Forschung

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Reaktive Optimierung von constraintbehafteten Netzwerken in einer stochastischen Umwelt

Für die Etablierung eines Netzwerks zur nachhaltigen Nutzung biogener Rohstoffe müssen eine Vielzahl unterschiedlicher Akteure berücksichtigt und optimal untereinander vernetzt werden. Bei den Akteuren handelt es sich um voneinander unabhängige, eindeutig identifizier- und adressierbare, gleichberechtigte Entitäten, die als Anbieter oder Nachfrager in Erscheinung treten können. Angeboten oder nachgefragt werden können verschiedene Ressourcen, Dienstleistungen (wie Transporte) und Prozessschritte (inklusive Lagerhaltung).

Ziel ist es ein Verfahren zu finden, welches die optimale Vernetzung der Akteure bestimmen kann. Optimalität bedeutet hierbei die richtige Kombination (u. a.) aus Bedürfnisbefriedigung, Nachhaltigkeit sowie die Erfüllung übergeordneter Ziele wie z. B. Flexibilität und Robustheit (Integration neuer Akteure bzw. Aus- oder Wegfall selbiger, Änderungen in der Umwelt, etc.).

Ebenso sind die durch die Anwendungsdomäne induzierten Eigenheiten zu beachten: Bei der Ressource Biomasse handelt es sich um ein bzgl. Menge, Zeit und Qualität begrenzt verfügbares Gut, das in verschiedenen Stadien bzw. Formen eine unterschiedliche Eignung für bestimmte Prozessschritte aufweist. Für ähnliche Inputs müssen unter Umständen Schritte der Vorverarbeitung, Vorbehandlung oder Konditionierung berücksichtigt werden um denselben Output zu erzeugen. Ferner sind die möglichen Verwertungspfade nicht fix - weder bzgl. teilnehmender Akteure noch bzgl. der Sequenz. Besonderen Einfluss werden auch die immanent vorhandene zeitliche und räumliche Fluktuation nehmen; so sind Verfügbarkeit und Qualität einer Ressource zeit- und ortsabhängig. Da das zugrundeliegende Modell nicht a-priori bekannt ist, muss ein Modellierungsansatz entwickelt werden, der geeignet ist die notwendigen Aspekte abzubilden sowie die Optimierung zu unterstützen.

(Stand: 20.04.2022)