Lastverteilung

Lastverteilung bezeichnet die systematische Verteilung einer Arbeitslast oder eines elektrischen Lastflusses auf mehrere Ressourcen oder Komponenten, um Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz zu erhöhen sowie Überlastungen zu vermeiden. Der Begriff wird in unterschiedlichen Wissensgebieten verwendet, darunter Informationstechnik, Energieversorgung und Bau- bzw. Strukturingenieure. Ziel ist es, Engpässe zu reduzieren, Latenz zu minimieren, Kosten zu senken oder die Stabilität eines Systems zu sichern.

Im IT-Bereich bedeutet Lastverteilung die Zuordnung von eingehenden Anfragen, Verbindungen oder Aufgaben auf mehrere Server, Dienste oder Instanzen. Dadurch wird die Last gleichmäßiger verteilt, Ausfallwahrscheinlichkeit erhöht und Skalierung erleichtert. Typische Ansätze sind Round-Robin, Least-Connections und IP-Hash; es gibt sowohl hardware- als auch softwarebasierte Load-Balancer sowie DNS-basierte Verfahren. Wichtige Funktionen umfassen Health Checks, Session Affinity, automatische Skalierung, Last- und Fehlerzustandsmanagement sowie Failover.

In der Energiewirtschaft bezieht sich Lastverteilung auf das Verteilen des elektrischen Lastflusses auf Erzeuger, Netze und Verbraucher, um Netzstabilität, Spannungsgrenzen und Verlustminimierung zu gewährleisten. Typische Methoden umfassen Netzberechnungen wie Optimal Power Flow, Netzkonfiguration, Lastmanagement und den Einsatz von Speichern. Ziel ist eine ausgewogene Beanspruchung der Ressourcen, Vermeidung von lokalen Überlastungen sowie eine robuste Leistungsversorgung.

In der Bau- und Strukturmechanik beschreibt Lastverteilung die räumliche Weitergabe von äußerem und eigenem Gewicht auf Bauteile wie Stützen, Träger und Verbindungen. Eine realistische Lastverteilung berücksichtigt Tragfähigkeit, Verformungen und Sicherheitsanforderungen. Typische Analysen nutzen statische Berechnungen oder Finite-Elemente-Verfahren, um Reaktionskräfte und Verformungen zu bestimmen.