Attraqt'em – Algorithmen des Quantencomputing in der Energiesystem-Modellierung

Energiesysteme werden zunehmend komplex: erneuerbare Energien, Speicher und Netzrestriktionen müssen in Echtzeit miteinander abgestimmt werden. Im Projekt Attraqt’em untersuchen wir, welches Potenzial Quantencomputing für diese Aufgaben zukünftig bietet und wie sich dadurch die Energieplanung verbessern lässt. Der Fokus liegt auf dem sogenannten Unit-Commitment-Problem – also der Frage, wann welcher Erzeuger wie viel Strom ins Netz einspeist.

Hybride Optimierung: Kombination von klassisch und quantenbasiert

Unser Projektteam prüft, inwiefern hybride Verfahren aus klassischer Optimierung und Quantenalgorithmen zu besseren Ergebnissen führen können. Dafür werden Methoden konzipiert, in Prototypen umgesetzt und anhand realistischer Szenarien evaluiert. Im Fokus stehen Bedingungen des realen Netzbetriebs wie Bedarfsprognosen, Mindestanfahrzeiten von Kraftwerken, Integration erneuerbarer Energien oder Speichertechnologien.

Kompetenzen, die den Unterschied machen

• Gemischt-ganzzahlige Programmierung für präzise mathematische Modelle
• Hybride Dekompositionsverfahren für große Optimierungsprobleme
• Quantenalgorithmen für kombinatorische Aufgaben
• Erfahrung in der Energiesystem-Modellierung

Der besondere Mehrwert liegt in der Verbindung methodischer Tiefe mit anwendungsnahen Fragestellungen des Energiesektors.

Von der Theorie zur Anwendung: geplante Ergebnisse

• Prototypen für quantenunterstützte Optimierung von Energienetzen
• Evaluationen und Testergebnisse anhand realistischer Szenarien
• Literatur- und Bewertungsberichte

Relevanz für Wirtschaft, Politik und Forschung

• Netzbetreiber, die stabile und kostenoptimierte Einsatzpläne benötigen
• Energieerzeuger, die erneuerbare Energien effizient integrieren wollen
• Staatliche Einrichtungen, die für die Energieinfrastruktur zuständig sind
• Forschungseinrichtungen im Bereich Energiesysteme und Quantencomputing