Konzept für den kontrollierten Datentausch von (Energie-)Messdaten zwischen Kunden und Energieberater

Abstract

Um die Energiekosten eines Gebäudes nachhaltig und effektiv zu senken, ist eine qualitativ hochwertige Energieberatung notwendig. Damit hierbei das bestmögliche Ergebnis erreicht werden kann, sind möglichst genaue Verbrauchsmessdaten erforderlich. Dies ist allerdings mit den aktuellen Ableseintervallen (meist einmal jährlich) nicht zu erreichen.<br />Daher beschäftigt sich die vorliegende Diplomarbeit mit der automatisierten Datenerfassung und Datenhaltung von Energieverbrauchsdaten (wie z.B. Strom-, Gas-, Wasser-, Fernwärmezählerständen). Dadurch kann erstens sehr viel häufiger der aktuelle Verbrauchswert ermittelt werden und zweitens muss der Energielieferant kein Personal mehr beschäftigen, welches in jedem Haushalt die Zähler händisch abliest.<br />Um unerlaubten Zugriff auf die Daten zu verhindern, findet die Speicherung der Daten verschlüsselt statt. Dabei wird ein hybrides Verschlüsselungsverfahren eingesetzt, welches eine Kombination aus einem symmetrischen und einem asymmetrischen Verfahren darstellt. Weiters wurde die Möglichkeit geschaffen, durch Gewährung des Zugriffs auf die entsprechenden Datensatzschlüssel des Kunden, einem bestimmten Energieberater den Zugriff auf ausgewählte Datensätze zu gewähren. Diese Daten können nun vom Berater dazu genutzt werden, ein Konzept für die Einsparung des Energieverbrauchs auszuarbeiten. Damit das bestmöglich durchgeführt werden kann, hat der Kunde die Möglichkeit, eine Beschreibung seiner Immobilien zu speichern und Dokumente zu diesen Immobilien hochzuladen. Auch diese Informationen kann der Kunde, durch Freigabe der entsprechenden Schlüssel, dem Berater zukommen lassen.<br />Diese Arbeit stellt ein Softwarekonzept für das eben beschriebene System dar. Dazu wird zuerst das gegebene Problem analysiert und allgemeine Designkonzepte vorgestellt. Danach werden die Abläufe der einzelnen Systemprozesse detailliert beschrieben. Weiters wird die Demo-Applikation vorgestellt, welche alle Funktionalitäten der Interfaces zwischen den Komponenten und alle Systemprozesse implementiert. Zugleich dient diese als Beweis für die Korrektheit des vorliegenden Konzepts. Anschließend wird die beschriebene Lösung aus verschiedenen Blickwinkeln diskutiert. Abschließend wird ein Vergleich des vorliegenden Systems mit dem Google PowerMeter (Konkurrenzsystem) angestellt.<br />Die vorliegende Diplomarbeit bietet ein vollständiges Konzept zur Errichtung des beschriebenen Energieberatungsportals. Die reale Umsetzung des Konzepts würde die Qualität der Energieberatung erheblich verbessern und die Weitergabe der Daten vereinfachen. Die Verwendung automatischer Zähler bietet dem Energiekunden außerdem eine sehr viel bessere und genauere Übersicht über die verbrauchte Energie.

To reduce the energy costs of a building sustainably and effectively a high quality energy consulting is necessary. To do this in the best way it is essential to get the best possible quality of data about the energy consumption. The actual intervals of reading the energy meters (typically once a year) are not sufficient to reach this quality.<br />Because of that this master's thesis deals with the topic of automatic acquisition and storage of metered energy data (e.g. power-, gas-, water-, teleheating consumption). On the one hand this enables the customer to get meter data more often. On the other hand energy providers can save costs because they don't need staff for reading all the meters manually.<br />To avoid missuse of data, the data is stored in an encrypted way. For that encryption a hybrid encryption algorithm is used. This is a combination of a symmetric and an asymmetric algorithm. By granting the access to well-chosen private-keys of the datasets of the customer to an energy consultant, this consultant has the possibility to access the data of the customer. This data can now be used by the consultant to develop an energy concept for optimizing the energy consumption of the building. To do this in the best possible way, the customer has the possibility to save a precise description of the building. Moreover he can upload documents to his buildings. This datasets can also be shared to the consultant, by granting the access to the corresponding private keys.<br />This work represents a software concept for the system described above.<br />At first an analysis of the problem and general design concepts are presented. After that the procedures of the particular system processes are described in detail. Hereafter the demo application is introduced, which implements all the functions of the interfaces and realizes all the procedures of the system processes. This demo application serves also a proof for the correctness of the concept. After describing the demo the given solution will be discussed. At the end a comparison with Google Powermeter (competitive system) is given.<br />The present master's thesis gives a full concept for the realizing of the described energy consulting portal. The implementation of this concept would significantly improve the quality of energy consulting and would simplify the process of sharing energy data. Additionally the energy customer will get a more exact overview about the energy consumption by the use of smart meters.