Technische Universität Braunschweig
  • Studium & Lehre
    • Vor dem Studium
      • Informationen für Studieninteressierte
      • Studiengänge von A-Z
      • Bewerbung
      • Fit4TU - Self-Assessment
      • Beratungsangebote für Studieninteressierte
      • Warum Braunschweig?
    • Im Studium
      • Erstsemester-Hub
      • Semestertermine
      • Lehrveranstaltungen
      • Studien-ABC
      • Studienorganisation
      • Beratungsnavi
      • Zusatzqualifikationen
      • Finanzierung und Kosten
      • Besondere Studienbedingungen
      • Gesundheit & Wohlbefinden
      • Campusleben
    • Nach dem Studium
      • Exmatrikulation und Vorlegalisation
      • Nach dem Abschluss
      • Alumni*ae
    • Strategien und Qualitätsmanagement
      • Qualitätsmanagement
      • Systemakkreditierung
      • Studienqualitätsmittel
      • TU Lehrpreis
    • Für Lehrende
      • Informationen für Lehrende
      • Konzepte
      • Lernmanagementsystem Stud.IP
    • Kontakt
      • Studienservice-Center
      • Sag's uns - in Studium und Lehre
      • Zentrale Studienberatung
      • Immatrikulationsamt
      • Abteilung 16 - Studium und Lehre
      • Career Service
      • Projekthaus
  • Forschung
    • Forschungsprofil
      • Forschungsschwerpunkte
      • Exzellenzcluster der TU Braunschweig
      • Forschungsprojekte
      • Forschungszentren
      • Forschungsprofile der Professuren
    • Frühe Karrierephase
      • Förderung in den frühen Phasen der wissenschaftlichen Karriere
      • Promotion
      • Postdocs
      • Nachwuchsgruppenleitung
      • Junior Professur und Tenure-Track
      • Habilitation
      • Service-Angebote für Wissenschaftler*innen
    • Forschungsdaten & Transparenz
      • Transparenz in der Forschung
      • Forschungsdaten
      • Open Access Strategie
      • Digitale Forschungsanzeige
    • Forschungsförderung
      • Netzwerk Forschungsförderung
      • Datenbanken und Stiftungen
    • Kontakt
      • Forschungsservice
      • Graduiertenakademie
  • International
    • Internationale Studierende
      • Warum Braunschweig?
      • Studium mit Abschluss
      • Austauschstudium
      • TU Braunschweig Summer School
      • Geflüchtete
      • International Student Support
      • International Career Service
    • Wege ins Ausland
      • Studium im Ausland
      • Praktikum im Ausland
      • Lehren und Forschen im Ausland
      • Arbeiten im Ausland
    • Internationale Forschende
      • Welcome Support for International Researchers
      • Service für gastgebende Einrichtungen
    • Sprachen und interkulturelle Kompetenzvermittlung
      • Deutsch lernen
      • Fremdsprachen lernen
      • Interkulturelle Kompetenzvermittlung
    • Internationales Profil
      • Internationalisierung
      • Internationale Kooperationen
      • Strategische Partnerschaften
      • Internationale Netzwerke
    • International House
      • Wir über uns
      • Kontakt & Sprechstunden
      • Aktuelles und Termine
      • International Days
      • 5. Studentische Konferenz: Internationalisierung der Hochschulen
      • Newsletter, Podcast & Videos
      • Stellenausschreibungen
  • Die TU Braunschweig
    • Unser Profil
      • Ziele & Werte
      • Ordnungen und Leitlinien
      • Allianzen & Partner
      • Hochschulentwicklung 2030
      • Internationale Strategie
      • Fakten & Zahlen
      • Unsere Geschichte
    • Karriere
      • Arbeiten an der TU
      • Stellenmarkt
      • Berufsausbildung an der TU
    • Wirtschaft & Unternehmen
      • Unternehmensgründung
      • Freunde & Förderer
    • Öffentlichkeit
      • Veranstaltungskalender
      • Check-in für Schüler*innen
      • Hochschulinformationstag (HIT)
      • CampusXperience
      • Kinder-Uni
      • Das Studierendenhaus
      • Gasthörer*innen & Senior*innenstudium
      • Nutzung der Universitätsbibliothek
    • Presse & Kommunikation
      • Stabsstelle Presse und Kommunikation
      • Medienservice
      • Ansprechpartner*innen
      • Tipps für Wissenschaftler*innen
      • Themen und Stories
    • Kontakt
      • Allgemeiner Kontakt
      • Anreise
      • Für Hinweisgeber
  • Struktur
    • Leitung & Verwaltung
      • Das Präsidium
      • Stabsstellen
      • Verwaltung
      • Organe, Statusgruppen und Kommissionen
    • Fakultäten
      • Carl-Friedrich-Gauß-Fakultät
      • Fakultät für Lebenswissenschaften
      • Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften
      • Fakultät für Maschinenbau
      • Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik, Physik
      • Fakultät für Geistes- und Erziehungswissenschaften
    • Institute
      • Institute von A-Z
    • Einrichtungen
      • Universitätsbibliothek
      • Gauß-IT-Zentrum
      • Zentrale Personalentwicklung
      • International House
      • Projekthaus
      • Transferservice
      • Hochschulsportzentrum
      • Einrichtungen von A-Z
    • Studierendenschaft
      • Studierendenparlament
      • Fachschaften
      • Studentische Wahlen
    • Lehrer*innenbildung
      • Lehrer*innenfortbildung
      • Forschung
    • Chancengleichheit
      • Gleichstellung
      • Familie
      • Diversität
    • Kontakt
      • Personensuche
  • Suche
  • Schnellzugriff
    • Personensuche
    • Webmail
    • cloud.TU Braunschweig
    • Messenger
    • Mensa
    • TUconnect (Studierendenportal)
    • Lehrveranstaltungen
    • Im Notfall
    • Stud.IP
    • UB Katalog
    • Status GITZ-Dienste
    • Störungsmeldung GB3
    • IT Dienste
    • Informationsportal (Beschäftigte)
    • Beratungsnavi
    • Linksammlung
    • DE
    • EN
    • Instagram
    • YouTube
    • LinkedIn
    • Mastodon
    • Bluesky
Menü
  • Forschung
  • Forschungsprofil
  • Exzellenzcluster der TU Braunschweig
  • Exzellenzcluster SE²A
  • Forschung
Logo Sustainable and Energy Efficient Aviation of TU Braunschweig
C1.1 - Design methodology for aircraft energy supply systems

