Prof. Dr. Falk Hante

Prof. Hante entwickelt mathematische Optimierungsmethoden für komplexe Energiesysteme, insbesondere für die Steuerung von Gas- und Wasserstoffnetzen. Sein aktueller Fokus liegt auf gemischt-ganzzahligen Optimalsteuerungsproblemen mit partiellen Differentialgleichungen — also Systemen, bei denen kontinuierliche physikalische Prozesse (wie Wärme- oder Gasfluss) mit diskreten Schaltvorgängen (An/Aus-Entscheidungen) kombiniert werden. Diese Methoden ermöglichen es, Energienetze energieeffizient zu betreiben, Wasserstoffversprödung in Pipelines zu modellieren und Stabilitätsprobleme in dezentralen Energiesystemen zu lösen. Die Verfahren sind für Energieversorger, Netzbetreiber und die Wasserstoffwirtschaft relevant, da sie realistische Betriebsbeschränkungen berücksichtigen und praktisch berechenbare Lösungen liefern.

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• EXC 2046/1: Math+ Decision-making for Energy Network Dynamics, Teilprojekt: AA4-7

  Quelle ↗

  Förderer: DFG Exzellenzstrategie Cluster Zeitraum: 06/2021 - 05/2024 Projektleitung: Prof. Dr. Falk Hante

• SFB/TRR 154/3: Gemischt ganzzahlig-kontinuierliche dynamische Systeme mit partiellen Differentialgleichungen (TP A03)

  Quelle ↗

  Förderer: DFG Sonderforschungsbereich Zeitraum: 07/2022 - 06/2026 Projektleitung: Prof. Dr. Falk Hante

• EXC 2046/2: AA-Ener-5

  Quelle ↗

  Förderer: DFG Exzellenzstrategie Cluster Zeitraum: 11/2026 - 10/2029 Projektleitung: Prof. Dr. Falk Hante, Manuel Landstorfer, Prof. Dr. Philipp Adelhelm

• Modeling and Analysis of Modal Switching in Networked Transport Systems

  2008

  Applied Mathematics & Optimization · DOI

• Challenges in Optimal Control Problems for Gas and Fluid Flow in Networks of Pipes and Canals: From Modeling to Industrial Applications

  2017

  Industrial and applied mathematics · DOI

• Exponential Stability of Switched Linear Hyperbolic Initial-Boundary Value Problems

  2011

  IEEE Transactions on Automatic Control · DOI

  We consider the initial-boundary value problem governed by systems of linear hyperbolic partial differential equations in the canonical diagonal form and study conditions for exponential stability when the system discontinuously switches between a finite set of modes. The switching system is fairly general in that the system matrix functions as well as the boundary conditions may switch in time. We show how the stability mechanism developed for classical solutions of hyperbolic initial boundary value problems can be generalized to the case in which weaker solutions become necessary due to arbitrary switching. We also provide an explicit dwell-time bound for guaranteeing exponential stability of the switching system when, for each mode, the system is exponentially stable. Our stability conditions only depend on the system parameters and boundary data. These conditions easily generalize to switching systems in the nondiagonal form under a simple commutativity assumption. We present tutorial examples to illustrate the instabilities that can result from switching.