Präskriptive Systeme

Die Liberalisierung des europäischen Energiemarktes stellte die Netzbetreiber vor neue und herausfordernde Probleme. Darüber hinaus müssen die Netzbetreiber aufgrund des steigenden Anteils erneuerbarer Energiequellen im Zusammenhang mit dem Übergang zu einem fossil-freien Energiesystem mit der zunehmenden räumlichen und zeitlichen Variabilität von Angebot und Nachfrage umgehen. Dennoch müssen sie sicherstellen, dass alle Anforderungen an den Energietransport erfüllt werden. Darüber hinaus muss der Transport neuer Brennstoffe wie Ammoniak oder Wasserstoff integriert werden. Entscheidungsunterstützungssysteme bieten die Mittel zur Bewältigung dieser Herausforderungen.

Das Ziel der Gruppe für präskriptive Analytik ist es, komplexe Energienetze zu modellieren und schnelle Algorithmen zur optimierten Entscheidungsunterstützung für einen robusten Betrieb zu entwickeln.

Aufgrund der zugrunde liegenden technischen und physikalischen Prozesse sind die Optimierungsprobleme von Energienetzen nichtlinear und nichtkonvex, und einige der Steuerungsentscheidungen sind diskret. Geeignete mathematische Modellierung führt zu großen gemischt-ganzzahligen nichtkonvexen Problemen, die in der Regel nicht durch Standardlöser gelöst werden können.
Aufgrund der inhärenten mathematischen Schwierigkeiten müssen effektive mathematische Lösungsmethoden auf die zu lösenden Probleme zugeschnitten werden. Zu den Kernkompetenzen der Gruppe gehören die Optimierung des Flusses in großen Netzen sowie die Berechnung genauer Regelungsentscheidungen für komplexe Knotenpunkte des Systems, z.B. Verdichterstationen in Gasnetzen, zur kurzfristigen betrieblichen Entscheidungsfindung. Da unsere maßgeschneiderten Lösungen in hohem Maße von energienetzspezifischem Wissen abhängig sind, arbeiten wir eng mit Partnern aus der Gaswirtschaft und mehreren anderen Forschungseinrichtungen zusammen.