C1.1 - Design methodology for aircraft energy supply systems

Entwurfsmethodik für das Flugzeug-Energiesystem

Im Rahmen dieses Projekts soll ein systematischer methodischer Ansatz entwickelt werden, um ein geeignetes Energieversorgungskonzept für eine bestimmte Antriebskonfiguration auszuwählen und zu dimensionieren. Die Entwicklung umfasst eine detaillierte Modellbeschreibung der Energieverbraucher und -versorger innerhalb des betrachteten Systems. Darüber hinaus werden physikalisch motivierte Modelle reduzierter Ordnung abgeleitet. Ein adäquater Superstruktur-Framework wird verwendet, um die einzelnen Komponenten miteinander zu verbinden. Unsicherheiten werden durch stochastische Analysen und Ersatzmodelle berücksichtigt. Auf diese Weise können globale Sensitivitäten des Systems analysiert und Robustheits- und Zuverlässigkeitsmaße berechnet werden. Ein derart umfassendes und grundlegendes Umdenken bei Energieversorgungskonzepten und -technologien soll das Potenzial für eine erhebliche Steigerung der Effizienz, der spezifischen Energie und Leistung sowie der Nachhaltigkeit erhöhen - nicht nur für das Energieversorgungssystem selbst, sondern auch für die einzelnen Komponenten. Darüber hinaus wird das Modell des Energieversorgungssystems für allgemeine Flugzeugdesignstudien in ICA-B und für Konzepte zur Versorgung vor Ort in ICA-A zur Verfügung gestellt. Dieses Projekt unterstützt dabei, vielversprechende Konzepte zu identifizieren sowie die Komponenten des Energiesystems auszuwählen und in einer geeigneten Struktur zu organisieren.

