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Das Simulationsprogramm Greenius wird am DLR zum einfachen und schnellen technisch/ökonomischen Vergleich unterschiedlicher regenerativer Energieerzeugungsanlagen an beliebigen Standorten entwickelt. In den letzten Jahren wurde es kontinuierlich um zusätzliche Technologien erweitert. Der Schwerpunkt der Weiterentwicklung liegt dabei auf Modellen für Anlagen zur Nutzung konzentrierter Solarstrahlung.

Haupteinsatzgebiet von Greenius ist die rasche und einfache Ertragsabschätzung für unterschiedliche Standorte und unterschiedliche Technologien. Die aktuelle Greenius Version erlaubt unter anderem die Simulation der Direktverdampfung in Parabolrinnen und verwendet dazu ein Modell, das gegenüber dem Standardmodell für Parabolrinnen mit Thermoöl eine feinere Orts- und Zeitauflösung bietet. Diese feinere Auflösung führt zwar zu genaueren Ergebnissen aber auch zu längeren Rechenzeiten und damit zu Einschränkungen bei der Nutzung.

Im Rahmen dieser Arbeit soll der aktuelle Gleichungslöser in Greenius durch eine schnellere und effizientere Variante ersetzt werden. Aufgrund der Struktur der zu lösenden Gleichungssysteme bieten sich Verfahren an, die speziell für sogenannte schwach besetzte Matrizen entwickelt wurden. Diese Lösungsverfahren sind in der Literatur beschrieben (z.B.“ Numerical Recipes 3rd Edition: The Art of Scientific Computing“, Press, Teukolsky, Vetterling, Flannery), bzw. der Quellcode verschiedener Löser ist frei verfügbar im Internet. Derzeit wird ein ebenfalls frei verfügbarer Löser verwendet, der allerdings für voll besetzte Gleichungssysteme entwickelt und optimiert wurde. Durch den Einsatz eines angepassten Lösers wird eine deutliche Reduktion der Rechenzeit erwartet. Es ist ein geeigneter Löser auszuwählen, zu implementieren bzw. die Anbindung and Greenius zu realisieren und zu testen.

Darüber hinaus soll die aktuelle Simulation von Parabolrinnenkraftwerken mit einphasigen Medien in Greenius modifiziert werden. Diese Anlagen werden zurzeit mit einem vereinfachten Modell berechnet, so dass nur eine zeitliche Auflösung von einer Stunde und die Verwendung einer einzelnen mittleren Temperatur für den gesamten Strang von üblicherweise 600m Länge möglich ist.

Mit dem neu zu implementierenden Lösungsverfahren soll es in Zukunft möglich sein, auch diesen Typ von solarthermischen Kraftwerken mit höherer Ort- und Zeitauflösung zu simulieren, um eine höhere Genauigkeit zu erzielen. Dazu ist das vorhandene Modell entsprechend zu modifizieren und anschließend zu testen.