Technische Universität Ilmenau

Energieeinsatzoptimierung multimodaler Energieversorgungssysteme - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Fachinformationen zu Fachnummer 101786 - allgemeine Informationen
Fachnummer101786
Fakultät
Fachgebietsnummer2167 (Energieeinsatzoptimierung)
Fachverantwortliche(r)Prof. Dr. Peter Bretschneider
Sprachedeutsch
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse
  • Ingenieurwissenschaftliches Grundstudium
  • Grundlagen der Elektrotechnik, Mathematik
  • Energieeinsatzoptimierung - Grundlagen
Lernergebnisse

Kennenlernen

  • Versorgugnsmedien- und sektorenübergreifende Energiesysteme
  • Methoden zur Energieprognose:
    • Energiebedarfsprognose für die Energieversorgung mit Strom, Gas, Wärme/Kälte
    • Fluktuierende Einspeisungen von Windkraftanlagen und PV-Anlagen
    • Zeitreihenanalysemethoden zur Identifikation der charakteristischen Eigenschaften und exogenen Einflussgrößen
    • Modellbildung: Entwurf und Konzeption von Vorhersagemodellen, deterministische und stochastische Zeitreihenmodelle, Analytische Modelle (Ein- und Ausgangsmodelle, Zustandsmodelle), Linguistische Modelle (z.B. Fuzzy-Modelle), Konnektionistische Modelle (z.B. KNN)
    • Methoden zur Modellvalidierung und -interpretation
  • Methoden zur Energieeinsatzoptimierung:
    • Optimierungsverfahren und deren Anwendungsgebiete
    • Erstellung der Optimierungsaufgabe
    • Identifikation der Problemstellung, Festlegung des Bilanzraumes
    • Identifikation der Optimierungsgrößen und der Randbedingungen
    • Modellierung von Optimierungsaufgaben
    • Szenarien- und Variantenrechnung

Erwerb von Kompetenzen

  • Einsatz der kennengelernten Methoden zur Zeitreihenanalyse und Zeitreihenprognose
  • Aufstellen von Stoff- und Energiebilanzen und Ermittlung der ökologischen und ökonomischen Randbedingungen
  • Auswahl und Anwendung von Verfahren zur Energieeinsatzoptimierung
  • Selbstständige Durchführung von Zeitreihenanalysen und Ableitung von Prognosemodellen
  • Eigenständige Erstellung, Modellierung und Aufbau von Optimierungsmodellen
  • Praktische Befähigung durch rechnergestützte Übungen zur Energieprognose und zur Energieeinsatzoptimierung
Inhalt

Energieeinsatzoptimierung für multimodale Energiesysteme: Versorgungsmedien- und sektorenübergreifende Energiesysteme, Zeitreihenanalyse- und -prognose: Mathematische Methoden zur Analyse und Identifikation von linearen und nichtlinearen Energiezeitreihen (Bedarf, und Erzeugung), Erstellung geeigneter Prognosemodelle und Methoden zur Bewertung der Prognosegüte; Verfahren zur Energieeinsatzoptimierung: Linear, gemischt ganzzahlig und nichtlinear; Vorgehensweise zur Modellierung und Erstellung von mathematischen Optimierungsaufgaben; Übungen zur Energieprognose und zur Energieeinsatzoptimierung

Medienformen

Vorlesungsfolien, Tafelbilder

Literatur
  •  Jürgen Wernstedt: „Experimentelle Prozessanalyse“; Verlag Technik, Berlin
  • R. Schlittgen; B. Streitberg: „Zeitreihenanalyse“, R. Oldenbourg Verlag GmbH, München
  • Lothar Sachs: „Angewandte Statistik – Anwendung statistischer Methoden“, 9. Auflage, Springer-Verlag,
  • J. Frederic Bonnans, J. Charles Gilbert, Claude Lemarechal, Claudia A. Sagastizabal: „Numerical Optimization“, Springer,
  • Bazaraa, Sherali, Shetty: „Nonlinear Programming: Theory and Algorithms“, Wiley
  • Luenberger: Linear and Nonlinear Programming, Addison-Wesley
  • Hans-Jürgen Zimmermann: Operations Research Methoden und Modelle. Für Wirtschaftsingenieure, Betriebswirte und Informatiker., Friedrich Vieweg & Sohn Verlag | GWV Fachverlage GmbH
Lehrevaluation
Spezifik im Studiengang Master Electrical Power and Control Engineering 2013, Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 (EET)
FachnameEnergieeinsatzoptimierung multimodaler Energieversorgungssysteme
Prüfungsnummer2100577
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlpflicht
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 30 Minuten
Details zum Abschluss
max. Teilnehmerzahl

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.