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In Europa werden 35 % der elektrischen Leistung in Fluidleistung gewandelt und in den zugehörigen Fluidsystemen dissipiert. Im Auslegungsprozess von Pumpensystemen müssen neben der optimalen Anzahl, Größe und den optimalen Betriebspunkten von Pumpen auch die optimale Anordnung der Pumpen zueinander (Reihen- oder Parallelschaltung) bestimmt werden. Am Institut für Fluidsystemtechnik wird die Methodik „Technical Operations Research“ eingesetzt um diese Frage mithilfe von mathematischen Optimierungsverfahren zu beantworten und ein objektives Vergleichs-kriterium (Besser geht’s nicht!) zu liefern.

Forschungsziel es, die Anwendbarkeit von diskreter Mathematik und den Methoden des Technical Operations Research zur Auslegung von Fluidsystemen aufzuzeigen sowie die Grenzen dieser Verfahren zu eruieren. Für verschiedene Typen von Fluidfördersystemen werden Optimierungsmodelle entwickelt und gelöst. Der wesentliche Vorteil der diskreten Optimierung stellt die Garantie für die globale Optimalität innerhalb der Modellgrenzen dar. Dieser wird anschließend über die Modellgrenzen hinaus untersucht und das gefundene Optimum an einem geeigneten Laborprüfstand evaluiert. Zu diesem Zweck wird ein flexibler Demonstrator erstellt, mit dessen Hilfe Testaufbauten variiert werden können. Neben dem Nachweis der Funktion eines als optimal berechneten Systems können ebenfalls die Zielfunktionale von Alternativsystemen untersucht werden. Zudem werden problemspezifische Optimierungsalgorithmen entwickelt, mit welchen das technische Wissen über das System eingebracht und somit der Optimierungsvorgang beschleunigt wird.