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Found 37 results.

Modellbildung und Regelung von Heizungsanlagen mit Brennwertkesseln

Theoretische Modellbildung eines Waermeuebertragers unter Beruecksichtigung der Kondensation; Modellbildung mit Hilfe von dynamischen neuronalen Netzen. Entwurf von verschiedenen Regelkonzepten zur Vorlauftemperatursollwertvorgabe und Vergleich mit herkoemmlichen Konzepten. Bewertung des Energieverbrauches.

Online-Steuerung einer flexiblen Kraft-Waerme-Kopplungsanlage

Zur Versorgung des Forschungsgelaendes Garching der Technischen Universitaet Muenchen wird eine Gasturbine eingesetzt, die nach dem Cheng-Prozess arbeitet: aus der Abwaerme der Gasturbinenabgase wird Dampf erzeugt, der entweder den Waermebedarf deckt, oder aber - bei erhoehtem Bedarf an elektrischer Energie - in der Gasturbine entspannt wird. Mittels dieser Dampfinjektion in die Gasturbine kann die elektrische Leistung in zwei Minuten um 50 Prozent, d.h. von 4 MWe auf 6 MWe erhoeht werden. Um das Potential dieser Flexibilitaet ausnutzen zu koennen, ist ein Online-Steuerungsprogramm erforderlich. Dieses ermittelt den optimalen Betriebspunkt mittels der GGLP-Methode (Gemischt Ganzzaehlig Lineare Programmierung) und setzt den gefundenen Betriebspunkt ueber ein neuronales Netz um. Derzeit findet eine Weiterentwicklung und Erprobung dieses Online-Steuerungsprogramms in der Anlage statt.

INPRO - Innovative Prozessfuehrung: Methoden und Werkzeuge zur Prozessfuehrung von komplexen verfahrenstechnischen Anlagen am Beispiel von Muellverbrennungsanlagen

Die energetische Optimierung von verfahrenstechnischen Prozessen erfordert eine detaillierte Kenntnis der jeweiligen Vorgänge, die Ableitung von und die Beschreibung durch charakteristische Kenngrößen und Analyse in Verbindung mit off-line Daten, eine dedizierte Modellierung sowie die regelungstechnische Umsetzung zur eigentlichen Optimierung. Die Umsetzung der Algorithmen in echtzeitfähige, zuverlässige und sichere Softwaresysteme und -werkzeuge mit dem angestrebten Transfer in die industrielle Anwendung sind weitere Ziele der Arbeiten. Prozessschritte bei Celitement External Link wie die Entsäuerung, der Hydrothermalprozess im Autoklaven und die Mahlung sind durch neuartige Messtechniken zu erfassen, zu analysieren und modellmäßig durch charakteristische Kenngrößen zu beschreiben. Darauf aufbauend können diese Prozessschritte regelungstechnisch mit softwarebasierten Werkzeugen beherrscht werden. Im Rahmen des Energy Lab 2.0 als Plattform für die Lösungskonzepte der zukünftigen hochgradig verteilten Energiesysteme stehen Aspekte der Software wie Zuverlässigkeit, Safety, Security und Beherrschbarkeit in vielfältiger Weise als Forschungsfragen an. Sichere Anwendungen erfordern sichere Betriebs- oder Laufzeitumgebungen. Im Rahmen des Energy-Lab 2.0 wird das Konzept für ein Betriebssystem für Geräte im Energiebereich entwickelt, das Betriebs- und Angriffssicherheit systembedingt garantiert. Im KASTEL External Link Projekt 'Modell-basierte Plausibilitätsprüfung für sicherheitskritische Infrastrukturen des Energy Lab 2.0' wird das Querschnittsthema Zuverlässigkeit, Safety und Security von Software begleitend erforscht und prototypisch umgesetzt. Außerdem werden Methoden und Architekturen für zuverlässige und sichere Softwaresysteme erforscht.