Methodischer Ansatz

Systemmodel und methodischer Ansatz

Dieses Projekt bietet ein Verknüpfungsframework für die Komponentenmodelle einschließlich der Entwurfsoptimierung. Der Energiefluss zwischen den verschiedenen Komponenten wird durch eine Energiemanagementstrategie bilanziert. Das Systemmodell muss die elektrischen, enthalpischen und thermischen Energieflüsse der Antriebsarchitektur sowie der erforderlichen Teilsysteme darstellen, wie z.B. Wärmemanagement- und Kühlsysteme. Eine unabdingbare Voraussetzung ist die Einbeziehung aller Verbraucher, wie z.B. das Enteisungssystem, die Produzenten, wie z.B. die Brennstoffzelle oder der Gasturbine sowie die Speicherkomponenten. Daher soll das Framework für die Entwicklung einer Superstruktur geeignet sein und ein flexibles topologisches Design bieten.

Quantifizierung von Unsicherheiten

2D Gaussian Distribution
2D Gaussian Distribution

Bei der Entwicklung des Energiesystems zukünftiger Verkehrsflugzeuge ist die Betrachtung von Unsicherheiten ein essentieller Bestandteil. Die Unsicherheiten resultieren aus vereinfachten Modellen, fehlenden Daten oder generell dem Informationsdefizit, wenn zukünftige Systemkonfigurationen betrachtet werden. Eine große Herausforderung im Bereich der Unsicherheitsquantifizierung ist die rechentechnische Komplexität, um Wahrscheinlichkeitsverteilungen durch das System zu propagieren.

In einem ersten Schritt werden die Unsicherheiten im Energiesystemmodell identifiziert und als zufällige Eingangsvariablen modelliert. In Zusammenarbeit mit den anderen Projekten aus ICA-C werden die Verteilungen und Korrelationen der unsichereren Eingangsparameter charakterisiert. Zusätzlich zu den Unsicherheiten in den Eingangsparametern, werden Modellformunsicherheiten betrachtet. Diese Modellformunsicherheiten bilden ab, dass vereinfachte Ersatzmodelle im Energiesystemmodell verwendet werden.  

Nachdem eine stochastischen Beschreibung der Parameter- und Modellformunsicherheiten vorliegt, können diese Unsicherheiten durch das Energiesystemmodell propagiert werden. Als typischer post-processing Schritt der Unsicherheitspropagation wird eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, um die kritischen unsicheren Parameter zu identifizieren. Basierend auf diesen Ergebnissen können zuverlässige und robuste Entwicklungsziele für die komponentenspezifischen Projekte in ICA-C zur Verfügung gestellt werden.

Details des Projekts

Mitglieder

Modellierung des Energiesystems

Institut für Elektrische Energiesysteme (IfES)

Prof. Dr.-Ing. Richard Hanke-Rauschenbach

M. Sc. Sheridan Renzi

Kontakt

Projekleitung

Prof. Dr.-Ing. Richard Hanke-Rauschenbach

Institut für Elektrische Energiesysteme
+49 511 762 14401

Einrichtung

Institut für Elektrische Energiesysteme

Leibniz Universität Hannover
Appelstr. 9a
D - 30167 Hannover

Bildnachweise dieser Seite

Stellenausschreibungen
Forschung
Nachwuchs
Gleichstellung
Über uns

SE²A bei LinkedIn

Linkedin Icon

Kontakt

Exzellenzcluster SE²A –
Sustainable and Energy-Efficient Aviation
Technische Universität Braunschweig
Hermann-Blenk-Str. 42
38108 Braunschweig

se2a(at)tu-braunschweig.de
+49 531 391 66661

Ansprechpersonen
Anreise

 

© Technische Universität Braunschweig
Impressum Datenschutz Barrierefreiheit

Zur anonymisierten Reichweitenmessung nutzt die TU Braunschweig die Software Matomo. Die Daten dienen dazu, das Webangebot zu optimieren.
Weitere Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.