Forschungsschwerpunkte

Diese Entwicklungslinie bildet das Rückgrat der gesamten Plattform. Ziel ist die Schaffung einer offenen, skalierbaren und sicheren Dateninfrastruktur, die den souveränen Austausch von Daten zwischen allen Akteuren der Wasserstofflogistik ermöglicht. Anstatt Daten in zentralen Silos zu horten, entsteht ein dezentraler Ansatz nach Gaia-X-Prinzipien, der Interoperabilität gewährleistet und Unternehmen die volle Kontrolle über ihre Daten belässt.

FuE-Aufgaben:

• Entwicklung eines einheitlichen, branchenspezifischen semantischen Datenmodells für die Wasserstoffwirtschaft
• Spezifikation und Umsetzung offener, sicherer und skalierbarer API-Schnittstellen (z.B. REST/JSON)
• Konzeption von „Konnektoren“ für eine souveräne Anbindung an übergeordnete Datenräume (wie den Energy Data Space)

Innovationsgehalt:

• Schaffung einer gemeinsamen Datensprache (Semantik) für die hochkomplexe H2-Wertschöpfungskette
• Abkehr von proprietären Insellösungen hin zu echter „Plug-and-Play“-Interoperabilität

Dieser Schwerpunkt fokussiert sich auf die Erstellung und Nutzung virtueller Abbilder von physischen H2-Anlagen und Prozessen. Diese vernetzten Modelle dienen dazu, komplexe Betriebsabläufe zu simulieren, die Effizienz von Elektrolyseuren und Tankstellen zu steigern und durch KI-basierte Vorhersagen drohende Ausfälle oder Engpässe frühzeitig zu erkennen.

FuE-Aufgaben:

• Entwicklung ganzheitlicher, prozessorientierter Digitaler Zwillinge für H2-Systeme (z.B. PEM-Elektrolyseure)
• Orchestrierung und Vernetzung einzelner Modelle zu einem übergeordneten System-Zwilling (z. B. für H2-Tankstellennetze)
• Training spezifischer KI- und Machine-Learning-Algorithmen zur vorausschauenden Wartung und für Zeitreihen-Prognosen (Erzeugung/Nachfrage)

Innovationsgehalt:

• Übergang von der Simulation isolierter Komponenten zur ganzheitlichen Echtzeit-Simulation vernetzter H2-Ökosysteme
• Entwicklung robuster KI-Modelle für hochspezifische, nicht-lineare H2-Fehlermuster trotz einer anfangs begrenzten Datenbasis („Kaltstart-Problem“)

Hier werden die digitalen Vertrauensdienste für einen funktionierenden H2-Markt geschaffen. Ziel ist es, manuelle und statische Zertifikate durch automatisierte, manipulationssichere und durchgängige Nachweisprozesse zu ersetzen, die Herkunft, CO2-Fußabdruck und Qualität (Reinheit) von Wasserstoff jederzeit transparent machen.

FuE-Aufgaben:

• Entwicklung eines lückenlosen, digitalen Systems zur Dokumentation der Wasserstoff-Reinheit entlang der Lieferkette
• Schaffung eines validierten, revisionssicheren Systems für Herkunftsnachweise und CO2-Daten
• Evaluierung und Integration von Distributed-Ledger-Technologien (DLT/Blockchain) für fälschungssichere Audit-Logs

Innovationsgehalt:

• Evolution von statischen Papier-/PDF-Zertifikaten zu einem dynamischen Echtzeit-Monitoring („End-to-End“)
• Lösung des „Orakel-Problems“: Die sichere, unveränderliche Verknüpfung realer Sensordaten mit der digitalen Blockchain

Diese Linie übersetzt komplexe Backend-Prozesse in greifbaren Nutzen. Es werden nutzerzentrierte Anwendungen (Apps, Dashboards) sowie die zugehörige Business-Logik entwickelt, um datenbasierte Dienstleistungen für den Markt zu schaffen und diese über intelligente Plattformökonomie-Modelle zu monetarisieren.

FuE-Aufgaben:

• Gestaltung nutzerzentrierter Frontends und mobiler Applikationen (z.B. „H2SupplyTrack-App“)
• Programmierung der Backend-Logik für komplexe B2B-Dienste wie automatisiertes Flotten-Schadensmanagement oder THG-Quoten-Handel
• Erforschung und Definition fairer Governance- und Pricing-Modelle (SaaS, transaktionsbasiert) für H2-spezifische Dienste

Innovationsgehalt:

• Hochspezialisiertes UX-Design, das heterogene H2-Logistik- und Qualitätsdaten in Echtzeit für Anwender übersetzbar macht
• Entwicklung komplexer, automatisierter Clearing-Prozesse für mehrseitige Transaktionen im Energiemarkt

Die Brücke zwischen der physischen Infrastruktur und der digitalen Cloud. Hier werden hochpräzise Sensoren für den Einsatz im Feld weiterentwickelt und über sichere IoT-Protokolle angebunden, um kontinuierlich Qualitäts-, Druck- und Füllstandsdaten von Elektrolyseuren, Tankstellen und Fahrzeugen in die Plattform zu speisen.

FuE-Aufgaben:

• Weiterentwicklung kompakter, robuster Online-Messtechnik zur simultanen Erfassung kritischer H2-Verunreinigungen im Feld
• Entwicklung und Einsatz spezifischer, zertifizierter IoT-Hardware für explosionsgefährdete Bereiche (ATEX-Konformität)
• Konzeption robuster Kommunikationsprotokolle (z. B. MQTT, OPC UA) für eine sichere M2M-Datenübertragung

Innovationsgehalt:

• Schließen der technologischen Lücke zwischen langsamer Laboranalytik und schnellen, aber unpräzisen Online-Sensoren
• Ermöglichung einer echten „Plug-and-Play“-Integration neuer Hardware im hochsensiblen, explosionsgeschützten H2-Umfeld

Ziel ist die drastische Steigerung der Prozesseffizienz durch sektorübergreifende Automatisierung. Eine intelligente Workflow-Engine steuert auf Basis vordefinierter Regeln und Echtzeit-Events (z. B. Sensordaten) komplexe Geschäftsabläufe teil- oder vollautomatisiert und eliminiert so fehleranfällige manuelle Schritte.

FuE-Aufgaben:

• Erstmalige, standardisierte Modellierung von End-to-End-Prozessen für die Wasserstoffwirtschaft mittels BPMN 2.0
• Implementierung und Konfiguration von Workflow- und Regel-Engines (BRMS) zur Ausführung komplexer Geschäftslogiken
• Verknüpfung digitaler Prozessmodelle mit physischen Echtzeit-Events aus der IoT-Sensorik

Innovationsgehalt:

• Überführung unstrukturierter, neuartiger H2-Abläufe in etablierte, automatisierbare Prozessstandards
• Nahtlose Verschmelzung von abstrakter Business-Logik mit dynamischen Ereignissen aus der physischen Welt zur Auslösung automatisierter Reaktionen (z.B. autonome Nachbestellung)