2017-09-01  –  2021-02-28

201.701,00 EUR

Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - Goethe-Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (G-CSC), Frankfurt am Main, Hessen

03KB132A

Energetische Biomassenutzung [EB1920]

01179794/1  –  ESTEBIS

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI5)

Energie

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines detaillierten Modells zur effizienten Echtzeit-Steuerung einer zweistufigen Biogasanlage und dessen praktische Anwendung in enger Zusammenarbeit mit den Partnern. Das Modell basiert auf dem bereits in [Muha et al. 2012] beschriebenen Modell. Das Steuerungsproblem wird als Optimierungsproblem formuliert, das auf dem bestehenden Modell beruht, und mit mathematischen Optimierungsverfahren gelöst. Die Echtzeit-Steuerung erfordert die Identifikation kritischer Parameter u¨ber Sensitivitätsanalysen. Die von den Verbundpartnern zu ermittelnden experimentellen Daten werden kontinuierlich in das Steuerungsmodell eingelesen. Dabei muss in jeder einzelnen Rechnung ein zeitabhängiges Problem gelöst werden. Soll die Steuerung in Echtzeit erfolgen, sind die Rechnungen zeitkritisch. Deshalb sollen reduzierte Modelle mit akzeptablem Rechenaufwand fu¨r den praktischen Einsatz entwickelt werden. Dabei soll der Rechenaufwand des reduzierten Modells den Möglichkeiten eines aktuellen Arbeitsplatzrechners entsprechen und damit die wirtschaftliche Nutzung der Echtzeit-Steuerung ermöglichen. Arbeitsschritte und Meilensteine: A/M1 Erstellung eines Optimierungsproblems zur Bestimmung kritischer Parameter aus den Messdaten. A/M2 Erster einfacher Demonstrator einer Steuerung lauffähig. Bestimmung kritischer Parameter u¨ber Sensitivitätsanalysen. A/M3 Optimierung der Messmethode fu¨r die der Parameterbestimmung zugrunde liegenden Daten. Das Optimierungsproblem wird dazu benutzt, die optimale Platzierung der Sensoren zu finden. A/M4 Volle Steuerung lauffähig. A/M5 Erstellung eines reduzierten Modells zur Minimierung des Rechenaufwandes.