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Energy Talks Ossiach | 6.6.2014 | © Bosch Software Innovations GmbH 2014. Alle Rechte vorbehalten, auch bzgl. jeder Verfügung,
Verwertung, Reproduktion, Bearbeitung, Weitergabe sowie für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.
Bosch Software Innovations
Technologien für den flächendeckenden Rollout von Smart Grids
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Welche Technologien fördern einen flächendeckenden
Rollout von Smart Grids?
Dr. Wilson Maluenda, Senior Consultant, Bosch Software Innovations GmbH, Deutschland
Energy Talks Ossiach, 5.-6. Juni 2014
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Bosch Software Innovations
Technologien für den flächendeckenden Rollout von Smart Grids
Agenda
2
Bosch Software Innovations
Entwicklungen im Energiesektor
Internet of Things (IoT)
Technologien für flächendeckende Rollouts
1
2
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Dienstleistungsplattformen
Zusammenfassung
5
6
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Bosch Software Innovations
Technologien für den flächendeckenden Rollout von Smart Grids
Bosch-Energietechnik im Überblick
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Thermotechnik
Bosch Software
Innovations
Internet-basierte System- und Diensteplattform
Smart Energy Systems (Smart Grid, E-Mobility, Smart Home,…)
Hocheffiziente Gas- und Ölkessel, BHKW, Wärmepumpen
Industriekessel für Warmwasser und Dampf
Solarthermie, thermische Speicher
Komponenten für
Wind-, Solar und
Meeres-Energie
Komponenten für Windkraftanlagen
Solare Nachführsysteme (PV und CSP)
Projektarbeit im Bereich Meeresenergiegewinnung
Bosch PowerTec Inverter
Hybridsysteme
Stationäre
Speichertechnik
Kleine Systeme für Eigenheime mit PV-Systemen
Demonstrationsprojekte im kW und MW-Bereich
Bosch Energy &
Building Solutions
Dezentrales Energie-Management
Energieoptimierung in (v. a. kommerziellen) Gebäuden
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Technologien für den flächendeckenden Rollout von Smart Grids
Energy Value Chain
Bisherige Geschäftsmodelle entlang der Wertschöpfungskette
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Neue Geschäftsmöglichkeiten ergeben sich aus der Kombination von Geschäftsmodellen entlang der
Wertschöpfungskette. BOSCH unterstützt alle Geschäftsmodelle und Rollen basierend auf einer Plattform –
Kunden profitieren von niedrigem TCO und schnellem Markteinstieg.
TSO
Transport
DSO
Distribution
Energy
TraderAggregator Industry SME / Home
Energy Production Agg.
Demand Response Agg.
Charge Point Aggregator
Power Trading
Capacity Trading
Trade Balancing Energy
Portfolio Management
Energy Stock Market
Energy Transmission
Netzausgleich
Local Grid Balancing
Local Network Management
Regional Peak Shaving
Metering Services
Capacity Offering (DR)
Energy Tariffs
In-House Energy-
Production
E-Mobility
Energy Tariffs
Prosumer / Self
Production
Local Peak Demand Shaving
Managed Charging
Time of Use Tariffs
Capacity Offering
Klassische
Services
Fleet Management Services
Metering Services
Maintenance Services
Speicher
Kurzfristige
Langfristige
Energy
Production
Erneuerbare Energieproduktion
Wind & Solarparks
Energiespeicherung
Traditional Players New Players
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Technologien für den flächendeckenden Rollout von Smart Grids
Aktuelle Marktentwicklung: Direktvermarktung steigt
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Direktvermarktung Biomasse PV Wind Onshore Wind Offshore
Durch Herausfallen ausder EEG-Vergütung wirddie Direktvermarktung zunehmen.
