Das Projekt "Modellierung von Vagheiten im Prozess der Oekobilanzierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Zittau,Görlitz, Institut für Ökologie und Umweltschutz durchgeführt. Ausgehend von der Analyse bestehender oekologischer Bewertungsverfahren und der Modellbildung mittels Fuzzy Logic wird ein fuzzybasiertes Modell zur Oekobilanzierung entwickelt. Durch die Nutzung fuzzybasierter Methoden koennen die in einer Datenlage vorhandenen Vagheiten beruecksichtigt und nur verbal verfuegbare Aussagen direkt in den Modellansatz integriert werden. Durch Auswertung der im Modell entwickelten Kennzahlen wird die Bewertung des Bilanzergebnisses und die Ermittlung der fuer die Bilanz wesentlichen Einflussgroessen ermoeglicht. Mittels theoretischer Ueberlegungen und exemplarischer Anwendungen fuer ausgewaehlte Prozesse der Gussteilfertigung wird gezeigt, dass die Erstellung von Oekobilanzen mit dem entwickelten Modell sinnvoll und gegenueber herkoemmlichen Methoden vorteilhaft ist. In den Modellrechnungen erfolgt ein Vergleich von Sandformverfahren in unterschiedlichen Umweltkategorien und fuer verschiedene Bilanzrahmen. Die erzielten Ergebnisse verdeutlichen, dass durch das fuzzybasierte Modell die oekologischen Aspekte der betrachteten Prozesse plausibel wiedergegeben werden und das Modell insbesondere eine bessere Interpretation und objektivere Bewertung des Bilanzergebnisses ermoeglicht.
Das Projekt "Modellbildung und Regelung von Heizungsanlagen mit Brennwertkesseln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Regelungstechnik, Fachgebiet Regelsystemtechnik und Prozessautomatisierung durchgeführt. Theoretische Modellbildung eines Waermeuebertragers unter Beruecksichtigung der Kondensation; Modellbildung mit Hilfe von dynamischen neuronalen Netzen. Entwurf von verschiedenen Regelkonzepten zur Vorlauftemperatursollwertvorgabe und Vergleich mit herkoemmlichen Konzepten. Bewertung des Energieverbrauches.
Das Projekt "FHprofUnt 2015: Entwicklung neuer Verfahren zur Qualitätskontrolle von Solarzellen und -modulen durch optimierte spektrale Kontrolle während der elektrischen Leistungsmessung unter Sonnenlichtbeleuchtung mittels LED Flasher." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig, Fakultät Ingenieurwissenschaften (ING) durchgeführt. LED-basierte Solarsimulatoren bieten die Möglichkeit, verschiedene Farben zu kombinieren, um dem Spektrum der Sonne möglichst genau zu entsprechen. Auf dem Markt werden bereits Systeme mit bis zu 21 verschiedenen Wellenlängen kommerziell angeboten, so z.B. von der Firma Wavelabs aus Leipzig. Mit LEDs kann das Sonnenspektrum genauer nachgebildet werden als mit anderen Lampen. Dazu müssen alle LEDs genau geregelt werden. Die bestehende Regelung wird in diesem Projekt mittels Fuzzy Logik weiterentwickelt. Entsprechende Fuzzy Regelungsalgorithmen ermöglichen bspw. die Verarbeitung auch unscharfer Eingangsinformationen, womit eine hohe Flexibilität bezüglich auftretender Messunsicherheiten bei der Erfassung der Regelgrößen, wie sie hier bei der Lichtintensitäts-Erfassung der LED hochgradig gegeben ist, realisiert werden kann. Zudem können Nichtlinearitäten im Systemverhalten wie die hier gegebene Notwendigkeit der Kombinationen mehrerer Farben einbezogen werden. Durch die genaue Kontrolle und Regelung der Lichtquelle können in die Leistungsmessung eine Vielzahl an Zusatzmessungen integriert werden. Der besondere Fokus dieses Projektes und die damit verbundene Neuheit des Lösungsansatzes liegen in der Erforschung und Entwicklung von neuen, innovativen Messmethoden, welche die zeitliche und spektrale Steuerbarkeit der Beleuchtungsquelle ausnutzen. Dabei ergeben sich zwei wesentliche Ziele: Zum einen sollen durch eine verbesserte Messtechnik und ein detaillierteres Verständnis der Solarzellen schnellere Messungen möglich sein. Zum anderen sollen Messungen jenseits der maximalen Messgeschwindigkeit für Standartmessungen durchgeführt werden, um kapazitive und transiente Eigenschaften von Solarzellen und -modulen zu untersuchen und damit Informationen zu erlangen, die über eine I-V-Messung im stationären Gleichgewicht hinausgehen. Hierbei wird angestrebt, die schnellen Schaltzeiten der LEDs auf das Messsystem zu übertragen.
