FIVE-SH – Föderierter Infrastrukturverbund Schleswig-Holstein

Grobkonzept: Föderierter Infrastrukturverbund Schleswig-Holstein (FIVE-SH)

Version 1.2

07.10.2026

1. Einleitung & strategische Ausrichtung

Der Föderierte Infrastrukturverbund Schleswig-Holstein (FIVE-SH) ist ein hybrides, dezentrales Cloud-Ökosystem, das öffentliche und privatwirtschaftliche Akteure in Schleswig-Holstein (SH) zusammenführt. Der Verbund orientiert sich an einer offenen, standardisierten Referenzarchitektur für souveräne Cloud-Infrastrukturen, dem Sovereign Cloud Stack (SCS), und ermöglicht die Modernisierung von Fachverfahren der Landesverwaltung und der Kommunen durch eine resiliente, skalierbare und souveräne Infrastruktur auf Basis von etablierten Technologien wie Kubernetes oder Ceph.

Kernziele:

2. Föderiertes Zonen- und Regionenmodell

2.1 Regionenmodell

Schleswig-Holstein (Kernregionen)

Der Verbund ist in vier geografisch verteilte Regionen unterteilt, die eine flächendeckende Abdeckung von SH gewährleisten. Alle Standorte bieten gleichartige Leistungen in Form von Kubernetes-Clustern und Ceph-Speicher mit lokaler Datenhoheit an.

Region Standorte (Beispiele)
Nord Flensburg, Schleswig, Schuby, Leck
Süd Rellingen, Pinneberg, Elmshorn, Hamburg
Ost Lübeck, Eutin, Kiel, Neumünster, Stormarn
West Husum, Heide

Die Landesverwaltung übernimmt die übergreifende Steuerung der Regionen und der in den jeweiligen Standorten verfügbaren Zonen. Die Teilnahme von Anbietern erfolgt durch den Beitritt zu einem Rahmenvertrag. Der Rahmenvertrag wird gemeinschaftlich mit allen Anbietern weiterentwickelt.

Rahmenvertraglich wird festgelegt, dass jede Zone (vgl. folgenden Abschnitt) in einer Region autonome Kubernetes-Cluster und Ceph-Speicherknoten mit lokaler Datenhoheit und gleichartigen Leistungen hostet. Dieses gemeinsame Angebot kann durch individuelle Angebote erweitert werden. Die Regionen sind über das glasfaserbasierte Landesnetz Schleswig-Holstein hochverfügbar und performant vernetzt.

Digital Embassies (Partnerregionen für Datenhinterlegung)

Für grenzüberschreitende Resilienz werden zwei weitere Regionen zunächst als reine Datenhinterlegungs-Standorte eingebunden:

Region Standorte (Beispiele) Zweck
Südschweden Malmö, Lund Datenhinterlegung für Disaster Recovery
Oberösterreich Linz, Wels Datenhinterlegung für EU-weite Resilienz

Diese Regionen dienen zunächst der sicheren Datenhinterlegung (Backup/Replikation) und ermöglichen die Umsetzung des Digital-Embassy-Konzepts: Bei Ausfall in SH können Daten aus den Partnerregionen wiederhergestellt werden – ohne dass aktive Workloads dort betrieben werden. Im Gegensatz zu anderen Konzepten für Data Embassies soll hier ein Wert auf eine möglichst produktionsnahe Konzeption und direkte Einbindbarkeit in Wiederherstellungsszenarien gelegt werden. Perspektivisch sollen diese Zonen so ausgelegt werden, dass auch ein Betrieb ausgewählter Verfahren in diesen Zonen ermöglicht wird.

2.2 Zonenmodell

Der Verbund unterteilt sich in Zonen mit unterschiedlichen Netzzugängen und Sicherheitsanforderungen. Primär dienen die Zonen der Produktion von verwaltungsinternen Verfahren im Landesnetz. Darüber hinaus gibt es getrennte Zonen für internetbasierte Verfahren. Die Zuordnung von Workloads zu Zonen erfolgt durch die Auftraggeber, die dabei örtliche Restriktionen oder Restriktionen basierend auf der Betreiberorganisation (z. B. nur öffentlich-rechtliche Anbieter) vorgeben können.

