Forschungsbereiche

Das Josef Ressel Zentrum für Intelligente Thermisch Energiesysteme beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit vier Forschungsfeldern (Research Areas, RA). 

RA1: Expertensysteme und Intelligentes Berichtsmanagement 

Im Allgemeinen sind Expertensysteme und intelligente Berichterstattungswerkzeuge darauf ausgelegt, komplexe Probleme mittels Wissensdatenbanken, die stark von der Domäne der Anwendung abhängen, zu lösen. Thermische Energietechniker:innen in der Industrie verfügen bereits heute über umfangreiche Kenntnisse in Bezug auf ihre Domänen, sie sind aber meist nicht dafür ausgebildet, diese Beziehungen in Algorithmen abzubilden. In diesem Forschungsfeld wollen wir die in der Industrie etablierten Methoden der Fehleranalyse und der Entscheidungsfindung in lauffähigen Algorithmen abbilden. 

RA2: Prädiktive Wartung und Steuerung 

Die neuere Literatur zur prädiktiven Wartung beschäftigt sich mit sehr speziellen Fragen und speziellen Systemkonfigurationen. Andererseits gibt es die prädiktive Wartung seit Jahrzehnten und sie hat sich in anderen hoch standardisierten Anwendungsbereichen, wie dem kommerziellen Gebäudemanagement, zu einer produktiven Lösung entwickelt. Unser Ziel ist es, das in der Literatur vorhandene Wissen auf unsere industriellen Anwendungen zu übertragen und durch die von uns entwickelten Adaptionen einen Mehrwert für die wissenschaftliche Community zu schaffen. 

RA3: Optimierte Betriebsführung und Systemauslegung 

Insbesondere für die produzierende Industrie, in der mehrere unterschiedliche und komplexe Prozesse gleichzeitig ablaufen (z.B. Kühlung und Erwärmung von Produkten während der Fertigung), bestehen zwischen diesen Prozessen wechselseitige Abhängigkeiten. Dies bedeutet, dass sich jedes Gerät in der Prozesskette selbst steuert, indem es sich einer variablen Anforderung des nachfolgenden Prozesses anpasst. In einer zukünftigen Fabrik 4.0 wird die gesamte Prozesslinie durch eine strategische Steuerungseinheit gesteuert, die es ermöglicht, die Prozesse so zu planen, dass sie der besten Gesamteffizienz der gesamten Anlage entsprechen. Wir wollen in diesem Forschungsfeld insbesondere die Nutzung historischer Daten für eine optimierte Betriebsführung und eine strategische Systemauslegung erforschen. 

RA4: Technologie-CV und LCA-basierte Entwicklung (nur in der 1. Projektphase betrachtet) 

In diesem Forschungsfeld schlagen wir die Entwicklung eines Lebenslaufs für unterschiedliche Technologien vor (Technologie-CV), der historische und aktuelle Betriebsdaten kombiniert. Der notwendige Zeitraum für historische Daten, die absolute Anzahl der Datensätze (z.B. die Anzahl der notwendigen Sensoren) sowie die notwendige zeitliche Auflösung dieser Daten sind Schlüsselfragen für den Ansatz einer Technologie-CV. Darüber hinaus sind die Exergoökonomie oder auch die Lebenszyklusanalyse vielversprechende Ansätze für die Bewertung von thermischen Energiesystemen. Diesen Ansätzen fehlen derzeit aber zeitabhängige Parameter, die wir erstmalig über den Technologie-CV erhalten und in die Methoden integrieren wollen.