Projekt

Um die Optimierungspotenziale zwischen industriellem Wassermanagement und industrieller Produktion aufzudecken, sollen Sensornetze/Datenplattformen und Mess-, Steuer-, Regelungstechnik (MSR) dynamisch miteinander verbunden werden. Dabei wird ein "verfahrenstechnischer digitaler Zwilling" der Abwasserbehandlungsanlage erstellt, sodass jederzeit der gesamte Zustand der Prozesse bekannt ist und somit prädikative Regelungsverfahren umgesetzt werden können. In dem Projekt sollen Modelle und Cyber-physische Systeme (CPS), Sensornetze, Datenplattformen sowie Komponenten von industriellem Wassermanagement und industrieller Produktion miteinander vernetzt. Dazu werden

1. bestehende Komponenten (MSR & Wassertechnik) an die Vernetzung adaptiert,

2. strategische Umsetzungskonzepte entwickelt sowie auf Implementierungsfähigkeit anhand eines Proof-of-Concept-Prototyps mit ausgewählten Funktionanlitäten überprüft,

3. Modelle zur Abbildung von verfahrenstechnischen digitalen Zwillingen der einzelnen verfahrenstechnischen Komponenten und Teilprozesse entwickelt, die nicht nur für die Offline-Planung, sondern auch bei der fortlaufenden Online-Simulation eingesetzt werden können und

4. die Anwendbarkeit des Systems in verschiedenen relevanten Branchen aufgezeigt.

Das Funktionsprinzip der digitalen Vernetzung wird an konkreten Beispielen in der Chemie-, Stahl- und Kosmetikindustrie demonstriert und bewertet.

In einem Chemiepark soll das Konzept in der Lage sein, Handlungsempfehlungen zur Anlagensteuerung der Kläranlagen mit einer Vorlaufzeit von einigen Stunden zu liefern. In der Stahlindustrie ist die Prognose des Prozesswasseraufkommens auf Basis der Produktionsplanung besonders interessant. In der Kosmetikindustrie kann die digitale Kopplung zwischen chemisch-physikalischer Abwasserbehandlungsanlage und aktuellen Betriebszuständen der Produktion eine bedarfsgerechte Dosierung der Wasserchemikalien ermöglichen und dadurch den Betriebsaufwand verringern.