Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Aufgrund der zunehmenden Problematik bez\u00fcglich Geruchsemissionen bei Kompostierungsanlagen ist es wichtig, eine Methode zur kontinuierlichen Erfassung zu finden, um so auf die Geruchsentstehung einwirken zu k\u00f6nnen und diese zu mindern. Ziel des vorliegenden Vorhabens ist es daher, eine k\u00fcnstlichen Nase bez\u00fcglich ihrer Eignung f\u00fcr den Einsatz zur punktuellen sowie kontinuierlichen \u00dcberwachung von Geruchsemissionen an Kompostwerken zu \u00fcberpr\u00fcfen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEine k\u00fcnstliche Nase ist ein Me\u00dfsystem, bestehend aus einer Messeinheit, die mit zw\u00f6lf Metalloxid-Sensoren best\u00fcckt ist. Die Messeinheit ist mit einem Computer verbunden, auf dem die Erfassung der Daten und deren Verarbeitung mit verschiedenen multivariaten Analysen sowie einem Neuronalen Netz erfolgt. Die Funktionsf\u00e4higkeit der k\u00fcnstlichen Nase sollte \u00fcberpr\u00fcft und mit anderen Methoden zur Geruchsmessung verglichen werden. Grundlage der selbst\u00e4ndigen Erkennung des Messger\u00e4tes war das Training eines Neuronalen Netzes mit olfaktometrisch bestimmten Daten. Das Training des Neuronalen Netzes der k\u00fcnstlichen Nase erfolgte in mehreren Schritten. Zuerst wurde mit olfaktometrisch bestimmten Probenahmebeuteln das Netz trainiert, um anschlie\u00dfend die Effizienz und Eignung des Netzes online auf einer Kompostierungsanlage zu \u00fcberpr\u00fcfen. Die Proben zum Training mit Probenahmebeuteln wurden von verschiedenen Teilen von Kompostierungsanlagen genommen, um Unterschiede oder \u00c4hnlich-keiten der Anlagenteilen beurteilen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde festgestellt, dass der Einsatz der k\u00fcnstlichen Nase als Messger\u00e4t zur kontinuierlichen Geruchs\u00fcberwachung bei Kompostwerken m\u00f6glich scheint.
\nEingesetzt werden kann das Messger\u00e4t zur Mustererkennung. Bei bekannten charakteristischen Mustern von Anlagen k\u00f6nnen damit unbekannte Proben den emittierenden Stellen zugeordnet werden. Damit ist eine genaue Prozess\u00fcberwachung m\u00f6glich, da die emittierenden Stellen ermittelt werden k\u00f6nnen.
\nBeim Vergleich der Sensorenverl\u00e4ufe der online Messungen mit den Messungen mit Probenahmebeutel wurden Unterschiede deutlich. Daraus ergeben sich zwei verschiedene Einsatzm\u00f6glichkeiten der k\u00fcnstlichen Nase. Zum einen kann die Probenahme mit Probenahmebeuteln erfolgen. Damit wird das Messger\u00e4t station\u00e4r im Messinstitut eingesetzt und kann so die herk\u00f6mmliche Olfaktometrie und den Einsatz von Probanden ersetzten. Zum anderen ist der Einsatz des Ger\u00e4ts direkt auf einer Anlage m\u00f6glich und dient damit zur kontinuierlichen \u00dcberwachung. Um dann die Unterschiede in den Sensorenverl\u00e4ufen aufgrund der Probenahme zu reduzieren, sollte das Neuronale Netz mit den Sensorenverl\u00e4ufen der online \u00dcberwachung trainiert werden. Die parallel zur kontinuierlichen Messungen gezogenen Proben werden weiterhin mit herk\u00f6mmlicher Olfaktometrie analysiert und stehen danach dem Neuronalen Netz als Geruchsstoffkonzentrationen als Trainingswerte zur Verf\u00fcgung.
\nF\u00fcr ein effizientes Training des Neuronalen Netzes wird eine ausreichende und reproduzierbare Datenmenge ben\u00f6tigt. Mit der vorhandenen Datenmenge und der vorhandenen Neuronalen Netz Software konnte kein ausreichendes Training erreicht werden, um unbekannten Proben die richtige Geruchsstoffkonzentration zuzuweisen.
\nBei dem Einsatz des Messger\u00e4ts auf den Anlagen muss die Empfindlichkeit des Messger\u00e4ts in Bezug auf Umgebungseinfl\u00fcsse wie z.B. Luftfeuchtigkeit oder Schwankungen im Stromnetz beachtet werden. Damit ist das Messger\u00e4t nicht f\u00fcr einen kurzfristigen Einsatz auf den Anlagen geeignet, sondern sollte station\u00e4r verwendet werden.
\nWeiterhin sollte beachtet werden, dass die Messgenauigkeit der k\u00fcnstlichen Nase in hohem Ma\u00dfe von den Ergebnissen der Olfaktometrie und damit von dem Messger\u00e4t menschliche Nase abh\u00e4ngig ist, wel-che die Eingangswerte zum Training des Neuronalen Netz liefert. Daher muss schon bei der Probandenauswahl f\u00fcr die Olfaktometrie auf Qualit\u00e4tssicherung geachtet werden, da die hier entstehenden Fehler Auswirkungen auf die Effizienz der k\u00fcnstlichen Nase haben.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
A. Bockreis, J. Jager: Einsatz einer k\u00fcnstlichen Nase zur kontinuierlichen Geruchs\u00fcberwachung von Kompostierungsanlagen. VDI Berichte 1373. VDI Verlag. D\u00fcsseldorf 1998
\nBockreis, A.; Jager, J.: Kontinuierliche Geruchs\u00fcberwachung von Kompostierungsanlagen durch den kombinierten Einsatz von Sensoren und Neuronalen Netzen. 3. Dresdner Sensor-Symposium. Tagungshandbuch. Dresden 1997<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Es besteht ein Zusammenhang zwischen den Sensorenausschl\u00e4gen einer k\u00fcnstlichen Nase und den Geruchsstoffkonzentrationen f\u00fcr einzelne Emissionssituationen. Somit ist es bei bestimmten Anlagenteilen oder Volumenstr\u00f6men m\u00f6glich, ein charakteristisches Muster m\u00f6glich zu erzeugen. Die Zuordnung von unbekannten Immissionen durch den Vergleich der charakteristischen Muster wurde durchgef\u00fchrt. Damit scheint ein Einsatz der k\u00fcnstlichen Nase als Immissionsmessger\u00e4t erfolgreich.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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