Das Projekt "Biomethanisierung von Stroh als Beitrag zum Lastenmanagement eines Smart Grids" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, Competence Center Erneuerbare Energien und Energieeffizienz durchgeführt. Die bestehende Biogasproduktion in Deutschland mit etwa 6000 Biogasanlagen und 2,3 GW Stromproduktion bietet ein großes Optimierungspotential hinsichtlich Verbesserung der Energieausbeute und Produktionskapazität. Urbane Rohstoffbasis von Biogas beziehungsweise Biomethan sind niederkalorische und damit wasserhaltige biogene Substrate. Beispiele sind Gras und urbanes Böschungsgut oder auch Küchenabfälle und überlagerte Lebensmittel. An der Fakultät Life Sciences der HAW Hamburg laufen bereits Fuzzy-geregelte, vollautomatisch gefütterte Labor-Biogastestanlagen, die im Laufe der letzten 10 Jahre entwickelt und konstruiert wurden. Der größte Reaktor fasst 100 Liter, die kleineren sechs Liter. Für die notwendigen Laborfermentationen, die an der technisch dazu ausgerüsteten HAW Hamburg schon seit Jahren mit Rübensilagen durchgeführt werden, soll parallel zur Entwicklung und Design eines Stroh-Fermentationsmediums eine einfache Regelung über ein neuartiges Signal der Fermenterflüssigkeit erarbeitet werden. Ein positives Signal zeigt unter diesen Bedingungen einen erhöhten Fettsäurespiegel an, welcher allgemein als Indikator für einen überforderten, instabilen Fermentationsprozess gilt. Eine solche Regelungsstrategie der Prozessmikrobiologie gibt es noch nicht. Die Idee dazu erwuchs aus Versuchen bei der Vergärung von Getreide-Schweinefutter. An der HAW Hamburg wurden in den letzten Jahren die Grundlagen für eine vollautomatische Fuzzy-Logikregelung (FLC) zur Vergärung von Speiseresten, Rübensilage und dem Getreide Triticale im Labormaßstab geschaffen. Im Rahmen eines Smart Grids werden folgende Ansätze in Promotions- und kombinierten Masterprojekten untersucht: - Schubweise Substratzufuhr, um die elektrische Produktion bestimmten Tagesspitzen anzupassen. - Einsatz von einer Fuzzy-Substratzufuhrregelung zur Kapazitätssteigerung und automatischen Prozessführung mit höchstmöglicher Auslastung. Dies ist ein Projekt der Collaborative Graduate School 'Key Technologies for Sustainable Energy Systems in Smart Grinds' der Universität Hamburg und der HAW Hamburg. Diese ist die erste gemeinsame Graduate School der HAW Hamburg mit einer deutschen Universität.
