Nurbek Halikulov

Die Energiewende und die zunehmende Sektorkopplung stellen die Energiesystemforschung vor große Herausforderungen. In diesem Zusammenhang erleichtern Digitalisierungsprozesse hin zu cyber-physischen Energiesystemen (CPES) den Wandel in vielerlei Hinsicht und wirken sich gleichermaßen auf technische, soziale und gesellschaftliche Themen, aber auch auf den Forschungsprozess selbst aus. Die Forschungsbemühungen zu CPES stützen sich in hohem Maße auf modell- und (co-) simulationsbasierte Ansätze. Hierbei stellt die Nachverfolgung von Daten und Modellen eine komplexe Herausforderung dar, die in jedem Forschungsprojekt neu bearbeitet werden muss. Diesen Herausforderungen begegnet nfdi4energy über den gesamten Forschungs- und Transferzyklus von Projekten in der Energiesystemforschung: Von der Identifizierung von Partnern mit relevanten Kompetenzen und Wissen für ein Projekt, über die Formulierung von Forschungsvorhaben und Experimenten, der Identifizierung und Kopplung von Methoden, Modellen und Daten, der Vorbereitung von Ergebnissen zur Veröffentlichung bis hin zur Identifizierung von Folgeaktivitäten.

Als Teil eines großen Konsortiums befasst sich der Lehrstuhl Informatik 7 im Rahmen des Projekts mit dem modellbasierten Systementwurf der Fahrzeug-Kommunikationssysteme unter Einbezug von Variantenvielfalt. Hierfür wird zum einen eine Optimierung für die Konfiguration und die Ressourcenauslegung der Netzwerkarchitektur für verschiedene Kommunikationsprotokolle und -mechanismen realisiert. Zum anderen werden Safety-Analysen unter Verwendung von Fehlerbäumen und Erweiterung dieser für Produktlinien durchgeführt.

Für den formalen Nachweis der erforderlichen Echtzeiteigenschaften wird Network Calculus herangezogen. Dafür müssen geeignete Ansätze für die in den Vernetzungstechnologien verwendeten Scheduling-Verfahren (z.B. TAS, prioritätsbasiert, CBS, usw.) formuliert werden.

Für eine automatisierte und beschleunigte Erstellung der Netzwerkoptimierungen und der Safety- und Echtzeit-Analysen werden Modell- und Codegeneratoren entwickelt. Die Ergebnisse dieser Auswertungen werden in die Modellierung des Gesamtsystems zurückgeführt.