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01. Juli 2024

TRINK-Predict

Entwicklung anwendungsorientierter Predictive Maintenance Ansätze (DVGW Zukunftsprogramm Wasser - W 202406)
Methoden der Künstlichen Intelligenz sowie des Machine Learnings ergänzen zunehmend klassische Verfahren der Trinkwasserüberwachung.; © AdobeStock/Shahidah
Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 07.2024 - 06.2027

Projektstatus: laufend

Förderkennzeichen: W 202406

Projekt des DVGW-Zukunftsprogramms Wasser

Ziele und Methodik

Ziel von TRINK-Predict ist es, ein besseres Verständnis und den praktischen Nutzen von "Predictive Maintenance"-Ansätzen zu illustrieren. Dadurch soll eine Wissensbasis geschaffen und die Hemmschwellen in Wasserversorgungsunternehmen abgebaut werden. Zu diesem Zweck wird in drei beispielhaften Anwendungen innerhalb der Trinkwasseraufbereitung folgendes Arbeitsprogramm umgesetzt:

  • Erfassung der messtechnischen Ausgangssituation, Ableitung zusätzlicher Datenbedarfe und Installation entsprechender Messgeräte in den zu untersuchenden Wasserwerken
  • Erstellung einer zentralen Datenbank oder Cloud-Anwendung zur Datenspeicherung und zur Analyse der bestehenden Prozess- und Anlageninformationen
  • Vernetzung und Aufbereitung der bestehenden Anlagendatenströme
  • Automatisierte Analyse, zielgerichtete Auswertung mit selbstlernenden Systemen und deren Dashboards
  • Ableitung und Bewertung von Implikationen zur Optimierung der bisherigen Instandhaltungsstrategien

 

Hintergrund

Unter dem Bergiff "Predictive Maintenance" versteht man die vorausschauende Instandhaltung der wasserwirtschaftlichen Infrastruktur, die aus historischen als auch aus in Echtzeit verfügbaren Daten lernt. Ihr Ziel ist es, Maschinen und Anlagen proaktiv zu warten und so Störungszeiten zu minimieren. Optimalerweise lassen sich Störungen vorhersagen, bevor es zu unerwünschten Prozessverschlechterungen oder gar Ausfällen kommt. Dies erfordert eine valide und vollständige Prozessdatenbasis sowie Analysen, Prognosen, Optimierungen und Regelungen, die neben klassischen statistischen Verfahren auch auf Methoden der Künstlichen Intelligenz und des Machine Learnings zurückgreifen.

Dies ist besonders bei Verfahrensstufen sinnvoll, die ein hochpräzises Steuerungs- und Überwachungssystem benötigen, um den Aufbereitungserfolg zu überwachen und den energieintensiven Betrieb möglichst nah an den optimalen Bedingungen zu halten. Regelmäßige Wartung und Überwachung erhöhen gleichzeitig die Produktivität und Lebensdauer der Anlagen.

Die praktische Implementierung in Wasserversorgungsunternehmen scheitert bislang an technischen Hürden. Dazu gehören eine unzureichende IT-Infrastruktur, eingeschränkte Verfügbarkeit und Sicherheit von Daten sowie mangelndes Know-how und fehlende Ressourcen. Im Forschungsprojekt TRINK-Predict werden nun Verfahrensstufen genauer betrachtet, die sowohl technisch als auch betriebswirtschaftlich besonders bedeutend sind und für die Anwendung der "Predictive Maintenance" geeignet wären.

 

Ansprechpartnerin
Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an:
Dr. Julia Rinck
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement
Telefon+49 228 91 88-221
Forschung zum Thema Wasseraufbereitung