Im Projekt KOMMUNAL 4.0 wurde eine webbasierte Daten- und Serviceplattform für die Wasserwirtschaft entwickelt, die mit Hilfe intelligenter Algorithmen Daten analysiert und auf deren Basis eine optimierte, automatisierte und ganzheitliche Erfassung sowie teilweise Steuerung der Betriebsführung von Kanalnetz, Regenbecken und Klär-anlagen ermöglicht.
Entwicklung eines integrierten Steuer- und Regelungssystems für die energieeffiziente Abwasserableitung und -reinigung über Trennkanalisation und Kläranlage zur Reduzierung der Gewässerbelastung im Stadtgebiet Bergisch Gladbach. Projektergebnis kann Vorbild für Städte und Gemeinden mit Trennsystem und ähnlichen Herausforderungen darstellen.
Entwicklung, Validierung und Verbreitung einer innovativen Standardmethode zur kontinuierlichen Bewertung, Kennzeichnung und Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz von Kläranlagen. Ein weiteres Ziel ist es den Weg zur Schaffung einer europäischen Gesetzgebung zu ebnen.
Entwicklung von visuell und wissensbasierten Strömungs- und Strahlaggregaten (Injektoren) zur Durchmischung, Einmischung und Reinigung von Behältern und Becken unterschiedlicher Bautypologie. Verbesserte Energieeffizienz unter Einsatz von Bildverarbeitungs- und Erkennungsmethoden.
Entwicklung eines Internet-Portals zur energetischen Bewertung und Optimierung von Kläranlagen. Hierbei greift das Portal auf dynamische Kläranlagensimulationen sowie die neusten Verfahren des Soft-Computings zurück.
Es wird erforscht, inwiefern neueste technische Entwicklungen von Unterwasser-Sensorsystemen und -Robotik auf die speziellen Herausforderungen von Talsperren adaptierbar sind. Die mit diesen Systemen gesammelten Messwerte sollen mittels Künstlicher Intelligenz und Verfahren des maschinellen Lernens so aufbereitet werden, dass ein fehlerfreies automatisiertes Erkennen unterschiedlicher Bedrohungen sowie von Bauwerksschäden ermöglicht wird.
Das Projekt behandelt die Gewinnung und Nutzung mehrdimensionaler Prozessdaten zur energie- und ressourceneffizienten Optimierung und Prozesssteuerung bei der Trinkwasseraufbereitung. Zentraler Ansatzpunkt ist die Erzeugung kunden- und betriebsoptimierter Informationen sowie die Anpassung der einzelnen Trinkwasserprozessschritte bzw. des Netzmanagements an die aktuelle Situation auf Basis von CI-Methoden.
The main objective of this project is to develop, construct and test an innovative analytical process control system, based on innovative Hg-free micro-electrodes combined with a self-adaptive intelligent controller. Further the system will be provided with a wireless communication interface which will allow remote control/configuration of the device over the internet and as well operation of central data recording server.
Entwicklung eines Verfahrens, mit dessen Hilfe die Erfassung des Volumenstroms (qualitativ/quantitativ) am Überfallwehr durch Ermittlung des Spiegellinienverlaufs entlang der Randachse in hoher räumlicher Auflösung mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung möglich wird. Des Weiteren erfolgt mittels der digitalen Bildverarbeitung eine Abschätzung der Schmutzfracht der abgeschlagenen Wassermenge an einem Überfallwehr.
Entwicklung und Bau einer internet-basierten Fernüberwachung zur Entwässerung einer Hotelanlage am Issyk-Kul See, dem 2.größten Gebirgssee der Erde. Die Anlage soll als Prototyp für weitere Anlagen dienen, die zu großen Teilen von den Kirgisen selbstständig hergestellt werden können. Eine wesentliches Ziel ist somit die nachhaltige Nutzung sowie der Transfer von Wissen.
Entwicklung einer Schwallspüleinrichtung, die über eine intelligente Regelungstechnik – Einsatz Neuronaler Netze – gesteuert wird. Die Regelung wird Niederschlagsprognosen berücksichtigen und sich somit adaptiv an die jeweilige Belastungssituation der Kläranlage anpassen können.
Entwicklung eines nicht-linearen, dynamischen Simulationsmodells für Membranbelebungsanlagen. Neben dem Simulationsmodell wird eine vereinfachte Bedienerführung für die Membrankläranlage – aufbauend auf Softwareagenten – entwickelt. Diese intelligenten Agenten werden dem Personal vor Ort beratend zur Seite stehen und es somit entlasten.
Eine intelligente Regelung der Kanalspülungen bringt entscheidende Vorteile. 1. Die Biologie bleibt auch in Trockenzeiten leistungsfähig genug, um die zusätzliche Belastung bei Eintreten eines Regenereignisses abzubauen. 2. Der Spülstoß bei Eintritt des Regenereignisses verringert sich, da die Kanäle vergleichsweise frei von Ablagerungen sind.
Im Rahmen des Projekts wurde eine Methode entwickelt, mit deren Hilfe Entlastungsereignisse im Kanalnetz minimiert und der Kläranlagenzulauf optimiert werden kann. Das innovative Regelungssystem basiert auf einem Softwareagentensystem, das nach marktwirtschaftlichen Grundsätzen agiert. Die Umsetzung erfolgt mittels moderner Simulationswerkzeuge sowie Datenverarbeitungsstrukturen.
Mobilfunk-basierte Fernüberwachungssysteme können bei relativ geringem Investitionsvolumen die Infrastrukturkomponenten einer ganzen Region überwachen und helfen, deren Betrieb nachhaltig zu verbessern. Im Rahmen des Projekts wurde eine Kläranlage zur Entwässerung eines großen Hotels am Issyk-Kul See mit einem solchen Mobilfunk-basierten Fernüberwachungssystem ausgestattet. Auf diese Weise konnte der Betrieb der Kläranlage essentiell verbessert werden.
Integrierte Steuerung von Kanalnetz und Kläranlage: Entwicklung eines Simulationsmodells für das komplette Kanalnetz Homburg-Bröl sowie erstmaliger Einsatz von Online-Messsonden. Ziel des Projekts ist es, das Potenzial einer immissionsorientierten und integrierten Steuer und Regelungsstrategie zum Schutz der Gewässer aufzuzeigen.
The objective of this project is to develop easy-to-use, low-cost smart on-line-sensors for the measurement of the concentration of nitrate and ammonia in wastewater treatment plants. The sensors will be made of ion-sensitive electrodes combined with electronic components for calibration, compensation of drift and they will be supplied with a standard digital interface for integration in computer-networks.