Systemdynamik,

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intermediate

In vielen Bereichen der Energie- und Umweltingenieurwissenschaft spielen vernetzte, dynamische Systeme eine wichtige Rolle. Dieses Modul liefert Methoden zum Verstehen und Steuern natürlicher, technischer, gesellschaftlicher und ökonomischer Systeme. Dabei wird unterschieden zwischen Systemen, die sich qualitativ beschreiben lassen und Systemen, deren Elemente quantifizierbar sind.

Qualitativ: Wirkungsnetze, Wirkungsmatrix, Positive und negative Rückkoppelung, System-Archetypen: Struktur und Verhalten

Quantitativ: Boxmodelle, Bestandes- und Flussgrössen, Bilanzen, Eigenschaften linearer Systeme,Simulation von vernetzten, dynamischen Systemen, Transport- und Umwandlungsprozesse, Modellüberprüfung mit Messdaten, Modellparameter bestimmen mit der Methode der kleinsten Quadrate, Unsicherheit von Simulationsergebnissen, Monte Carlo Simulation

Qualitative Systemanalyse: Die Studierenden können Wirkungen und Rückkoppelungen zwischen Elementen eines Systems in einem Wirkungsnetz darstellen und das Verhalten des Systems abschätzen. Sie erkennen Systemarchetypen und können dadurch mögliche Entwicklungen eines Systems vorhersagen sowie Massnahmen vorschlagen. Quantitative Systemanalyse: Die Studierenden können ein System in Boxmodellen mit Bestandes- und Flussgrössen abbilden und die Entwicklung des Systems mit einer Simulationssoftware berechnen. Sie können die Simulationsergebnisse mit einfachen Mitteln (z.B. Bilanzen, stationäre Zustände, typisches Verhalten linearer Systeme) auf Plausibilität prüfen. Sie beachten insbesondere die Wirkungen von Speichern und Verzögerungen auf das Systemverhalten. Sie können Simulationsergebnisse mit Messdaten vergleichen und die Unsicherheiten von Simulationen quantifizieren

Erfahrungsnote