Simulation, Monitoring und Optimierung von Systemen

In solarthermischen Systemen interagiert eine Vielzahl von Einzelkomponenten, deren Zustand abhängig von Betriebsbedingungen geregelt werden müssen. Die Systemsimulation liefert Erkenntnisse zur Optimierung insbesondere der Regelungsstrategie einzelner Komponenten, deren Leistungsfähigkeit stark durch dynamische Randbedingungen gekennzeichnet ist. Um eine optimierte Betriebsführung gewährleisten zu können, spielt die Entwicklung von Regelungskonzepten auf Systemebene eine entscheidende Rolle.

Modelle entsprechen nie der Realität, sie müssen diese jedoch ausreichend genau abbilden. Für eine optimale Modellbildung integrieren wir in den Abstraktionsprozess die umfangreiche Erfahrung aus den experimentellen Untersuchungen. Eine ganze Reihe von unterschiedlichen Testständen am Fraunhofer ISE erlaubt die für die Modellbildung notwendige Charakterisierung von Komponenten und Systemen. Ebenso spielen theoretische Grundlagen eine wichtige Rolle. Hier verfügt das Fraunhofer ISE insbesondere über Expertenwissen in der Regelungstechnik und bei numerischen Verfahren.

Wir führen Messungen an Gesamtsystemen durch und bieten z.B. mit Hilfe der modellbasierten Auswertung eine Möglichkeit an, das Objekt Klima- und Nutzerdaten bereinigt auch unter anderen Randbedingungen zu betrachten und entsprechend zu optimieren.

Bei der Systemoptimierung ist die Frage des Optimierungsziels entscheidend. Neben einer rein ökonomischen Betrachtungsweise führen wir auch ökologische Bewertungen durch. Wir zeigen dabei, wie solarthermische Wärmeerzeuger optimal mit anderen Wärmeerzeugern kombiniert werden, und welche Umweltauswirkungen bei diesen Kombinationen zu erwarten sind.

Unsere langjährige praktische Erfahrung und unser tiefgehendes theoretisches Wissen erlauben es uns, Messdaten sicher zu interpretieren und Vorschläge zur Verbesserung von Komponenten, Verschaltung sowie Regelstrategien zu machen. 

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Systemsimulation, Messsdatenanalyse und simulationsgestützte Optimierung