Offene Cyberphysische Systeme und Simulation

In nicht allzu ferner Zukunft dürfte sich der Horizont vieler Haushaltsgeräte deutlich erweitern: Sie sollen eine Schnittstelle zum Stromnetz bekommen, mit deren Hilfe sie sich über das augenblickliche Energieangebot informieren können. So kann etwa die Gefriertruhe „auf Vorrat“ kühlen, wenn gerade viel Strom vorhanden ist. Sie wird damit Teil eines intelligenten Stromkonzepts, das Energieangebot und -nachfrage austariert.

Das Beispiel beschreibt einen Zukunftstrend, der unseren Alltag nachhaltig verändern dürfte: Immer mehr Geräte sind mit immer leistungsfähigeren Sensoren ausgestattet und stellen die Daten dieser Sensoren anderen Geräten zur Verfügung. Wachsende Teile der physischen Welt können somit im Cyberspace miteinander vernetzt werden. Experten sprechen von cyberphysischen Systemen. Diese gelten als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts – einer Einschätzung, der die TU Clausthal mit ihrem Forschungsschwerpunkt Rechnung trägt.

Eine zentrale Anforderung an cyberphysische Systeme ist ihre Offenheit: Sie sollen sich problemlos erweitern lassen und zudem so gestaltet sein, dass sie zukünftigen Anforderungen gerecht werden, die sich heute noch nicht absehen lassen. Die TU-Wissenschaftler gehen der Frage nach, wie sich diese Punkte realisieren lassen. Darüber hinaus erforschen sie, mit welchen Methoden sich das Gesamtverhalten der Systeme regeln lässt. Dazu setzen sie unter anderem Computersimulationen ein, mit denen sie Prognosen über die Reaktion cyberphysischer Systeme auf bestimmte Rahmenbedingungen treffen können.