mit einem
physikalischen Versorgungskanal netz (202, 302, 502, 602) verbindbaren ersten Entität (204, 304, 504, 604.1), wobei durch die Nachricht von der ersten Entität (204, 304, 504, 604.1) die Generierung einer
Versorgungsmedium-Transaktions- Vereinbarung über den physikalischen Austausch eines Versorgungsmediums zwischen der ersten Entität (204, 304, 504, 604.1) und einer weiteren Entität (206, 506, 564, 566, 568, 570, 572, 606.2, 664.1, 666.1, 668.2, 670.2, 672.2) bewirkt werden kann, und
Generieren der Versorgungsmedium-Transaktions-Vereinbarung nach Empfang der Nachricht.
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