Mit Hilfe von SYNOPTRA kann eine Freileitung entworfen werden, die gleichzeitig verschiedenen Optimierungszielen bei der Planung gerecht wird wie:

• Sichtbarkeit
• Kosten
• Genehmigung

SYNOPTRA bedient sich eines probabilistischen Verfahrens zur Optimierung von Freileitungstrassen, das mit den Genetischen Algorithmen vergleichbar ist. Dieses Verfahren ahmt die Prinzipien der natürlichen Evolution nach. So wie die natürliche Evolution Individuen hervorbrachte, die immer besser an die Lebensbedingungen angepaßt waren und sich somit stetig weiterentwickeln konnten, werden in SYNOPTRA Freileitungen generiert, die immer kostengünstiger werden oder immer weniger sichtbar sind. Dabei wird allerdings strengstens darauf geachtet, daß alle VDE-Vorschriften (besonders der Mindestabstand Leiter-Erde) eingehalten werden. Eine Weiterentwicklung erfolgt nach dem Prinzip des 'Überleben der Besten'.

In unserem Fall sind das diejenigen, die am wenigsten sichtbar, am kostengünstigsten oder am unproblematischsten sind. Auf diese Weise kommt es im Laufe der Generationen zu einer stetigen Verbesserung der Freileitungen, bis der Planer das optimale Ergebnis erhält. Allerdings ist damit noch nicht das Problem gelöst, welches sich bei der Optimierung nach mehereren Kriterien ergibt. Es stellt sich nämlich zum einen die Frage, wie man die unterschiedlichen Größen (Sichtbarkeit, Kosten und Genehmigung) sinnvoll miteinander verbinden kann. Zum anderen sind die Optimierungsziele teilweise gegenläufig, so daß sich eine Verbesserung nicht zwangsläufig einstellen wird.

Daher wird mit SYNOPTRA ein anderer Weg beschritten. Zuerst werden sogenannte Voroptimierungen nach ausschließlich einem Kriterium durchgeführt. Als Ergebnis dieser Voroptimierungen enthält der Planer zudem diejenige Freileitung, die am wenigsten sichtbar, am kostengünstigsten und am unproblematischsten ist. In der anschließenden Gesamtoptimierung werden die Trassen nach mehreren Kriterien gleichzeitig optimiert, wobei die vorher ermittelten Optimalwerte als Normierungsgrößen dienen.

Nun stellt sich lediglich die Frage, wie sehr die verschiedenen Kriterien berücksichtigt werden sollen. In diesem Punkt hat der Planer freie Hand: er kann durch die Vergabe von Wichtungen in den Evolutionsprozeß eingreifen, indem er etwa für das Kriterium Kosten das Gewicht 1, für die Sichtbarkeit das Gewicht 5 und für die Genehmigung das Gewicht 10 vergibt. Diese Wahl bevorzugt solche Freileitungen, die mit großer Wahrscheinlichkeit genehmigt werden und stellt das Kriterium Kosten deutlich in den Hintergrund. Dabei ist allerdings zu erwähnen, daß die Kriterien teilweise miteinander gekoppelt sind. So wird eine sehr lange Leitung - diese ist im allgemeinen teurer als eine kurze - auch hinsichtlich der Sichtbarkeit wahrscheinlich schlechter abschneiden, da sie aus einer größeren Anzahl Maste besteht.

Im folgenden werden die Evolutionen einzeln vorgestellt und die Ermittlung der Werte der Zielfunktion erläutert.

Sichtbarkeit

Die Sichtbarkeit einer Freileitung bestimmt sich aus der Summe der Gesamtsichtbarkeiten der zu der Trassen gehörenden Maste. Es handelt sich hierbei um einen Wert mit der Einheit Sterad. Je geringer dieser Wert ist, desto weniger sichtbar ist der entsprechende Mast.

Kosten

Die Kosten einer Freileitung setzen sich aus mehreren Komponenten zusammen. Hierzu gehören die Kosten zur Erstellung der Maste sowie diejenigen der Leitung. Die Mastkosten setzen sich zusammen aus den Kosten für das Fundament, für den Stahl und für das Maststocken. Die Kosten für die Leiterseile hängen von der Art des Materials, der Dicke und der Länge ab. Bisher sind die Kosten für Armaturen und Isolatoren noch nicht berücksichtigt. Wie bei der Sichtbarkeit handelt es sich hierbei ebenfalls um ein Minimierungsproblem: die Freileitung mit den geringsten Kosten ist bei dieser Optimierung die beste.

Genehmigungsfähigkeit

Je besser es gelingt, bewohnte und schützenswerte Gebiete zu meiden und die Freileitung entlang bestehender Leitungen bzw. entlang von Straßen, Flüssen etc. zu führen, desto höher ist die Genehmigungsfähigkeit dieser Freileitung, da im Rahmen der Umweltverträglichkeitsprüfung mit wenig Problemen zu rechnen sein wird.

Gesamtoptimierung

Wie bereits zu Beginn dieses Kapitels angedeutet, werden bei dieser Optimierung gleichzeitig mehrere Optimierungsziele berücksichtigt, deren Gewichte von dem Anwender frei vorgegeben werden können. Durch die Gewichtung mit dem Faktor ``0'' wird keine Optimierung nach der angegebenen Größe durchgeführt.
Im Laufe dieser Optimierung sucht das Programm nach einem Kompromiß hinsichtlich der angegebenen Größen. Dabei errechnet sich der Wert der Zielfunktion der i. Freileitung aus der gewichteten Summe der Einzelkriterien - jeweils bezogen auf die in den Vorevolutionen ermittelten Optimalwerte. Je geringer diese Summe ist, desto besser ist die entsprechende Trasse.