Zone Netzzugang Zweck Betreiber
Landesnetz (Intern) Isoliertes Landesnetz SH Verwaltungsinterne Verfahren (hoheitliche Aufgaben, kritische Infrastruktur) Dataport (betreibt im Auftrag des Landes zentrale Rechenzentren), Kommunen, kommunale IT-Dienstleister, Stadtwerke Lübeck, Zweckverband Kommunit
Landesnetz (Intern) Isoliertes Landesnetz SH Verwaltungsinterne Verfahren (i. d. R. normaler Schutzbedarf) regionale Cloud-Provider
Internet (Extern) Öffentliches Internet Internetbasierte Verfahren (z. B. Bürgerportale, externe Dienste) regionale Cloud-Provider
Hybrid Kombiniert Kooperative Projekte mit spezifischen Anforderungen oder normalem Schutzbedarf Gemischte Betreiber

2.3 Vernetzung: Underlay & Overlay

Zunächst wird das bestehende Landesnetz Schleswig-Holstein direkt für die Vernetzung genutzt. Hierzu wird auf Basis der aktuellen Ausprägung des Landesnetzes eine gesonderte, geschlossene Benutzergruppe (GBG) eingerichtet, die die Standorte und die kommunalen Nutzer miteinander vernetzt. Zur Erweiterung des Nutzerkreises wird später ein Mesh-VPN auf Basis von Netbird als Overlay eingesetzt.

Perspektivisch wird das Landesnetz als Underlay-Netz genutzt, während das Netbird-Mesh-VPN als Overlay dient, das sichere, verschlüsselte Verbindungen zwischen allen Standorten und Zonen herstellt:

2.4 Anbietergruppen & kundenseitige Steuerung

Kunden von FIVE-SH können öffentliche Stellen des Landes sowie gemeinnützige Vereine und Verbände sein. Kunden des FIVE-SH können ihre Deployments und Migrationen gezielt auf Anbietergruppen einschränken, um Compliance-Anforderungen, Kostenoptimierung oder strategische Vorgaben zu erfüllen:

Anbietergruppe Zusammensetzung Einsatzzweck
Öffentlich-rechtliche Anbieter Kommunen, Stadtwerke, Zweckverbände, Dataport Hoheitliche Verfahren, maximale Compliance
Lokale/regionale Anbieter regionale Cloud-Provider, privatwirtschaftliche Rechenzentren in SH Nutzung von Angeboten der Digitalwirtschaft, lokale Wertschöpfung, schnelle und offene Innovation
Alle Anbieter Öffentlich-rechtlich + privatwirtschaftlich Maximale Flexibilität und Skalierbarkeit, Ausbau eines regionalen Ökosystems
Benutzerdefiniert Freie Kombination von Anbietern Individuelle Anforderungen (z. B. nur bestimmte lokale Zonen)

Steuerungsmechanismen:

2.5 Green-IT & Nachhaltigkeit

FIVE-SH adressiert die Ziele der Landesstrategie für Green-IT durch ein modernes, energieeffizientes und nachhaltiges Infrastrukturkonzept:

Bezug zur Landesstrategie: FIVE-SH unterstützt die schleswig-holsteinische Green-IT-Strategie durch Konsolidierung, Effizienzsteigerung und nachhaltige Betriebskonzepte – ohne die dezentrale Hoheit und Flexibilität der öffentlichen und privaten Akteure einzuschränken.