Zusätzlicher Einflussfaktor: Marktprämienmodell
Herausforderung: Virtuelle Kraftwerke Handelsplattformen
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Technologien für den flächendeckenden Rollout von Smart Grids
Aktuelle Marktentwicklung: EE als Regelenergie
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Quelle: Studie „Möglichkeit zum Ausgleich fluktuierender Einspeisung aus erneuerbaren Energien“ vom Bundesverband Erneuerbare Energie
EE-Regelenergie Wind Onshore Wind Offshore PV Biomasse Geothermie Energiesystem wird
zunehmend volatiler Durch Verbesserung der
Prognose können EE Anlagen auch in den Regelenergiemarkt einsteigen
Herausforderung: Hohe Prognosegüte Dynamisches P-Portfolio
EE-Erzeugung, Last und Residuallast 2020
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Aktuelle Marktentwicklung: Flexibilitäten als Produkt
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Quelle Bild: Flexibilitätenreserve aus dem Wärme Markt; Bundesverband erneuerbarer Energie
Flexibilitätenmarkt Volatilität erfordert
zunehmende Flexibilität der Erzeuger und Verbraucher
Das eröffnet einen Markt für positive und negative Kapazitäten
Z.B. Dänemark: Erste Flexibilitätsbörse eröffnet!
Herausforderung: Steuerbare Anlagen Konzepte für DMS Virtuelle Kraftwerke
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Technologien für den flächendeckenden Rollout von Smart Grids
Aktuelle Marktentwicklung: Entwicklung vernetzter Business Cases
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Quelle Bild 1: http://www.hannovermesse.de/product/seamless-e-vehicle-smart-grid-connectivity/454315/D420431
Quelle Bild 2: http://www.telefon24.de/blog/besten-smart-home-loesungen-einsteiger/
Smart Markets Vehicle to Grid als
Regelleistung Smart Home Applikationen
mit Energiedienstleistungen Z.B. BMW, EnBW: Erste
Pilotversuche mit kombinierten Geschäfts-modellen aus Mobilität und Gridfunktionalität
Herausforderung: Neue dynamische Märkte Steuerbarkeit, RealTime Neue Uses und Business
Cases
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Aktuelle Marktentwicklung: Smart Metering kommt in die Gänge
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Quelle Bild: http://blogs.btk-fh.de/ubiqint/files/2011/05/PK_Mainova_2.jpg
Smart Metering Rollout in mehreren
Ländern AT, DE, Anfragen aus:•USA•UK •DK•Andere …
Herausforderung: Automatisiertes Rollout Technische und
organisatorische Sicherheit Weitere Opportunities ...
Allgemeiner Trend zur Vernetzung schreitet kontinuierlich voran.
jedoch nur langsam!
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Technologien für den flächendeckenden Rollout von Smart Grids
Wie begegnen wir diesen Herausforderungen?
Der dringend erforderliche fundamentale Umgestaltung der Energiesysteme kommt nur schleppend voran. Es gibt Ängste, sich von alten Denkmustern zu verabschieden.
Die Verbreitung neuer Geschäftsmodelle im Sinne des Smart Markets beschränkt sich zur Zeit auf Pilotprojekte. Replikation und Skalierung sind gefordert.
Die traditionelle Wertschöpfungskette wird aufgebrochen. Neue und flexible Akteure drängen mit stark vernetzten Geschäftsmodellen auf den Markt. Flexibilitäten als Dienstleistungsbasis!
Unsichere politische Rahmenbedingungen bei gleichzeitig hohen Investitionskosten bedingen hohe Risiken. Die Politik ist auch gefordert!
Hohe Initialaufwände führen vorübergehend zu einem Fachkräftemangel. Das Bündeln der Kräfte ist notwendig.
Der extrem hohe Vernetzungsgrad (technisch und organisatorisch) bedingt höchst komplexe und sensible Infrastrukturen Sicherheit wird zum Leitthema!
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„Die Energiewende muss an die Box!“
Wie kann man die Marktdurchdringung mit neuenProdukten und Services beschleunigen?
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Positive Entwicklung: Vernetzung
1 billion
2 billion
5 billion
6.593 billion devices in 2015
0.062 billion vehicles
0.019 billion in telemedicine
0.070 billion in security
0.120 billion smart meters
0.260 billion TVs
0.625 billion tablets
3.000 billion mobile phones
1.498 billion laptops
0.895 billion desktops
0.044 billion servers
3 billion
4 billion
Devices connectedPeople connected
World population
People connected to the internet
1995 2005 2015
1995 2005 2015
5.7bn
0,7%
6.5bn
15%
7.3bn
75%
DE 2012:
1,14 Mio. nicht /
nur teilweise
vernetzte EEG
Anlagen!
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Connected Mobility Connected City
Connected Energy Connected Industry
Connected Life
Die vernetzte Welt von Bosch.
