Thomas Rudolf studierte Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit dem Schwerpunkt Information und Automation sowie an der Chalmers tekniska högskola in Göteborg, Schweden. Die Vertiefungsrichtungen seines Studiums lagen in den Bereichen der Regelungstechnik, Signalverarbeitung und Systemoptimierung. Seine Masterarbeit mit dem Titel „Entwurf einer robusten Positionsregelung mit kaskadierter flachheitsbasierter Geschwindigkeitsregelung eines radselektiv angetriebenen Elektrofahrzeugs“ schrieb er am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS).

Seit Januar 2018 ist er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am FZI angestellt und ist im Bereich Embedded Systems and Sensors Engineering (ESS) tätig.

Prädiktive Betriebsstrategien für alternative Antriebsstränge

Im Kontext der Elektromobilitätswende werden in der Forschung wie auch in der industriellen Entwicklung verschiedene alternative Antriebsstränge betrachtet. Während beispielsweise batterieelektrische Fahrzeuge im urbanen Einsatzgebiet ihre Vorteile zeigen, können wasserstoffhybride Antriebsstränge auf Langstrecken ihr Potenzial entfalten. Hierbei werden unterschiedliche Anforderungen entsprechend der Anwendungen an die Leistung, die Reichweite, die Energiebereitstellung und eventuelle Pufferspeicher gestellt.

Für einen ausdauernden Betrieb gilt es, eine hohe Kraftstoffeffizienz zu gewährleisten und die Lebensdauer des Komponentenverbunds alternativer Antriebsstränge zu vergrößern. Prädiktive Betriebsstrategien, welche vorausschauend Streckendaten und weitere Informationen einbeziehen, können eine menschliche wie auch autonome Längsführung im dynamischen Betrieb hinsichtlich maximaler Energieeffizienz und minimaler Alterung der Energiequellen optimieren. Eine zusätzliche Effizienzsteigerung ist durch das Einbeziehen von Nebenaggregaten in Form einer gesamtsystemischen Betrachtung zu erwarten.

Modellbasierte Methoden zur intelligenten Leistungsaufteilung sowie ein Gütemaß aus der benötigter Kraftstoffmenge und thermischer Belastung könnten zur Lösung betragen. Während bezüglich der Energieeffizienz von verbrennungshybriden und batterieelektrischen Fahrzeugen in den vergangenen Jahren viel geforscht wurde, ist die Forschung zu lebensdauererhöhenden Strategien mit Inklusion von Nebenaggregaten als gesamtheitliches Optimierungsproblem weniger weit fortgeschritten.

Die Ziele dieser Forschung sind hierfür einsetzbare Gütemaße sowie Methoden und Verfahren zum Umgang dieses nichtlinearen und ganzzahligen Optimierungsproblems aufgrund diskreter Stellgrößen in einem solchen Systemverbund.