3. SCS-basierte Referenzarchitektur

Der FIVE-SH nutzt den Sovereign Cloud Stack (SCS) als technische Basis für eine offene und standardisierte Cloud-Infrastruktur. SCS definiert eine Referenzarchitektur, die Interoperabilität, Souveränität und Resilienz durch folgende Prinzipien sichert:

Mittelfristiges Ziel: Die Erleichterung von Compliance – unter anderem durch Automatisierung der IT-Grundschutzvorgehensweise des BSI. Dies wird durch größtenteils automatisierte Erstellung aktueller Nachweise der Umsetzung auf Basis der gemeinsamen Basiskonzeption von FIVE-SH erfolgen. Das Land wird im Rahmen einer bestehenden Kooperationsvereinbarung mit dem BSI und einer gesonderten Ausschreibung zur Compliance-Automation an dieser Innovation arbeiten.

3.1 Kubernetes-Cluster (SCS-kompatibel)

Direktes Ziel: Verbesserung der operativen Sicherheit durch automatisierte und detaillierte Prüfungen der Deployments. Dies ermöglicht eine strukturelle Verbesserung des Betriebs von Fachverfahren und eine Berücksichtigung von Informationssicherheit bereits in den ersten Bereitstellungsschritten. Die Umsetzung erfolgt durch:

3.2 Föderierter Ceph-Speicherverbund

Die Ceph-Speicherknoten aller Regionen werden in einem föderierten Modell zusammengeschlossen, um höhere Resilienz durch mehrere Datenkopien zu erreichen:

Resilienzvorteile:

3.3 Gemeinsame zentrale Dienste

FIVE-SH bietet gemeinsame Dienste zentral an, die von allen Teilnehmern genutzt werden können. Diese Dienste werden auf der föderierten Infrastruktur bereitgestellt und ermöglichen effiziente Nutzung, Standardisierung und Skaleneffekte:

Vorteile:

4. Nutzung

4.1 Modernisierung von Fachverfahren

Der FIVE-SH dient als Basis für die Digitalisierung der Landesverwaltung und Kommunen:

4.2 Zentrale Dienste der Landesverwaltung

Die Landesverwaltung nutzt FIVE-SH, um durch das Bereitstellen zentraler Dienste und Lösungen drei strategische Ziele zu erreichen – in Einklang mit der Open-Source- und Open-Innovation-Strategie des Landes:

  1. Digitale Daseinsvorsorge vorantreiben – durch flächendeckende, hochverfügbare Infrastruktur für Verwaltung und in gemeinnützigen Vereinen organisierte Zivilgesellschaft.
  2. Digitale Souveränität stärken – durch lokale Datenhoheit und anbieterneutrale Standards (SCS).
  3. Zusammenarbeit im Bereich kritischer Infrastrukturen verbessern – durch gemeinsame Plattformen für KRITIS-Akteure.

Konkrete Anwendungsfälle:

4.3 Einbindung der KI-Community Schleswig-Holstein

FIVE-SH unterstützt die aktive KI-Community in Schleswig-Holstein durch einen synergetischen Ansatz: KI-Ressourcen werden zentral vorgehalten und effizient genutzt, um Kosten zu senken, Expertise zu bündeln und Innovationen zu beschleunigen.

Unterstützungsangebote für die KI-Community:

Vorteile:

Ziel: Schaffung eines KI-Ökosystems in Schleswig-Holstein, das Forschung, Startups und etablierte Unternehmen verbindet und die digitale Transformation durch KI vorantreibt.

5. Regionale Betreiber und Aktivierung der Digitalwirtschaft

Der FIVE-SH setzt auf lokale und regionale Partner, um eine mittelständisch geprägte Digitalwirtschaft in Schleswig-Holstein zu aktivieren. Durch die Einbindung regionaler Rechenzentrumsbetreiber und IT-Dienstleister werden Wertschöpfungsketten vor Ort gestärkt und Abhängigkeiten von externen Anbietern reduziert. Zudem dient FIVE-SH als Einstiegspunkt für lokale Anbieter in die cloud-orientierte Produktion ihrer Lösungen und mittelbar als Tor in die deutsche Verwaltungscloud (DVC).

