Das Projekt "FHprofUnt 2015: AErOMAt - Aerodynamische Energie-Optimierung durch Metamodell-gestützte Adaption von Strukturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, Fachbereich Elektrotechnik, Maschinenbau und Technikjournalismus (EMT), Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz (TREE) durchgeführt. Die Reduktion unseres Energieverbrauchs stellt eine der großen gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit dar. Der Optimierung aerodynamischer Strukturen kommt dabei eine wesentliche Rolle zu. Sowohl die Aerodynamik der gesamten Gestalt eines Objekts, als auch die Interaktion zwischen Struktur und Strömung gilt es zu optimieren. Rechnergestützte Ansätze sind hier bei der Simulation Stand der Technik, Schlüsselworte sind dabei 'computational fluid dynamics', 'finite element methods' und 'fluid structure interaction'. Bei der Optimierung ist eine Automatisierung bislang nur begrenzt möglich, da der hohe Rechenaufwand dies behindert. Im Projekt AErOMAt werden verschiedene bewährte Ansätze unterschiedlicher Disziplinen kombiniert, mit dem Ziel den Rechenaufwand zur Bestimmung einer optimierten Lösung zu reduzieren. Hierbei werden aktuelle Modellierungs-, Simulations-, Zerlegungs-, Kompressions- und Optimierungsverfahren eingesetzt. Durch die Verwendung von Surrogatmodellen als Basis einer evolutionären Optimierung soll die gesamte Gestalt bzw. Strömungs-Struktur-Interaktion von aerodynamischen Körpern effizienter werden und so ein Beitrag zur Reduktion des Energieverbrauchs geleistet werden. Für die Themenbereiche Simulation, Zerlegung, Reduktion/Adaption, Surrogatmodellierung, Optimierung und Systemintegration sind insgesamt vier halbe Stellen vorgesehen. Die damit verbundenen Tätigkeiten werden grundsätzlich promotionsbefähigend sein. Gemeinsam werden drei Meilensteine erarbeitet, die jeweils am Ende eines Förderjahres angesiedelt sind. Jeder Meilenstein stellt ein vollständiges Gesamtsystem dar, das zunehmend die Ergebnisse der einzelnen Themenbereiche integriert.
Das Projekt "Mehrkriterielle CI-basierte Optimierungsverfahren für den industriellen Einsatz (MCIOP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Köln, Campus Gummersbach, Institut für Informatik durchgeführt. Ziel des beantragten Projekts ist die Verringerung von Schadstoffemissionen in Kohlekraftwerken. Der wissenschaftliche Fokus liegt auf der Entwicklung von Methoden, die in der Lage sind, interpretierbare Modelle für die Schadstoffemissionen automatisch zu generieren. Hierzu sollen mehrkriterielle Optimierungsverfahren entwickelt und eingesetzt werden. Zur Zeit- und Kostenreduktion soll die Optimierung durch Surrogat-Modelle erfolgen, die abgestuft mit aufwändigeren Simulationen zum Einsatz kommen. Bei Anlagenplanung und Betrieb können somit mehrere Zielgrößen wie Kraftwerkseffizienz und Schadstoffmenge gleichzeitig berücksichtigt werden. Dieses neue Verfahren wird als hierarchische mehrkriterielle Parameteroptimierung bezeichnet. Durch Kooperationen mit international anerkannten Forschergruppen ist sichergestellt, dass innovative und zugleich realistische Verfahren entwickelt werden. Es bestehen vielfältige Möglichkeiten, studienbegleitende Arbeiten und Abschlussarbeiten (bis hin zu Promotionen) durchzuführen. Das Anwendungsfeld gehört zum Bereich Energietechnik und Maschinenbauinformatik. Aus den Vorhabenszielen leiten sich die Arbeitsmodule Datenerfassung und Systematisierung, Modellbildung, Erweiterte Modellbildung, Anlagenoptimierung und Generalisierbarkeit (gemäß Arbeitsplan in Abschnitt 3 der Vorhabensbeschreibung) ab. Die Module werden in Arbeitspakete unterteilt. Eine Meilensteinplanung existiert. Zentrale Rolle spielt ein Promotionsvorhaben.