Kategorie Innovation & Technologie - 27. September 2015
Netze knüpfen, damit Strom und Geld nicht ausgehen
Dornbirn – Stromnetz, Finanzmarkt und Müllabfuhr haben nicht viel gemeinsam, könnte man meinen. Forschende der Fachhochschule Vorarlberg zeigen, dass diese Annahme falsch ist. Im neuen „Josef-Ressel-Zentrum für angewandtes wissenschaftliches Rechnen in Energie, Finanzwirtschaft und Logistik“ arbeiten Wissenschafter interdisziplinär an der Simulation und Optimierung komplexer Systeme, indem sie Synergien dieser unterschiedlichen Themenbereiche nutzen.
„Vorhersagen und Entscheidungen sind in jeder der drei Branchen auf Basis komplex interagierender Variablen zu treffen“, sagt Jörg Petrasch, Leiter des vom Wissenschafts- und Wirtschaftsministerium kofinanzierten Josef-Ressel-Zentrums. Über die Gemeinsamkeiten sagt er: „Rechenintensive numerische Algorithmen treten in diversen Anwendungsgebieten auf. Erstaunlich ist, dass so unterschiedliche Fragestellungen wie die Planung und Optimierung von elektrischen Netzwerken, Finanzportfolios oder Logistiktouren, beispielsweise der Müllabfuhr, zu ähnlichen mathematischen Modellen führen.“ So sei die Beschreibung der Struktur von Stromnetzen und die Beschreibung von Routen und Straßennetzen als Graph dieselbe. Eine solche Ähnlichkeit sei auch bei der Untersuchung von Blackouts, den großflächigen Zusammenbrüchen von Stromnetzen, und Zusammenbrüchen von Finanzsystemen zu beobachten.
In allen drei Bereichen hat man es mit Netzwerken zu tun. „Es geht um Verbindungen zwischen Punkten, Knoten. Das können Stromleitungen sein oder Straßen, bei Banken sind die Verbindungen Kredite“, sagt Petrasch, Inhaber der Illwerke-VKW-Stiftungsprofessur für Energieeffizienz. Diese Netzwerke lassen sich mathematisch abstrakt abbilden. Ziel ist, durch Simulationen diese Netzwerke so zu optimieren, dass schneller und wirtschaftlicher gearbeitet werden kann.
Synergien nutzen
Die Herausforderungen: In der Energiewirtschaft muss künftig der Stromverbrauch der fluktuierenden Erzeugung angepasst werden, die durch Marktliberalisierung und wachsenden Anteil an dezentraler, erneuerbarer Energiequellen entsteht. In der Finanzwirtschaft soll das Portfolio optimiert, das Risiko gering, der Gewinn hoch sein. Die Logistikbranche wiederum will kurze Wege und optimale Routen.
Im Josef-Ressel-Zentrum wird nun nach Synergien zwischen den drei Bereichen gesucht, um dann eine Plattform für aufwendige numerische Berechnungen zur Verfügung zu stellen. In der Praxis heißt das: „Programme müssen künftig nicht mehrfach geschrieben werden.“ Entwickelt werden einfache Verfahren zur Netzsimulation, aber auch zur Risikomessung und für Stresstests. Die Endprodukte werden etwa bessere Routenplaner für die Müllabfuhr sein oder schnelle Programme für Banken, die auf mehreren Rechnern gleichzeitig laufen können. (jub, 27.9.2015)