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Forschungsverbund Neuronale Fuzzy-Logik

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Projekt: Regelung und Optimierung von Kläranlagen

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Michael Bongards
Abteilung Gummersbach der FH Köln
Am Sandberg 1
51643 Gummersbach
Tel: 0171  428 36 89
Fax: 02261  8196 15
Email: Prof.Bongards @ T-online.de
Zielsetzung:
Neuronale Netze (NN) sollen zur Simulation und Regelung der komplexen Prozesse in biologischen Stufen von Kläranlagen eingesetzt werden. Es wird untersucht, ob ausgehend von den Prozeßdaten einer Anlage das NN sich so trainieren läßt, daß Betriebszustände der biologischen Reinigungsstufe in Abhängigkeit von  Einlaufparametern vorhersagbar und damit auch das Auslaufverhalten der Anlage bestimmbar ist.
Dies ist heute mit analytischen auf Differentialgleichungen aufgebauten Simulationsprogrammen zwar schon möglich, allerdings verlangen diese Programme eine mehrmonatige Anpassung und Optimierung für jede zu untersuchende Anlage, bis zuverlässige Ergebnisse voraussagbar sind.
Wir erwarten, daß ein NN innerhalb von Stunden bzw. Tagen angepaßt ist.

Mit dem für eine Anlage trainierten NN soll über die Kombination mit konventionellen und mit Fuzzy-Reglern die Betriebsweise optimiert werden. Hier besteht speziell für die Prozesse Nitrifikation/Denitrifikation und für die biologische Phosphorentfernung noch großer Handlungsbedarf.

Arbeitsplan:
  • 1. Vorhandene und noch aufzunehmende Prozeßdaten von kommunalen Kläranlagen werden zum Training von neuronalen Netzen verwendet.
  • 2. Die trainierten Netze werden auf ihre Leistungsfähigkeit und ihre Möglichkeit zur Extrapolation auch über den Lernbereich hinaus untersucht. Hierzu werden aktuelle Betriebsdaten kommunaler Kläranlagen verwendet.
  • 3. Neuro-Fuzzy-Regler werden entworfen und entsprechende Labormuster auf Kläranlagen eingesetzt. Mit diesen Systemen wird ein Probebetrieb durchgeführt und mit dem konventionellen Betrieb verglichen. Ziele sind hierbei eine Verbesserung der Reinigungsleistung sowie die Reduzierung des Energieverbrauches.
  • Kooperationspartner:
    • Anwendungstests werden mit der FH Bochum abgestimmt
    • die FH Köln unterstützt den Reglerentwurf
    • Für die praktischen Versuche stehen kommunale Kläranlagen des Aggerverbandes (Gummersbach) zur Verfügung.

    Letzte Aktualisierung: 09.09.2005 eMail an den Author  Drucken 


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