Entscheidungsunterstützung und Behandlung von Unsicherheiten in Energiesystemmodellen mittels Fuzzy-linearer-Programmierung

Die Planung mit Energiesystemmodellen dient dazu, Entscheidungen über die zukünftige Gestaltung von Energiesystemen auf Grundlage eines soliden Verständnisses der Systemzusammenhänge zu treffen. In Energiesystemmodellen kommt zur Untersuchung des Systemverhaltens und zur Ermittlung optimaler Lösungen fast ausschließlich die Methode der Linearen Programmierung zum Einsatz. Mit dieser Methode kann nicht explizit berücksichtigt werden, dass Entscheidungen über die Entwicklung von Energiesystemen ganzer Volkswirtschaften von Unsicherheiten und konfliktären Wertvorstellungen beeinflusst werden. Unsicherheiten der Inputdaten von Energiesystemmodellen ergeben sich aus der Langfristigkeit der Planungsaufgabe und der Komplexität der betrachteten Systeme. Weiterhin führen insbesondere konfliktäre Zielsetzungen und nicht in Modellen abbildbare Wert- oder Zielvorstellungen zu Modellergebnissen, welche nur schwer interpretierbar sind. Vor diesem Hintergrund bietet sich der Einsatz der Fuzzy Linearen Programmierung in Energiesystemmodellen an. Zur Beantwortung der Frage, ob die betrachtete Methode hinsichtlich der oben angeführten Probleme tatsächlich Abhilfe schaffen kann, werden zwei unterschiedliche Konzepte der Fuzzy Linearen Programmierung entwickelt und anhand eines hochaggregierten Energiesystemmodells in der Anwendung untersucht. Dabei ermittelt ein Ansatz auf Grundlage der unsicheren Modellparameter deterministische oder scharfe Entscheidungsvariablen, während der zweite Ansatz mit unscharfen Entscheidungsvariablen arbeitet. Zur Lösung dieser prinzipiell sehr unterschiedlichen Modelle wird ein allgemeines Lösungskonzept vorgestellt, welches ebenfalls für die Lösung mehrkriterieller Optimierungsprobleme eingesetzt werden kann.