Analyse und Entwicklung eines Systemdemonstrators mit Methoden des modellbasierten Systems Engineering (MBSE) am Beispiel von Smart Grid

2025, Bachelorarbeit, Said Gabriel
 

Betreuung durch M.Sc. Yannick Juresa

Abstract

In Zeiten der Energiewende gewinnen Smart Grids zunehmend an Bedeutung. Diese Bachelorarbeit analysiert und beschreibt ein isoliertes Microgrid auf Basis modellbasierter Methoden des Systems Engineering (MBSE), um die Anforderungen an ein solches Energiesystem sowie seine Systemelemente systematisch zu erfassen. Ziel ist es, ein intelligentes Energiesystem für eine smarte Baustelle zu konzipieren, das elektrische Baufahrzeuge zuverlässig mit erneuerbarer Energie versorgt.

Dazu wurde eine Anforderungsanalyse durchgeführt, die auf dem V-Modell und Teilen des RFLP-Prozesses basiert. Ausgangspunkt war ein realitätsnahes Anwendungsszenario mit Windkraft- und Photovoltaikanlage, einem Batteriespeicher, elektrischen Fahrzeugen sowie einem zentralen Energie-Management-System. Die Arbeit zeigt, dass selbst kleine Stromnetze ein komplexes, bidirektionales Kommunikationsnetzwerk erfordern, um Funktionalität und Systemstabilität sicherzustellen. Besonderes Augenmerk liegt auf der zentralen Rolle des Energie Management Systems als intelligente Steuerungseinheit. Die Ergebnisse bieten eine modellbasierte Grundlage für die Skalierung und Weiterentwicklung intelligenter Energiesysteme.