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Item type:Publication, Access status: with files , Simulationsstudie zur Verbesserung der Effizienz der Lagerung in Seehafen-Containerterminals(2023-03).Publicationtype: Conference Poster not in Proceedings162 151 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: with files , Entwicklung einer Methode zur betriebsoptimierten Netzentwicklung und Quantifizierung der Simulationskomplexität maritimer Energiesysteme(2023-03-16); ; Die Schifffahrt verantwortet ca. 3 % der globalen Treibhausgasemissionen. Damit trägt sie maßgeblich zur geopolitischen Relevanz der Klimakrise bei. Mit Einführung von Kennzahlen wie dem Carbon Intensity Indicator existiert ein Instrument, die CO2 -Emissionen der Schiffe zu erfassen und perspektivisch zu senken. Damit baut sich für die Reeder ein Spannungsfeld auf, möglichst kostenoptimal die Emissionen zu senken. Neben Effizienzsteigerungen durch Einzelmaßnahmen ist das Schiffenergiesystem die Hauptstellschraube zur Emissionssenkung. Ein ideales Energiesystem verbindet geeignete emissionsfreie Energiequellen und wird auf optimierte Weise betrieben. Die Umstellung auf Gleichstromnetze ermöglicht dabei höhere Effizienzen durch weniger Wandlungsverluste. In den Simulationen und Laboruntersuchungen zur Entwicklung, Optimierung und Validierung wird eine hohe Genauigkeit bei niedriger Rechen- und Entwicklungszeit angestrebt, um Risikobereitschaft und Systemüberdimensionierung gegeneinander abzuwägen. Ein Optimierungsmodell wird entwickelt, das die Art der Energieträger optimiert und mithilfe der aus der Kraftwerkseinsatzplanung bekannten gemischt-ganzzahligen linearen Programmierung die wirtschaftlich optimale Betriebsweise ermittelt. Daraus können anschließend allgemeingültige Betriebs- und Regelkonzepte für verschiedene Schifftypen und Energiesysteme abgeleitet werden. Dieser Beitrag zeigt Methoden auf, Gleichstromnetze auf Schiffen zu entwickeln, die Komplexität von Netzsimulationen zu quantifizieren und geeignete Energiequellen und deren optimierte Betriebsweise zu ermitteln.Publicationtype: Conference Poster not in Proceedings49 49 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Access status: with files , KI-basiertes Energiemanagement für Schiffe mit Gleichspannungs-Energienetzen(2023-03-16); ; Die Veränderung des Klimas verdeutlicht u. a. die globale Relevanz des emissionsarmen Betriebs maritimer Systeme. Für diesen bedarf es einer nachhaltigen Energieversorgung an Bord, die durch die Integration erneuerbarer Energiequellen erreichbar ist. Dadurch entstehen zusätzliche Freiheitsgrade für das Energiemanagement eines Schiffs gegenüber dem Stand der Technik, bei dem alle Anlagen über große zentrale Generatoren versorgt werden. Da an Bord großenteils Gleichstrom (DC) verwendet wird, wird eine DC-Energieversorgung betrachtet, welche gegenüber Wechselstrom (AC)-Netzen Umwandlungsverluste reduziert. In der Studie wird mit Reinforcement Learning als Methodik für eine mehrdimensionale Optimierung untersucht, welche zusätzlichen Freiheitsgrade im Energienetz ausgeschöpft werden können. Dazu werden ein exemplarisches Kabinennetz eines Kreuzfahrtschiffes realitätsgetreu in MATLAB (Software) modelliert und eine optimierte Regelung für das Energiemanagement simuliert. Dabei werden zwei Regelziele verfolgt: zum einen die Optimierung der Spannungsniveaus der Quellen (Batteriespeicher, Photovoltaik, Netzeinspeisung) in Form einer Droop-Regelung, zum anderen die Optimierung der mit dem Netz ausgetauschten Leistungen der genannten Quellen. Durch die Anpassung der Spannungsniveaus lässt sich die Aufteilung der Lasten zwischen den Quellen variieren, eine Überlastung einzelner Quellen verhindern und die Lebensdauer der Komponenten im Netz maximieren. Die Studie leistet einen Beitrag bei der Ermittlung des Potenzials von KI-Anwendungen für das Energiemanagement.Publicationtype: Conference Poster not in Proceedings61 57