Gruppe Betreiber (regionaler Fokus) Finanzierung Beitrag zur Digitalwirtschaft
Öffentlich-rechtlich Dataport, kommunale IT-Dienstleister und Zweckverbände Landeshaushalt, kommunale Mittel Bereitstellung hoheitlicher Infrastruktur
Privatwirtschaftlich regionale Cloud-Provider Nutzerbasierte Abrechnung (Pay-as-you-go), zentrale Finanzierung gemeinsamer Angebote durch Land, Individuallösungen Innovative Dienste aus einem regionalen Ökosystem
Hybrid Gemischte Konsortien aus regionalen Akteuren Projektbezogen Kooperative Innovationsprojekte, z. B. für Smart-City-Projekte

Vorteile regionaler Betreiber:

5.1 Aktivierung der mittelständischen Digitalwirtschaft

Der FIVE-SH ist ein Katalysator für die digitale Transformation des Mittelstands in Schleswig-Holstein. Durch die Bereitstellung einer lokalen, souveränen Cloud-Infrastruktur werden Hürden für KMU und Startups gesenkt und neue Geschäftsmodelle ermöglicht. Nach Erreichen eines ausreichenden Ausbaustands soll die Möglichkeit eröffnet werden, weitere internetbasierte Zonen auch für privatwirtschaftliche Nutzer zu öffnen.

Maßnahmen zur Aktivierung:

5.2 Föderierte Finanzierungsmechanismen

FIVE-SH sieht verschiedene Finanzierungsmodelle vor, die sowohl zentrale als auch dezentrale Ansätze ermöglichen. Zu Beginn werden föderierte Finanzierungsmechanismen nicht oder nur eingeschränkt zur Verfügung stehen und sollen gemeinsam mit den Betreibern der Infrastrukturen und Dienste entwickelt und implementiert werden.

Nutzen für den Mittelstand:

Ziel: Schaffung eines Netzes digitaler Unternehmen in SH, das lokal verankert ist.

6. Umsetzung & Roadmap

Phase Zeitraum Meilensteine
Vorbereitung Q4 2026 – Q1 2027 Machbarkeitsstudie, Partnerakquise (insb. regionale Betreiber), Waldur-Setup, initiale Basisdienste für den Betrieb von FIVE-SH
Pilot Q2 2027 – Q4 2027 Aufbau erster Region mit privatwirtschaftlichem Betreiber, Betrieb mit ausgewählten Fachverfahren und Landesbehörden, Erweiterung um zweite Region mit öffentlich-rechtlichem Betreiber
Ausbau 2028 Erweiterung auf alle 4 SH-Regionen, Integration Digital Embassies, Zertifizierungen, Onboarding regionaler Betreiber, vollständige Verfügbarkeit für alle Stellen
Betrieb Ab 2029 kontinuierliche Skalierung, Portabilitätstests, Aktivierung der Digitalwirtschaft

7. Erfolgsfaktoren

8. Fazit

Der Föderierte Infrastrukturverbund Schleswig-Holstein schafft eine zukunftsfähige, resiliente und souveräne IT-Infrastruktur, die drei zentrale Ziele vereint:

  1. Modernisierung der Verwaltung durch eine cloud-native Plattform für Fachverfahren von Landesbehörden und Kommunen.
  2. Stärkung regionaler Betreiber und Aktivierung einer mittelständisch geprägten Digitalwirtschaft in SH.
  3. Maximale Resilienz durch Portabilität von Workloads zwischen Standorten – inklusive Digital Embassies für grenzüberschreitende Ausfallsicherheit.

Durch die Kombination von Zonenmodell, geografischer Verteilung und regionaler Verankerung entsteht ein einzigartiges Ökosystem, das private und öffentliche Akteure sicher verbindet, Innovation fördert und Wertschöpfung in Schleswig-Holstein sichert. Die Einbindung lokaler Betreiber und die gezielte Aktivierung von KMU ermöglichen es FIVE-SH, eine nachhaltige digitale Transformation Schleswig-Holsteins zu unterstützen.

Land Schleswig-Holstein, Grobkonzept FIVE-SH, Version 1.2. Lizenz: CC BY 4.0. Quelle und Änderungshistorie: gitlab.opencode.de/sh/zit/five-sh.