18. Mai 2013
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Fuzzy-Technik Drucken E-Mail

Fuzzy-Technik regelt die Kläranlage-Nord

Fuzzy Regler in 3D Fuzzy Regler in 3D Im Rahmen eines Forschungsprojektes haben die Stadt Rheine und der niederländische Wasserverband „Watershap Regge en Dinkel“ von 1996 bis 1999 auf der Abwasserreinigungsanlage Nord der Stadt Rheine bzw. der Abwasserreinigungsanlage Nijverdal in den Niederlanden im Großmaßstab den Einsatz einer modernen Regelungstechnik auf der Basis von Fuzzy-Logic erprobt. Diese ist gegenüber konventioneller Regelungstechnik bisher wenig verbreitet, weist jedoch einige bedeutsame Vorteile auf.

Die Maßnahme wurde seinerzeit mit EU- und Landesmitteln im Rahmen des INTERREG-II-Programms gefördert. Ziel des Projektes war es einerseits, die Ablaufwerte der Abwasserreinigungsanlagen und damit die Wasserqualität der Vorfluter zu verbessern und gleichzeitig Energie einzusparen. Für die Durchführung des Projektes wurde auf den Abwasserreinigungsanlagen jeweils eine Reinigungsstraße (Teststraße) der biologischen Reinigung auf die neue Regelungstechnik umgerüstet. Parallel dazu wurden Referenzstraßen mit der herkömmlichen konventionellen Regelungstechnik weiterbetrieben. Auf diese Weise war ein Vergleich zwischen den Betriebswerten von Test- und Referenzstraße jederzeit möglich.

Als wesentliches Ergebnis des Projektes konnte eine deutliche Erhöhung der Prozessstabilität sowie unter bestimmten Voraussetzungen eine Verminderung des Energieverbrauchs erreicht werden. Die Fuzzy-Logic hat sich dabei als funktionelles und für den Einsatz in der Praxis geeignetes Werkzeug gezeigt.

Die Fortsetzung von Fuzzy I: Fuzzy II

Aufbauend auf die bereits durchgeführten Untersuchungen sollen jetzt im Rahmen eines neuen Projektes Möglichkeiten und Grenzen von Fuzzy-Logic-Regelungen auch für die weiteren Verfahrensstufen einer Abwasserreinigungsanlage, wie z. B. in der Flotation, chemischen Phosphorelimination und Schlammbehandlung, untersucht und die Systeme optimiert werden.

Es ist vorgesehen, dazu die gesamte Kläranlage der Stadt Rheine auf Fuzzy-Regelung umzurüsten. Die Umrüstung soll dabei so erfolgen, dass diese als dauerhafte Einrichtung auf der Kläranlage verbleibt. Die Kläranlage der Stadt Rheine bietet sich als Anlage für eine Umrüstung auf Fuzzy-Technik an, weil die Anlage bereits heute mit modernster Online-Messtechnik ausgerüstet ist.

Im Einzelnen soll die Fuzzy-Technik für folgende Bereiche der Kläranlage Rheine vorgesehen werden:

  • Abwasserhauptpumpwerke
  • Sandfang
  • Vorreinigung (Flotation bzw. Sedimentation)
  • Belebungsstufe
  • chemische Phosphorelimination (Fällung)
  • Beschickung der Nachklärbecken (Zwischenpumpwerk)
  • Schlammwassermanagement

Projektbeteiligte

Die Stadt Rheine ist Projektträger. Für die Stadtentwässerung Rheine sind folgende Personen mit dem Vorhaben betraut: Herr Dipl.-Ing. Hermann Gehring, die beiden Abwassermeister Herr Josef Laumann und Herr Jürgen Schütze sowie der Betriebsleiter Herr Dipl.-Ing. Udo Eggert.

Der niederländische Verband „Watershap Regge en Dinkel“ ist erneuter Projektpartner. Der Verband will im Projekt die Kläranlage in Nijverdal mit Fuzzy-Technik aufrüsten. Diese Kläranlage war bereits beim ersten Vorhaben Gegenstand der Untersuchungen. Im Einzelnen ist die Fuzzy-Technik dort für folgende Bereiche vorgesehen:

  • biologische Phosphorelimination
  • Oberflächenbelüftung der Carrousel-Becken auf zusätzlicher Grundlage von Sauerstoffzehrungsmessungen
  • Elimination von schwer abbaubaren CSB-Werten bei erhöhtem Zufluss von Industrieabwässern
  • Abbau von Farbstoffen aus Industrieabwässern

Zweiter Projektpartner ist das INFA-Institut, Ahlen. Das INFA-Institut unter Herrn Professor Dr. Lohse, übernimmt auch hier wieder die wissenschaftliche Leitung des Forschungsvorhabens. Das Ingenieurbüro Frilling, Vechta, erbringt für die Stadt Rheine die Planungsleistungen.

Demonstrations- und Weiterentwicklungszentrum auf der Kläranlage Nord

Klärbecken mit Faulturm im Hintergrund Klärbecken mit Faulturm im Hintergrund Es ist die Schaffung eines deutsch-niederländischen Demonstrationszentrums für die ständige Weiterentwicklung von modernen Systemen für Abwasserreinigungsanlagen vorgesehen. Für dieses Zentrum wird auf der Kläranlage Rheine-Nord eine Räumlichkeit im Obergeschoss zur Verfügung gestellt. Das Zentrum soll folgende Aufgaben erfüllen:

  • Demonstration der Projektergebnisse und Entwicklung von neuen Techniken in Zusammenarbeit zwischen regionalen Fachbetrieben und wissenschaftlichen Einrichtungen

Enge Kontakte bestehen bereits zu Fachhochschulen, interdisziplinär mit Beteiligung der Fachbereiche Bauingenieurwesen, Elektro-/Gebäudetechnik, Energie und Umwelt. Ziel sind weitere Kontakte zu nationalen und internationalen wissenschaftlichen Einrichtungen. Im Rahmen von u. a. Diplomarbeiten und Promotionen sollen Neu- und Weiterentwicklungen von Verfahren und Geräten erfolgen. Dabei wird eine enge Einbindung von Industrie- und Handwerksbetrieben aus der Region angestrebt, um so einen regelmäßigen Technologietransfer zwischen Wissenschaft und Industrie zu ermöglichen.

Finanzierung und Projektdauer

Auch das Fuzzy II-Projekt wird von der Euregio im Rahmen des INTERREG-III-Programms (vor allem Gelder der Europäischen Union) teilfinanziert. Die Voraussetzung, die grenzüberschreitende Zusammenarbeit mit einem niederländischen Partner, hier: der Watershap Regge en Dinkel, ist erfüllt.

Die genehmigten Fördermittel betragen 80% der Gesamtprojektkosten in Höhe von ca. 990.000 EU.

Das Projekt wurde Ende des Jahres 2005 begonnen und wird Ende 2008 abgeschlossen sein (Laufzeit ca. 3 Jahre).

Weiterführende Links: