ModEst – Modellidentifikation aus Messdaten

Ansprechpartner

Hüttermann, Andreas

Name

Andreas Hüttermann

Energiesystemtechnik

Telefon

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+49 241 80 95399

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Hintergrund

Die Aufgabe eines Energiesystems ist die Bereitstellung einer kostengünstigen und umweltschonenden Energieversorgung. Energiesysteme weisen eine hohe Komplexität auf und daher kann der optimale Betrieb nur durch eine mathematische Optimierung sichergestellt werden. Besonders hohe Potenziale für die Anwendung mathematischer Optimierung liegen in der Sektorkopplung. Gekoppelte Energiesysteme stellen mehrere Energieformen bereit, beispielsweise Strom, Wärme und Kälte, und bestehen aus komplexen Anlagen (Blockheizkraftwerke, Absorptionskältemaschinen etc.). Um diese Energiesysteme zu betreiben, werden verschiedene Energieträger, wie beispielsweise Gas oder Strom, genutzt. Außerdem können erneuerbare Energien aus Windkraft-, Solarthermie- oder Photovoltaikanlagen einbezogen werden. Aufgrund der inhärenten Systemkomplexität dieser integrieren Energiesysteme sind mathematische Optimierungsmethoden unerlässlich, um die Effizienzpotenziale auch in der Praxis zu heben.

Grundlage für die Anwendung mathematischer Optimierung ist ein mathematisches Modell des Energiesystems, das die verschiedenen Anlagen und deren Interaktionen adäquat abbildet. Derzeit stellt der Aufwand, den diese Modellierung komplexer Energiesysteme erfordert, das größte Hemmnis zur Verwendung von mathematischer Optimierung für die meisten Anwender dar: üblicherweise muss für jedes Energiesystem ein neues Modell aufgebaut und parametriert werden. Für diese Modellbildung stehen keine systematischen Methoden zur Verfügung. Es liegen jedoch für moderne Energiesysteme zunehmend Daten aus Energiemanagementsystemen vor, die für die Modellierung herangezogen werden können.

 

Ziel

Chempark Leverkusen / Currenta Urheberrecht: Currenta

Ziel des Forschungsprojekts ModEst ist es, Methoden zu entwickeln, die die Modellierung von Energiesystemen automatisieren. Dabei sollen vor allem Daten aus Energiemanagementsystemen eingebunden werden. Die zu entwickelnden Methoden fallen in den Forschungsbereich der Modellidentifikation und ermöglichen dem Anwender (z.B. Planungsingenieur oder Energieberater), eine Modellidentifikation anhand von Messdaten durchzuführen. Ein wichtiger Aspekt der zu entwickelnden Methoden ist, dass der Anwender keine tiefen mathematischen Kenntnisse im Bereich der Modellidentifikation benötigt. Die Methoden zur Modellidentifikation werden in einem Prototyp eines leicht zu bedienenden Software-Tools umgesetzt. Das Software-Tool richtet sich an Nutzer aus Energietechnik, -wirtschaft und -consulting. Die Methoden zur Modellidentifikation werden mithilfe von herausfordernden Praxisbeispielen des Industriepartners CURRENTA entwickelt, validiert und auf Anwendbarkeit in der Praxis geprüft werden. Dabei sollen die zu entwickelnden Methoden allgemein auf industrielle Energiesysteme anwendbar sein.

 

Förderer

Logo BMWi Urheberrecht: BMWi

Das Projekt wird im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

 

Projektdetails

Projektdauer

31.08.2021