Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Um eine breitere Umsetzung der Abflusssteuerung im regul\u00e4ren Betrieb zu f\u00f6rdern, hat die DWA-Arbeitsgruppe ES 2.4 eine Planungshilfe und das DWA-Merkblatt M180 erstellt. Es hat sich gezeigt, dass erg\u00e4nzend zu diesen Unterlagen ein leicht verst\u00e4ndlicher Demonstrator die grundlegenden Prinzipien der Abflusssteuerung an einfachen, nachvollziehbaren Beispielen darstellen sollte.
\nZielsetzung des Vorhabens ist die Erstellung eines solchen Demonstrators f\u00fcr zwei Kanalnetze mit fester Netzstruktur. Bestimmte Kenngr\u00f6\u00dfen (z. B. Beckenvolumina) werden dabei durch den Benutzer ver\u00e4n-derbar sein. Es sollen verschiedene Steuerungsans\u00e4tze (regelbasiert, mathematische Optimierung) anschaulich angewendet werden. Der Demonstrator soll kostenfrei verf\u00fcgbar sein. Es ist auch an eine Erg\u00e4nzung der o. g. Planungshilfe durch dieses Werkzeug und an eine Verwendung in Workshops und Seminaren gedacht.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas bei ifak e. V. entwickelte SIMBA 5 enth\u00e4lt u. a. ein Modul zur hydrologischen Kanalnetzsimulation. Dieses kann als Simulationskern des Demonstrators verwendet werden. Hieraus soll – nach Spezifikation von Kanalnetzen fester Struktur – ein Programm entwickelt werden, das unabh\u00e4ngig von Matlab\/Simulink\/SIMBA verwendet werden kann und in das Optimierungsroutinen und Regeleditor und interpreter integriert sind.
\nFolgende Arbeitspakete sind geplant (in Klammern die verantwortlichen Projektpartner):
\n1.\tErstellung eines Regeleditors und -interpreters und Einbindung in den Simulator (ifak)
\n2.\tEntwicklung und Adaption eines nichtlinearen Optimierungsalgorithmus auf der Grundlage langj\u00e4hriger Erfahrungen in realen Anwendungen, aufbauend auf den Zugriff zum oben genannten hydrologischen Simulations-Modul f\u00fcr interne Prognoserechnungen und zur Ermittlung der Netzzusammenh\u00e4nge (Me\u00dfmer)
\n3.\tEinbindung des Optimierungsalgorithmus in den Simulator und Verwendung des hydrologischen Moduls durch den Optimierungsalgorithmus \u00fcber noch detailliert zu definierende Schnittstellen (Me\u00dfmer, ifak)
\n4.\tSpezifikation von illustrativen Beispielen zur Demonstration (2 Kanalnetze, mit jeweils ca. zwei bis drei Becken) zur Illustration und Demonstration der Grundprinzipien von Abflusssteuerung; Einbindung in den Simulator (als zus\u00e4tzliche Men\u00fcpunkte) (ifak, Me\u00dfmer)
\n5.\tUnabh\u00e4ngiger Test des Werkzeugs und der Demonstrations-Beispiele (iaks, ggf. Anpassungen durch ifak, Me\u00dfmer).
\n6.\tDokumentation und Anleitung f\u00fcr den Benutzer (ifak, Me\u00dfmer; den jeweiligen Arbeitspaketen entsprechend).<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das Ergebnis des Projekts ist ein Demonstrator, d. h. ein Programm f\u00fcr PCs, mit dem einige Grundprinzipien der Abflusssteuerung in Mischkanalnetzen anschaulich demonstriert werden. <\/p>\n
Die Vorgaben aus dem Projektantrag wurden realisiert. Hier im einzelnen der Vergleich zwischen den realisierten und den urspr\u00fcnglichen Zielen laut Antrag:
\n\tDer Demonstrator ist verwendbar f\u00fcr zwei Kanalnetze mit fester Netzstruktur. Dabei k\u00f6nnen die Speichervolumina der einzelnen Becken vom Benutzer ver\u00e4ndert werden. Dies entspricht der Planung aus dem Antrag.
\n\tDie Simulation eines Belastungsereignisses je Netzbeispiel mit zwei verschiedenen Niederschlagszeitreihen zur Modellierung ungleichm\u00e4\u00dfiger \u00dcberregnung ist realisiert. Die Verwendung beliebiger Niederschlagszeitreihen, wie im Projektantrag vorgesehen, ist m\u00f6glich, aber im Demonstrator aus Gr\u00fcnden der \u00dcbersichtlichkeit nicht implementiert.
\n\tDie Simulation von Steuerungsszenarien, n\u00e4mlich lokale Steuerung und Verbundsteuerung, einmal mit Regeln und zum anderen mit Optimierung ist, wie im Projektantrag vorgesehen, verwirklicht.
\n\tAuswertungsroutinen, wie im Projektantrag erw\u00e4hnt, errechnen wichtige Kriterien, wie z. B. die gesamte \u00dcberlaufmenge, und fassen diese zu einer \u00dcbersicht zusammen.
\n\tDer Demonstrator l\u00e4uft in einer ansprechenden Oberfl\u00e4che. Die graphischen und textgebundenen Darstellungen und Ausgaben sind auch f\u00fcr Nichtfachleute \u00fcberzeugend.
\n\tDer Demonstrator wird als selbst entpackende Anwendung verteilt. Die Installation erfolgt mit entsprechender Benutzerf\u00fchrung. Der Demonstrator ben\u00f6tigt lediglich das frei verf\u00fcgbare Microsoft-Paket.NET in der Version 1.1. Eine problemlose Verteilung ist also, wie vorgesehen, m\u00f6glich.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Demonstrator-Software wurde zum freien Herunterladen auf der Webseite des ifak e. V. www.ifak.eu (genauer: http:\/\/www.ifak.eu\/index.php?id=48) eingestellt.
\n\u00dcber dementsprechende fachliche Mailinglisten mit deutschlandweit ca. 200 und weltweit mit ca. 300 Mitgliedern wurde die Fach\u00f6ffentlchkeit auf die Verf\u00fcgbarkeit des Demonstrators hingewiesen. Eine entsprechende Notiz zur Ver\u00f6ffentlichung im DWA-Newsletter wurde eingereicht. Damit soll an dieser fachlich optimal passenden Stelle auf den Demonstrator und die M\u00f6glichkeit zum Herunterladen hingewiesen werden. Ebenso ist eine Notiz im Faltblatt DBU aktuell eingereicht.
\nF\u00fcr die DWA-VDI\/VDE-GMA-Gemeinschaftstagung Mess- und Regelungstechnik in abwassertechnischen Anlagen in Wuppertal am 20.\/21.11.2007 ist ein Vortrag \u00fcber den Demonstrator geplant.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Alle Zielsetzungen, wie im Projektantrag formuliert, wurden erf\u00fcllt. Es steht damit ein Werkzeug zur Verf\u00fcgung, das zum weiteren Verst\u00e4ndnis der Abflusssteuerung beitr\u00e4gt und ihre Umsetzung als ein Hilfsmittel zur umweltbewussten, kosteng\u00fcnstigen und nachhaltigen Bewirtschaftung von urbanen Abwassersystemen f\u00f6rdert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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