Das Projekt "Teilprojekt 5: Audio Mobile - Entwicklung innovativer Akustikanwendungen für Elektrofahrzeuge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FusionSystems GmbH durchgeführt. Die Zielstellungen des Verbundvorhabens WK Potenzial 'SONETT' sind in der Gesamtvorhabensbeschreibung und dem Verbundkonzept detailliert beschrieben und bilden als Bestandteil diese Antrags den Rahmen für unser Teilvorhaben. Das Teilvorhaben der FusionSystems GmbH (AUDIO MOBILE) im Verbundprojekt 'SONETT' wird ein universelles Konzept zur Klangsteuerung von Elektrofahrzeugen mittels Fuzzy-Logik entwickeln. Im Fahrzeugbereich werden die Anforderungen an die Akustik in Zusammenhang mit dem Übergang zur Elektromobilität, dem notwendigen Leichtbau und neuen Fahrzeugkonzepten immer anspruchsvoller. Die Entwicklung eines universell anwendbaren Konzepts zur Klangsteuerung von Elektrofahrzeugen mittels Fuzzy-Logik sowie dessen soft- und hardwaretechnische Umsetzung in einem Forschungsprototypen wird es in Zukunft ermöglichen, durch eine aktive menschgemäße Schallgestaltung für die Verbesserung von Verkehrssicherheit, Fahrfreude, Komfort und Lebensqualität der Anwohner. Für unser Teilvorhaben (Bereich 'AUDIO MOBILE') umfassen die konkreten Arbeitsziele die Entwicklung innovativer Akustikanwendungen für elektrisch angetriebene Mobile. Die geplante Entwicklung des Fuzzy-Sound-Designers und des dazu gehörigen Fuzzy-Sound-Generators erfolgt in direkter Verknüpfung mit der Technologieplattform der Forschungsstelle GFaI e.V. in Berlin. Die Grundidee für das Fuzzy Sound Konzept besteht in der Umsetzung zweier Kernschnittstellen zur Wahrnehmung und zur Kreativwirtschaft.
Das Projekt "Investigations on urban river regulation and ecological rehabilitation measures" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Urbanization has great impacts on geomorphic, hydrologic, habitat and aquatic biota characteristics of river systems, but very few river management methodologies have been developed specifically for urban or heavily engineered rivers. The influences of urban rivers to the integrated river system, as well as the interactions between urban river reaches and more natural river reaches have been neglected. Therefore, it is of vital importance to clarify the role of urban rivers, and to find an applicable method of assessing the health status of urban rivers. This work aims to develop an urban-rural river continuum identification system by analyzing the various factors which are influencing urban river systems, in order to identify urban and rural river reaches in a longitudinal term. And to establish an applicable fuzzy based mapping method which can assess the ecological status of urban river easily, in order to point out the bottlenecks of urban river' health status and to implement the effective rehabilitation measures.
Das Projekt "Automatische Abgrenzung, Typisierung und statistische Beschreibung von Siedlungsstrukturen auf Grundlage von Geobasisdaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung e.V. durchgeführt. Die Bestimmung der Ökoeffizient von Siedlungsstrukturen, aber auch viele Planungsaufgaben verlangen eine detaillierte räumliche Gliederung und Beschreibung von Siedlungsflächen. Eine derartige stadtstrukturelle Gliederung ist derzeit noch nicht automatisch möglich, wird aber für praktische Planungszwecke (z. B. Stadt- und Regionalplanung, Bundesverkehrswegeplanung) und die wissenschaftliche Grundlagenforschung dringend benötigt. Auf Grundlage von fortschreibungspflichtigen, deutschlandweit verfügbaren Geobasisdaten soll durch Anwendung von Methoden der digitalen Bildverarbeitung eine derartige räumliche Gliederung einschließlich einer Bestimmung des Baustrukturtyps automatisch erfolgen. Grundlage dazu ist das Amtliche Topographisch-Kartographische Informationssystem ATKIS und die DTK25-V. Nach Separierung aller Gebäudeflächen erfolgt eine statistische Auswertung der Gebäudestruktur innerhalb der ATKIS-Polygone. Die resultierenden Gebäudestrukturindikatoren werden mit Hilfe einer Fuzzy-Logik ausgewertet mit dem Ergebnis einer automatischen Baustrukturtypisierung. Weiterhin sollen durch die Anwendung und Weiterentwicklung von Verfahren der räumlichen Disaggregation statistische Gemeindezahlen oder auch teilstädtische statistische Daten (u. a. Bevölkerung, Bevölkerungsstruktur, Siedlungsdichte, Wohnungs-, Wirtschafts- und Verbrauchsdaten) räumlich auf die Bebauungsstrukturen herunter gebrochen und damit notwendige Planungs- und Analysedaten u. a. auch zur Bestimmung der Ökoeffizienz zur Verfügung gestellt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Abfallwirtschaft und Altlasten, Lehrgebiet Systemanalyse und Informationsverarbeitung durchgeführt. Aufbauend auf der gesetzlichen Ausgangslage und der Analyse des Standes der Entwicklung bei der Sickerwasserprognose werden die Defizite herausgearbeitet. Ziel des beantragten Projektes ist eine praxisreife Entwicklung eines einfachen Verfahrens, dass im Zuge der Durchfuehrung der gesetzlichen Regelungen zur Sickerwasserprognose eingesetzt werden kann. Dies soll ein hierarchisch aufgebautes Beratungssystem sein, welches sowohl numerisch-, wissens- als auch Fuzzy-Logic-basierte Element integrativ in sich vereint. Dieses Beratungssystem soll auf vorhandene Informationen und Materialien aufbauen. Auf Grund des konsequenten Modulcharakters ist es entsprechend der praktischen Beduerfnisse erweiter- und auch anpassbar. Betrachtet werden sollen Stroemungs-, Stofftransport- aber auch -umsetzungsprozesse. Die Ausgrenzung der tatsaechlich notwendigen Stoffgruppen und die Festlegung der innerhalb der Stoffgruppen zu betrachtenden Einzelstoffe und Summenparameter sowie deren Wechselwirkungen untereinander in Abhaengigkeit vom hydrogeochemischen Milieu wird untersucht.