Neue Dienstleistungen werden möglich.
Connected Enterprise
Beispiele für die intelligente Vernetzung via Internet
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Was fehlt noch?
Kommunikation (Module, Protokolle, Bandbreite)
Data Management
Security, Safety, Kryptographie
Prognosetools (Preis, Verbrauch, Erzeugung, Last, etc., ...)
Steuerstrecken (Anlagen, DSM, andere, ...)
Monitoringsysteme (real time)
Time Series Management
Apps (Smart Home, Mobilität, Optimierung, Forecasting, …)
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Notwendige Technologien für ein flächendeckendes Smart Grid
Technologien stehen bereits zur Verfügung. Die Vernetzung ist weiter auszubauen.
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Dienstleistungsplattformen:skalierbar, sicher und günstig. Für die rasche Marktpräsenz
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Internet – The Driver of Change
Connected Business Models
Internet of Things & ServicesConnecting the physical world
with the virtual world
Web 3.0
Co
nn
ecti
vit
y
Connected
People
Connected
Documents
Connected
BusinessWeb-Services
Java, XML
Browser, Webserver
Business-Services
200520001995 2020
Web 0 Web 1.0 Web 2.0
Early Birds
Pioniere"Spinner"
New Economy
SocialNetwork
"Virtual CommodityWorld"Und wo ist die Energiewirtschaft?
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Trend: Vom Device zur Cloud
Vom Device
Zur Cloud
Vorteile:
Datenhoheit
Hoher Vernetzungsgrad
Zentrale Verwaltung von Funktionen
Mehrfachnutzung von Steuerstrecken
Starke Kundenbindung
Angebot von angepassten Diensten
Permanente Verfügbarkeit
Device wird austauschbar
Herausforderung:
Sicherheitskonzepte sind notwendig
Datenflut muss beherrschbar sein
Hohe Anforderung an die Verfügbarkeit
Prozesse stehen im Vordergrund
Bildquelle: https://www.coursera.org/course/mobilecloud
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Globaler Managed Service Markt für Smart Grid
0,470,81
4,3
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
2010 2011 2015
in Mrd. USD
Quelle: http://www.ecmag.com/section/miscellaneous/smart-grid-managed-services-market-grow-75-percent-2011
Alle machen es,
nur die Energiewirtschaft schläft noch!
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Source: Pike Research
Sicherheitsmarkt wächst von 3 Mrd. USD auf 14 Mrd. USD in knapp 5 Jahren!
Folge: Sicherheitsthemen sollten Experten überlassen werden. Eigenentwicklungen sind zu aufwändig.
Zentrale Lösungen sind besser und kostengünstiger.
Globales Marktpotential für Smart Grid
Sicherheitstechnologie (IT/ICS) 2011-2018
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Neue Technologien: „Security by Design“ basierte Dienste für die E-Wirtschaft!
Kommerzielle
VPPs
Technische
VPPs
Smart
Metering
Energy
Trader
Aggregator
Industrie
SME / Home
E-Mobility
Storage
Energy Services Value Chain
Dienstleistungsplattformen
Information Information Information Information
Steuerung Steuerung Steuerung Steuerung
Neue Tech-
nologienCharging
Infrastructure
Information
Steuerung
Markt-
preise
Energy
Production
TSO
Transport
DSO
Distribution
Klassische
Services
Engpass
mangt.
DesignedServices
ERP
Billing
systeme
WFM
WIM
Prozesse
Standardisierte, sichere
Schnittstellen
Dienst-anbieter
End-kunde
Schnittstellen
Dienstleistungsebene
Technologische Ebene
Sicherheitsbereich
Nutzerverhalten
Nachfrage
Neue Services
Anforderungen
Flexibles Dienstleistungsportfolio
Sicherheitslinie
Regula-
tor
Wetter-
daten
Contract
mangt.
Lösungen für die Nutzung von Economies of Scale sind bereits für jeden zugänglich!
