Hierarchisches Optimierungskonzept für die Laststeuerung von Haushaltsgeräten - Stille, Karl Stephan Christian; Böcker, Joachim; Bettentrup, Ralf; Kaiser, Ingo (ETG-Fachtagung "Von Smart Grids zu Smart Markets")
Haushaltsgeräte aus der Klasse der "Weißen Ware" tragen mit etwa einem Drittel ($34,2%$ \citeBDEW2013) zum privaten Energieverbrauch bei. Diese Veröffentlichung präsentiert eine Struktur und die dafür notwendige optimale Betriebsstrategie für Weiße Ware in einer Umgebung mit Strompreisen, die wegen der Volatilität der Regenerativen Energien stark fluktuieren. Das vorgeschlagene Konzept nutzt dafür ein dezentrales Energiemanagementsystem, das über drei Hierarchieebenen verteilt ist: die Geräteebene, die Haushaltsebene und die Ortsnetzebene. Auf der Geräteebene nutzt dieses Konzept zusätzlich Betriebsflexibilitäten der Haushaltsgeräte aus.
Keywords: Energy management; hybrid energy storage system; self-optimization; multi-objective optimization; adaptive systems; pareto set; SFB614-D1; SFB614-D2; LEA-Publikation; Eigene

Konzipierung eines selbstoptimierenden hybriden Energiespeichersystems unter besonderer Berücksichtigung der Verlässlichkeit - Gausemeier, Jürgen; Iwanek, Peter; Dorociak, Rafal; Stille, Karl Stephan Christian; Böcker, Joachim (Wissenschaftsforum Intelligente Technische Systeme, 9. Paderborner Workshop Entwurf mechatronischer Systeme)
Die absehbare Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnik wird mechatronische Systeme mit inhärenter Teilintelligenz ermöglichen. Hierfür verwenden wir den Begriff Selbstoptimierung (S.O.). Selbstoptimierende (s.o.) Systeme reagieren autonom und flexibel auf sich ändernde Umfeldbedingungen [ADG+09]. Die Entwicklung derartiger Systeme erfordert eine enge Zusammenarbeit der Entwickler der beteiligten Domänen Mechanik, Elektrik/Elektronik, Regelungstechnik und Softwaretechnik. In diesem Beitrag wird erklärt, wie die Steigerung der Verlässlichkeit durch S.O. bei der Konzipierung eines s.o. Systems adäquat berücksichtigt wird. Die Konzipierung des hybriden Energiespeichersystems des innovativen Schienenfahrzeugs RailCab wird retrospektive durchgeführt. Dies erfolgt von der ersten Funktionsdefinition über die Lösungsauswahl und die dazugehörige Nutzwertanalyse bis hin zur Produktkonzeption des Energiespeichersystems. Es wird gezeigt, wie die Schwachstellen und Widersprüche eines technischen Systems identifiziert sowie mit Hilfe geeigneter Gegenmaßnahmen behoben werden können. Hierbei soll insbesondere die Integration der S.O. als Möglichkeit zur Behebung der Schwachstellen betrachtet werden. Somit wird gezeigt wann und wie die Entscheidung über die s.o. Auslegung des Systems getroffen und die Steigerung der Verlässlichkeit dabei ins Kalkül gezogen wird.
Keywords: Konzipierung; Selbstoptimierung; Verlässlichkeit; Mechatronik; Hybrider Energiespeicher; LEA-Publikation; Eigene

Selbstoptimierung in der Anwendung - Böcker, Joachim; Buchholz, Oleg; Romaus, Christoph; Schulte, Christoph; Stille, Karl Stephan Christian (Wissenschaftsforum Intelligente Technische Systeme, 9. Paderborner Workshop Entwurf mechatronischer Systeme)
Die absehbare Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnik wird mechatronische Systeme mit inhärenter Teilintelligenz ermöglichen. Hierfür verwenden wir den Begriff Selbstoptimierung (S.O.). Selbstoptimierende (s.o.) Systeme reagieren autonom und flexibel auf sich ändernde Umfeldbedingungen [ADG+09]. Die Entwicklung derartiger Systeme erfordert eine enge Zusammenarbeit der Entwickler der beteiligten Domänen Mechanik, Elektrik/Elektronik, Regelungstechnik und Softwaretechnik. In diesem Beitrag wird erklärt, wie die Steigerung der Verlässlichkeit durch S.O. bei der Konzipierung eines s.o. Systems adäquat berücksichtigt wird. Die Konzipierung des hybriden Energiespeichersystems des innovativen Schienenfahrzeugs RailCab wird retrospektive durchgeführt. Dies erfolgt von der ersten Funktionsdefinition über die Lösungsauswahl und die dazugehörige Nutzwertanalyse bis hin zur Produktkonzeption des Energiespeichersystems. Es wird gezeigt, wie die Schwachstellen und Widersprüche eines technischen Systems identifiziert sowie mit Hilfe geeigneter Gegenmaßnahmen behoben werden können. Hierbei soll insbesondere die Integration der S.O. als Möglichkeit zur Behebung der Schwachstellen betrachtet werden. Somit wird gezeigt wann und wie die Entscheidung über die s.o. Auslegung des Systems getroffen und die Steigerung der Verlässlichkeit dabei ins Kalkül gezogen wird.
Keywords: Konzipierung; Selbstoptimierung; Verlässlichkeit; Mechatronik; Hybrider Energiespeicher; LEA-Publikation; Eigene

Crosslinked Test Benches - Stille, Karl Stephan Christian; Böcker, Joachim (Design Methodology for Intelligent Technical Systems)
Keywords: Eigene

Modellbasierte Konzipierung eines hybriden Energiespeichersystems für ein autonomes Schienenfahrzeug - Gausemeier, Jürgen; Dumitrescu, Roman; Tschirner, Christian; Stille, Karl Stephan Christian (Tag des Systems Engineering)
Die Kommunikations- und Informationstechnik eröffnet neue Möglichkeiten zur Erweiterung und Optimierung der Systemfunktionalität mechatronischer Systeme. Die erfolgreiche Entwicklung dieser fortgeschrittenen mechatronischen Systeme bedarf sowohl einer besonderen Strukturierung der Informationsverarbeitung als auch einer geeigneten modellbasierten Entwurfstechnik. SysML und CONSENS eignen sich für den Entwurf derartiger Systeme. Die Anwendung von CONSENS wird anhand eines Demonstrators vertieft.
Keywords: Produktentstehung; HES; Hybrider Energiespeicher; CONSENS; SysML; SFB614; LEA-Publikation; Eigene