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KANalNetz-Steuerung

Integrierte Steuerung für Kläranlage und Kanalnetz

Vordergrund: Tanja Hilmer, Professor Dr. Michael Bongards (FH Köln, Campus Gummersbach).Hintergrund: (v.l.n.r.) Professor Dr. Lothar Scheuer, Michael Richter, Hubert Schauerte (Aggerverband) und die Bürgermeister Bernd Hombach (Nümbrecht) und Uwe Töpfer (Marienheide).
„KANNST" ist ein gemeinsames Forschungsprojekt der Fachhochschule Köln, Campus Gummersbach, und des Oberbergischen Aggerverbandes, der die regionale Wasser- und Abwasserversorgung betreibt. Die Abkürzung steht für KANalNetz-Steuerung.

Es geht um die Entwicklung einer integrierten Steuer- und Regelungsstrategie für Kanalnetz und Kläranlage. Gefördert wird dieses Projekt durch das NRW-Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz mit ca. 1,7 Mio. Euro, davon gehen rund 800.000 Euro an das Institut „Automation & Industrial IT“ der Fachhochschule. Das Projekt läuft von April 2005 bis Ende 2007. Inzwischen liegen erste Ergebnisse, vor allem im Bereich der Messtechnik, vor.

In dem Forschungsprojekt sollen Regelungsstrategien entstehen, mit denen die Kapazität eines Kanalisationsnetzes besser als heute zu nutzen ist. Die komplexen Regelungssysteme werden im Rahmen des Projektes an der Fachhochschule unter Nutzung moderner Internet-Technologien entwickelt und bereitgestellt. Integriert wird auch eine lokale Wettervorhersage mit Hilfe von Radar und Satellitenbildern, mit der sich größere Regenfälle in der Region vorhersagen lassen, was für das System der Kanäle und Rückhaltebecken eine vorausschauende Regelung ermöglicht. Bei starkem Regen kann das im Kanal anfallende Wasser besser als bisher auf mehrere Regenüberlaufbecken verteilt und damit die Verschmutzung der Gewässer deutlich reduziert werden.

„Ziel der Entwicklung“, so hob Aggerverbandsvorstand Michael Richter hervor, „ist ein optimierter Gewässerschutz.“ Ein weiterer willkommener Effekt ist aber auch die Einsparung von Kosten. Wie Vorstandsmitglied Prof. Dr. Lothar Scheuer erläuterte, sollen durch die Entwicklung ein Bodenfilterbecken bei der Homburger Kläranlage eingespart werden, das andernfalls noch zu bauen wäre. Wenn das Projekt erfolgreich abgeschlossen wird, soll die Technik auf weitere Kläranlagen und Kanalnetze übertragen werden, was dann für den Aggerverband und die angeschlossenen Gemeinden deutliche Einsparungen bringen wird.

Lachsgewässer Brölbach

Die vorausschauende Regelung für ein integriertes System von Kläranlage und Kanalnetz sei in dieser Form „Weltspitze“, betont Prof. Dr. Michael Bongards, der von Seiten der Fachhochschule für das Projekt verantwortlich ist. Nur in Japan und Kalifornien sind ähnliche Ansätze bekannt, aber mit einfacherer Technik. Projektleiterin Tanja Hilmer, Mitarbeiterin von Prof. Bongards, erläuterte, dass bisher verschiedene Meßsysteme getestet wurden und man jetzt an die aufwändige Simulation des Gesamtsystems geht. Bei den umfangreichen Arbeiten stehen der Diplom-Ingenieurin neun Studenten als Hilfskräfte und Diplomanden zur Seite.

Für das Pilotprojekt wurde die Kläranlage Homburg-Bröl mit den ihr vorgeschalteten Kanälen und Regenbecken ausgewählt, weil im angeschlossenen Gewässer, dem Brölbach, Lachse laichen. Deren Nachwuchs reagiert äußerst empfindlich auf Verschmutzungen, ja sogar auf Versandung. Deshalb unternimmt der Aggerverband große Anstrengungen, die Wasserqualität auch in Ausnahmesituationen sicher zu stellen. Solche Ausnahmesituationen entstehen, wenn z.B. bei einem Gewitter große Wassermengen in kurzer Zeit in die Kanalisation fließen.

Mit einem intelligenten, also „selbstlernenden“ Regelsystem auf der Basis neuronaler Netze wird es möglich, bei großen Regenmengen das Wasser durch ein regelbares Leitungssystem besser auf mehrere Regenüberlaufbecken zu verteilen. Auch der Zulauf und Ablauf einer Kläranlage wird dadurch deutlich gleichmäßiger und die Kläranlage erzielt höhere Reinigungsleistungen.

Der Aggerverband versorgt im Bergischen Bereich eine halbe Million Menschen mit Trinkwasser, reinigt das Abwasser von rund 400.000 Verbrauchern, betreibt drei Talsperren und unterhält ein Gewässernetz von 2900 km.

Mit moderner Ausstattung, anwendungsorientierten Lehrangeboten und zahlreichen Forschungs- und Industrieprojekten bietet das Institut für Automation & Industrial IT ein umfassendes Dienstleistungsangebot in Lehre und Forschung. Es zählt zu den drittmittelstärksten Instituten der Fachhochschule Köln. Die Arbeitsfelder des Instituts reichen von der klassischen Automatisierungstechnik bis in den Bereich der Informatik. (oh-31.1.2006 16:02)


 



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