Teilmodell

Ein Teilmodell ist ein Teil eines größeren Modells, das einen bestimmten Ausschnitt eines Systems abbildet. Es umfasst typischerweise eigene Zustände, Gleichungen, Regeln oder Verhaltensweisen und ist so gestaltet, dass es sowohl eigenständig analysiert als auch in das Gesamtmodell integriert werden kann. Teilmodelle dienen der Reduktion von Komplexität, der Wiederverwendung von Bausteinen und der schrittweisen Modellierung durch modulare Strukturen.

Für die Integration in ein Gesamtkonzept gibt es definierte Schnittstellen, meist in Form von Eingaben, Ausgaben, Parametern und Annahmen. Durch diese Abgrenzung lassen sich Teilmodelle unabhängig entwickeln, testen und später zu einem Gesamtmodell zusammensetzen. Hierbei spielt die Konsistenz der Annahmen und der Kalibrierung eine zentrale Rolle.

Teilmodelle finden Anwendung in technischen Disziplinen wie Maschinenbau, Fahrzeugtechnik, Elektrotechnik, Software- und Systemmodellierung, Simulationen und digitalen Zwillingen. Typische Beispiele sind ein Motor- oder Fahrwerk-Teilmodell in der Fahrzeugentwicklung oder ein Subsystem-Modell in einer Simulationsumgebung.

Zu den Vorteilen gehören erhöhte Transparenz, bessere Wartbarkeit, parallele Entwicklung und vereinfachte Validierung. Herausforderungen bestehen in der Festlegung stabiler Schnittstellen, der Gewährleistung konsistenter Parameter über Teilmodelle hinweg, der Abstimmung von Zeitschritten sowie der Versionierung und Kompatibilität der Bausteine.

Teilmodelle stehen im Kontext der Modularisierung und Hierarchischer Modellierung. Sie unterscheiden sich vom Gesamtmodell durch Abgrenzung und das Konzept der Unterbausteine; ähnliche Begriffe sind Submodell, Modul oder Komponente.