FuzzyAdaptiv – Energieoptimierung der biologischen Reinigung von Kläranlagen

In einer Kläranlage reinigen Milliarden von Mikroorganismen das Abwasser im sogenannten Belebtschlammverfahren. Um dies zu tun, benötigen sie Sauerstoff. Die dauerhafte Belüftung der Becken verbraucht jedoch sehr viel Energie. Innerhalb des Projektes FuzzyAdaptiv wurde deshalb eine intelligente Steuerung entwickelt (Fuzzy-Regler), die den Sauerstoffeintrag an den tatsächlichen Bedarf anpasst.

Ermittlung des tatsächlichen Bedarfs

Der Fuzzy-Regler bewertet verschiedene Messwerte (Umweltparameter) gleichzeitig und entscheidet, wie viel Sauerstoff tatsächlich benötigt wird. Anders als herkömmliche Systeme kann er sein Verhalten selbstständig an veränderte Bedingungen anpassen.

• Ist zu viel Sauerstoff vorhanden, wird beim nächsten Mal weniger zugeführt.

• Ist zu wenig Sauerstoff vorhanden, wird mehr hinzugefügt.

Mithilfe dieses Regler lernt die Kläranlage selbst, wie viel Sauerstoff sie benötigt, um Abwasser qualitativ hochwertig zu reinigen und spart dadurch Energie.

Einsatz mit Erfolg

Das Verfahren wurde im Laufe der Projektzeit gemeinsam mit den Partnern Institut für Automatisierungstechnik der Universität Bremen und Hermes Systeme GmbH simuliert, erprobt und in der Kläranlage Oldenburg getestet. Der intelligente Regler wurde mit Basisdaten aus der Kläranlage gespeist und trainiert, um den optimalen Sauerstoffwert zu ermitteln.

Auch nach Abschluss des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projektes ist der Kennfeldregler (ehemals Fuzzy-Regler) weiter in der Kläranlage Oldenburg im Einsatz. Dort ist bereits eine beträchtliche Reduktion des Energiebedarfs festzustellen. Auch in anderen, kleineren Kläranlagen soll der Regler zum Einsatz kommen.