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Angebot auf Basis von Dienstleistungsplattformen der neuesten Generation
Virtuelles Kraftwerk
Auf Basis von BPM und M2MErzeugung von Flexibilitäten aus unter-
schiedlichen Erzeugungstechnologien
Prognosefunktionalität zur Deckung zukünftiger
Energienachfragen
Einsatzoptimierung durch Realtime Monitoring
Schnittstellen zur Direktvermarktung (Börse)
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Angebot auf Basis von Dienstleistungsplattformen der neuesten Generation
Smart Metering
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Auf BPM BasisSmart Meter Gateway Administration
Für diverse Gateway Hersteller (Theben, PPC, Devolo…)
Eigene PKI Infrastruktur (Zertifikate, Kryptographie,
Schlüssel, CA, etc.)
Eigene Marktkommunikation
80 verschiedene Konnektoren (Edifact, SAP, MSCons,
etc.)
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Angebot auf Basis von Dienstleistungsplattformen der neuesten Generation
E.ON Ruhrgas: Central Platform for Market Communication
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Benefits
Die Umsetzung der Anforderungen der Zusammenarbeit mit der „Vereinbarung Gas" sowie die neuen Standards der Europäischen Komitees EASEE Gas
Reduktion der Server von 11 auf 5, verringerte Betriebskosten
BPMUmsetzung von nationalen und internationalen Anforderungen
Konsolidierung der IT-Landschaft nur mit kleinere projektspezifischen Modifikationen
Anschluss von internen Systemen
Hochproduktive Überwachung von unternehmensrelevanten Prozessen
Turnover >700 billion kWh petroleum gas p.a.
One of the leading gas companies in Europe,
one of the major private importers of
petroleum gas worldwide
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Angebot auf Basis von Dienstleistungsplattformen der neuesten
Generation eMobility “pioneering technology in Singapore”
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Project figures
2011: Launch of Charging Service
2012: 60 Electric Vehicles, 63 charging stations
2014: break-even 1,500-3000 EV (ca. 2% of vehicles)
By 2016: Develop business model, partners & drivers
eMobility SolutionTechnologie und Serviceanbieter
Offenheit für 3rd-Party-Anbieter
Integration von neuen Geschäftsmodellen
Lokale Betrieb der Infrastruktur
Second highest population density
Top ranked on Innovation Index
Living city lab and talent hub (AP)
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Angebot auf Basis von Dienstleistungsplattformen der neuesten Generation
John Deere machines (U.S.): "Machine health revolution"
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Rules TechnologyTelemetrische Maschinendiagnose
Diverse Services für John Deere Kunden
Intelligentes Monitoring diverser Maschinen KPIs und Flüssigkeitenmanagement
Optimierte Service Intervalle
Global market leader
2010 sales: USD 26 billion
> 50,000 employees worldwide
Project figures
Minimierung der Stillstandszeiten
Preisreduktion der SLA
Wettbewerbsvorteil: "Move More Dirt for Less Money"(quote, John Deere)
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Prognostizierende Wartungsplattform
Steigern der Effektivität des Equipments
Service Portal für Angestellte und Kunden
Integriertes Maschinensystems
Echtzeiterfassung der Maschinendaten
Toolunterstützte Prognose der möglichen Stillstandszeiten
Customer benefit
Planung des optimalen Wartungsaufwands
Reduktion von Reparatur-, Ressourcen und Energiekosten
Erhöhung der Produktitivät durch Prophylaxe von ungeplanten Stillständen
Angebot auf Basis von Dienstleistungsplattformen der neuesten Generation
Intelligent Maintenance based on Remote Service Portals
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Angebot auf Basis von Dienstleistungsplattformen der neuesten Generation
Intermodale Transportsysteme
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Target Groups
Transportation
Providers
Public Institutions
Carsharing providers
Tourism Associations
Content Providers
Vernetzte Mobilitätsdienste
Wir entwickeln Software-Systeme, die eine breite Palette von
Mobilitätsdienstleistungen (z.B. Kurzstrecken, öffentliche Verkehrsmittel,
Auto- und Fahrrad-Sharing) auf einer Plattform zusammen bringen –
inklusive Zahlungsfunktionen und Kundenbindungsplänen.
Benefits
Billing and reservation functionality for a wide
range of providers, all through a central
interface/platform
Convenience and added value for end users,
creating greater enthusiasm for alternate
modes of transportation
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Angebot auf Basis von Dienstleistungsplattformen der neuesten Generation
Elektromobilität
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Brokering-Dienstleistung (eRoaming)
Eine Software-Plattform für die Verwaltung von gemeinsam genutzten
Infrastrukturen der Elektromobilität mit verschiedenen Dienstleistern:
Benutzer können bequem auf die von verschiedenen Anbietern
angebotenen Dienstleistungen zurückgreifen.
Target Groups
Charging Station
Operators
Electromobility
Providers
Benefits
Customers can use charging points run by any
provider
Customers have online access, e.g. via app
Providers can form networks
Billing and payments are administered through
a central platform
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Angebot auf Basis von Dienstleistungsplattformen der neuesten Generation
Smart City Monaco 3.0 Plattform
*Source: McKinsey
Mobility + Public Services
Eine Eintrittskarte für die städtischen
Verkehrsmittel (ÖPNV, Mietwagen
und Taxis) und öffentliche
Veranstaltungen/ eCity Marktplatz
Energy + Security + Mobility
Überwachungskameras können mit
intelligenten Straßenbeleuchtung
kombiniert werden, auf der Straße
Park-lösungen und mit EV-
Ladestationen erweitert
Mobility + Cameras
Ampeloptimierung mit Kameras
reduziert Durchlaufzeit
Governance + Security
Kameras helfen, Verbrechen zu
reduzieren und ermöglichen eine
schnellere Notfallreaktionszeit
Städte profitieren von der höheren Attraktivität bei Bevölkerung und
Industrie.
Bürgerinnen und Bürger profitieren von der verringerten Fahrzeiten,
günstigeren Kosten und besseren Services.
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Was spricht für SaaS als Beschleuniger?
Stark verteilte Systeme bei gleichzeitig hohem Vernetzungsgrad
Technisch: Alles ist vernetzt und von außen steuerbar (dezentral verteilte Assets)
Organisatorisch: Komplexe kooperative Geschäftsmodelle mit vielen
unternehmensübergreifenden Prozessen (externe Services)
SaaS ermöglicht die starke Entflechtung mit zentralen Hubs und der gemeinsamen
Nutzung technischer Infrastrukturen wie z.B. Steuerstrecken und Kommunikationswege
Hoher Investitions- und Zeitaufwand bei Eigenentwicklung
Viele Business Cases sind in der Anfangsphase nicht wirtschaftlich darstellbar
SaaS bietet skalierbare Preismodelle und erlaubt den raschen Einstieg, auch wenn die
Skaleneffekte noch nicht vorhanden sind (das System wächst mit)
Hoher Aufwand für sichere, zertifizierte Infrastruktur und Betrieb
Komplexe Sicherheitssysteme mit langwierigen Zertifizierungen oder Präqualifiziernugen
SaaS verringert den Aufwand und legt die Zertifizierungsaufwände auf mehrere
Mandanten um
Hoher Aufwand für Steuerstrecken
Kenntnisse über diverse Technologien, Protokolle, und Bandbreiten
SaaS nutzt bestehende Standards und optimiert die Nutzung der Steuerstrecken
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SaaS bietet erhebliche Kosteneinsparungen bei Infrastruktur und im Betrieb!
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Zusammenfassung
Durch die gemeinsame Nutzung von SaaS-Services (Sichere Infrastruktur, Betrieb,
Steuerstrecke,..) durch mehrere Mandanten ergeben sich erhebliche Kostenvorteile
bei geringerem Betriebsrisiko
SaaS ermöglicht einen wesentlich rascheren Markteinstieg mit gleichzeitig niedrigen
Investitionskosten
Die Einrichtung kundenspezifischer Prozesse mit Integration in die bestehenden
Systeme ist immer möglich (Anpassbarkeit)
SaaS reduziert den Engpass an Fachkräften (IKT)
Skalierbare nachvollziehbare Preismodelle sind ein wesentlicher Erfolgsfaktor
Kunden profitieren von der kontinuierlichen Weiterentwicklung und können sich auf
Ihre Kernkompetenzen konzentrieren
Es ist kein "entweder oder" sondern eine Frage der
sinnvollen Verknüpfung existierender und künftiger Services
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Vielen Dank! Fragen?Bosch Software Innovations GmbH Dr. Wilson Maluenda
Schöneberger Ufer 89-91 Senior Consultant
10785 Berlin wilson.maluenda@bosch-si.com
GERMANY Tel. +43 (664) 8365089
www.bosch-si.com
www.blog.bosch-si.com