Bildung von Typperioden zur Komplexitätsreduktion der Strukturoptimierung verfahrenstechnischer Produktionssysteme am Beispiel der Methanolproduktion aus Hüttengasen

Die gemischt-ganzzahlige lineare Optimierung ist im Stand der Forschung für Planungsprobleme technischer Systeme erprobt, benötigt jedoch für komplexere Systeme zu hohe Rechenzeiten. Deshalb wird im Rahmen der Dissertation ein Framework zur Bildung und Bewertung von Typperioden im Optimierungskontext entwickelt, um die Rechenzeiten systematisch zu reduzieren. Dabei liegt der Fokus auf der Auswahl und Entwicklung geeigneter Methoden zur Datenvorbereitung, Normierung, Zeitreihentransformation, Clustering-Algorithmen-Auswahl und Bewertung. Das Framework wird an einem neuartigen Optimierungsmodell zur Auslegung der gekoppelten Produktion von Stahl und Methanol mit einem am deutschen Intraday-Spotmarkt betriebenen Elektrolyseur exemplarisch angewendet. Im Vergleich zu etablierten, mathematischen Bewertungsmethoden erweisen sich die entwickelten Dauerlinien als besonders geeignet, um die Genauigkeit der resultierenden Optimierungsergebnisse zu prognostizieren.