Entwicklung eines Multisensorsystems zur On-line-Messung von Stickstoffkomponenten im Rohabwasser mit Hilfe neuronaler Netze

Optimierte Kreislaufführung von Altglas durch digitale Füllstandsmessung

Zielsetzung und Anlass: Die Kreislaufwirtschaft ist eine der Schlüsselindustrien, wenn es um die Bekämpfung des Fortschritts des Klimawandels geht. Durch Recycling kann der Einsatz von Primärrohstoffen reduziert werden, so dass diese Industrie am Ende nicht nur klimaneutral werden kann, sondern sogar Emissionen in anderen Sektoren reduziert, also bilanziell negativ sein kann. Allerdings erzeugt die Abfallsammlung als Teil der Prozesskette Emissionen, die besonders in dicht besiedelten, urbanen Gebieten produziert werden, wo der Abfall entsteht. Die Abfallsammlung erfolgt in Deutschland noch anhand statischer Routen, ohne die Vorteile der Digitalisierung bisher nutzen zu können. So wird vielfach zu häufig geleert, also Luft bewegt, oder es entsteht bei dem Versuch einer Reduzierung der Leerungsfrequenz eine Überfüllung der Container und so unbeabsichtigte Beistellungen. Die bisher verfügbaren Sensoren zur Digitalisierung der Behälter, die dieses Problem lösen könnten, waren zu teuer und aufwändig in der Installation und Wartung, so dass eine sensorbasierte Routenoptimierung nicht flächendeckend wirtschaftlich war. Bis zum heutigen Tag ist der Kenntnis der Antragstellerin nach keine flächendeckende, sensorgesteuerte, vollautomatische Routenplanung in Deutschland im produktiven Betrieb. Zolitron hat ein revolutionäres Messverfahren entwickelt, welches basierend auf künstlich intelligenten Algorithmen (KI) den Füllstand kostengünstig messen kann und so Wartungs- und Installationskosten dramatisch reduziert werden können, was den Einsatz der Technik wirtschaftlich macht. Prototypisch wurde die technische Funktionalität an Glascontainern gezeigt und soll nun in diesem Projekt am Beispiel eines kommunalen Entsorgers in den produktiven Betrieb überführt werden. Hierzu sollen die Entsorger mit einem Containermanagementsystem CMS und einer dyn. Routenplanungssoftware DRP in die Lage versetzt werden, die Sensormessung erstmals produktiv in ihrem Betrieb einzusetzen. Die Entsorger sollen durch die ökonomischen Vorteile intrinsisch motiviert werden, die ökologischen Einsparungen, die sich aus der Reduzierung der Leerungsfahrten ergeben, zu heben. Das Wuppertal Institut wird dabei die ökologischen und ökonomischen Vorteile im Sinne eines Vorher-/Nachher-Vergleichs am Beispiel des kommunalen Entsorgers genau quantifizieren. Eine vorläufige Analyse am Beispiel der Glascontainer hat gezeigt, dass sowohl im ländlichen als auch im urbanen Umfeld mind. 30% der Leerungsfahrten eingespart werden können. In diesem Projekt soll nun dargestellt werden, dass Entsorger dieses Optimierungspotenzial mithilfe der hier entwickelten Softwarelösungen praktikabel heben können.

Einsatz von neuronalen Netzen und Methoden der Fuzzy-Logic in der Hydrologie

Neuronale Netze können verwendet werden, wenn komplexe Ursache-Wirkung -Zusammenhänge im Detail unbekannt sind. Methoden der Fuzzy-Logik sind zweckmäßig wenn solche Prozesse sich nicht eindeutig quantifizieren lassen, wohl aber qualitative Beschreibungen (z.B. auf Grund von Erfahrungen) angeben lassen. Beide Methoden haben in den letzten Jahren weite Verbreitung in verschiedensten Anwendungsgebieten gefunden. Im laufenden Projekt werden ihre Einsatzmöglichkeiten bei hydrologischen Fragestellungen (Niederschlag-Abfluss-Prozesse) untersucht.

Optimierung der Feuerung des Blocks E im Kraftwerk Weisweiler mit Hilfe eines Neuro-Fuzzy Programms

Im Rahmen des Vorhabens wurde an einer grosstechnischen Kraftwerksanlage eine Feuerungsoptimierung unter Anwendung von neuronalen Netzen durchgefuehrt. Optimierungswerkzeug war das Programm Process Insights der Firma Pavilion. Mit Hilfe des Programms wurden nach der Lernphase offline verschiedene Einstellungen gefunden und an der Anlage ueberprueft, die einen Betrieb ohne Rauchgaszirkulation und damit eine verbesserte Wirtschaftlichkeit ermoeglichen.