Das Projekt "Teil II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Schutz der Umwelt und wachsende Altpapierberge fordern zwingend innovative Verfahren in der Altpapierverarbeitung. Ziel des Projektes ist die Verbesserung der Prozessfuehrung in den Stufen der Altpapier-Stoffaufbereitung. Das Vorhaben befasst sich mit der Analyse der verfahrenstechnischen Zusammenhaenge und der Entwicklung von prozessbeschreibenden Modellen. Aufbauend auf den guten Ergebnissen beim Einsatz innovativer Steuer- und Regelkonzepte in der Zellstoffindustrie werden die allgemeinen Modelle als lernfaehige Systeme mittels Fuzzy-Logik und neuronalen Netzen realisiert, durch gezieltes Training getestet und auf die Anlage abgestimmt. Diese Technik ermoeglicht ein tieferes Durchdringen des Prozesses und die Aufstellung von speziellen Optimierungskonzepten. Die zu entwickelnden Modelle und ihre Integration in moderne Prozessleitsysteme sind auch auf umweltrelevante Prozessoptimierungen in der Papierindustrie und artverwandten Industrien anwendbar.
Das Projekt "Entwicklung einer neuen Regelungsstrategie für mittelgroße und große Biomassefeuerungsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Regelungs- und Automatisierungstechnik durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer neuartigen Regelung für Biomassefeuerungsanlagen im mittleren und großen Leistungsbereich. Die Regelung soll speziell bei wechselnden Lastanforderungen und variierenden Brennstoffeigenschaften optimale Betriebsbedingungen bezüglich geringer gasförmiger Emissionen und hohen Anlagenwirkungsgraden bei minimalem Betreuungsaufwand durch den Anlagenbetreiber gewährleisten. Dazu sollen sowohl Fuzzy-Logik unterstützte Module als auch Regelungskonzepte auf Modellbasis eingesetzt werden. Speziell der Einsatz von modellbasierenden Regelungsstrategien wurde in Biomassefeuerungen bislang noch nicht erfolgreich umgesetzt. Bei diesem aufwändigeren Ansatz wird anhand physikalischer Überlegungen ein analytisches mathematisches Modell der Feuerung erstellt. Bestimmte, relevante Parameter werden mit geeigneten Experimenten bestimmt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass einige Parameter und Einflussgrößen stochastisch beschrieben werden. Dieser Ansatz liefert die weitreichendesten Erkenntnisse und die genauesten Modelle bezüglich des Prozesses. Dieser Ansatz beinhaltet ein hohes Innovationspotential und ist für einen nachfolgenden Reglerentwurf äußerst vielversprechend. Die neuen Regelungsstrategien sollen in einem ersten Schritt für die Versuchsanlagen am ABC sowie bei der Firma MAWERA entwickelt, getestet und optimiert werden. In einem weiteren Schritt sollen die Konzepte dann für Großanlagen angepasst, getestet und weiterentwickelt werden.
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