Parallele Entwicklung des chemischen Prozesses, der verfahrenstechnischen Anlage und der Prozesssteuerung am Beispiel einer Niedertemperaturrauchgasentschwefelung (SIMDES)

Der Schwerpunkt des EU-Projektes SIMDES ist die simultane Entwicklung des chemischen Prozesses in einer Niedertemperaturrauchgasentschwefelungsanlage, der verfahrenstechnischen Maschinen sowie einer prozessoptimierenden intelligenten Steuerung. Durch Chemiesorption wird das Abgas unter Einsatz von calciumhaltigen Sorbentien im sogenannten Halbtrockenverfahren entschwefelt. Hierbei liegen im Reaktor der Anlage Temperaturen bis maximal 100 Grad Celsius und relative Feuchten zwischen 60 Prozent und 95 Prozent vor. Neben hohen Entschwefelungsgraden, bis maximal 90 Prozent (bei einem molaren Ca:S Verhaeltnis von 3, 95 Prozent relativer Feuchte, 36 Grad Celsius und unter Einsatz von Ca(OH)2), wird eine verbesserte Sorbensausnutzung durch Rueckfuehrung des unreagierten Sorbens in den Reaktor angestrebt. Fuer die Niedertemperaturrauchgasentschwefelung werden die erforderlichen verfahrenstechnischen Maschinen u.a. zur Abtrennung der noch reaktionsfaehigen von den vollstaendig durchreagierten Partikeln neu konstruiert. Bei der Steuerung wird ein sogenannter 'Neuro-Fuzzy Controller' entwickelt, der die Eigenschaften von neuronalen Netzen und Fuzzy Logic kombiniert. Ziel der simultanen Entwicklung ist das Erreichen von hohen Entschwefelungsraten bei hoher Zuverlaessigkeit und geringen Kosten aufgrund hoher Sorbensausnutzungsgrade und Automatisierung. Die intelligente Steuerung gewaehrleistet, dass die Anlage im Bereich der optimalen Betriebspunkte gefahren werden kann. Das Projekt SIMDES (Simultaneous development of chemical process, process-engineering-machinery and process-control-system with special reference to low-temperature-desulphurisation) wird von der Europaeischen Gemeinschaft im Rahmen des Environment Programmes gefoerdert.

Beruehrungslose automatische Sortierung unbehandelter Kunststoffabfaelle

Das Vorhaben behandelt die beruehrungslose Trennung unterschiedlicher Kunststoffmaterialen (PE, PP PU usw.) aus unkontrollierten, unmarkierten, unzerkleinerten Abfaellen bis zur praktischen Realisierung. Eine Moeglichkeit zur Materialerkennung stellt die IR-Spektroskopie im Wellenlaengenbereich von 1...1000 Mikrometer dar. Insbesondere sind Absorptions- bzw. Reflexionsspektren im Bereich von 2,5...10 Mikrometer charakteristisch fuer einzelne Molekuele in Kunststoffen ('finger print'), wodurch eine qualitative wie quantitative Aussage ueber die Zusammensetzung der einzelnen Kunststoffe moeglich ist. Besondere Schwierigkeiten bereiten hierbei hohe Geschwindigkeitsanforderung (Sortierung in Echtzeit), sowie die Anwesenheit von Verunreinigungen (z.B. Farbstoffe, Beschichtungen, Verschmutzungen), die zu Stoerungen der Spektren fuehren. Zur effizienten Klassifikation der verrauschten, gestoerten Spektren sollen schnelle, leistungsfaehige Mustererkennungsalgorithmen auf Grundlage der Fuzzy-Set-Theorie und der Neuronale-Netzwerk-Theorie entwickelt werden. Anhand der Materialklassenzugehoerigkeit kann dann die automatische Werkstofftrennung durch pneumatische Steuerung erfolgen. Die aeussere Form des Abfalls (Becher, Folie, Flasche, usw.) spielt bei diesem Sortierverfahren keine Rolle. Ziel ist eine praxisgerechte, kostenguenstige Realisierung des Sortierverfahrens in automatische Sortieranlagen.

Analysesystem zur objektiven Geruchsbestimmung

Entwicklung eines Analysesystems zur objektiven Geruchsbestimmung mittels Chemosensorarrays.

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