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Modellierung von Vagheiten im Prozess der Oekobilanzierung

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.

Modellbildung und Regelung von Heizungsanlagen mit Brennwertkesseln

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.

FHprofUnt 2015: Entwicklung neuer Verfahren zur Qualitätskontrolle von Solarzellen und -modulen durch optimierte spektrale Kontrolle während der elektrischen Leistungsmessung unter Sonnenlichtbeleuchtung mittels LED Flasher.

Entwicklung und Einsatz informationswissenschaftlicher Methoden zur Wirkungsanalyse, Prognose und Steuerung anthropogen beeinflusster Prozesse in Geosystemen - Analyse landschaftsökologischer Änderungen in Folge dynamischer bergbaubedingter Bodenbewegungen - Entwicklung von Prognose und Steuerungsverfahren zur Minimierung ökologisch relevanter Auswirkungen

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Planungsinstrumentariums zur Analyse und Bewertung landschaftsökologischer Auswirkungen bergbaubedingter Bodensenkungen. Aufbauend auf BAGIS/verve wird ein 4D Informationssystem erstellt, das die Verarbeitung thematischer und spatio-temporaler Daten zur Beschreibung des anthropogen beeinflussten Geosystem ermöglicht. Es werden Prozessmodelle zur Abbildung des Wirkungsgefüges Bodensenkung - Hydrologie - Ökologie und Methoden zur Analyse und Bewertung von Auswirkungen im Rahmen von Simulationen unterschiedlicher Szenarien entwickelt und bereitgestellt. Aufgrund heterogener Datenbestände und nicht immer eindeutiger Wirkungszusammenhänge werden insbesondere Fuzzy Logic basierte Konzepte genutzt, die die Berücksichtigung daten- und modellbedingten Unsicherheiten sowie die Integration von Expertenwissen erlauben.

Einsatz von neuronalen Netzen und Methoden der Fuzzy-Logic in der Hydrologie

Neuronale Netze können verwendet werden, wenn komplexe Ursache-Wirkung -Zusammenhänge im Detail unbekannt sind. Methoden der Fuzzy-Logik sind zweckmäßig wenn solche Prozesse sich nicht eindeutig quantifizieren lassen, wohl aber qualitative Beschreibungen (z.B. auf Grund von Erfahrungen) angeben lassen. Beide Methoden haben in den letzten Jahren weite Verbreitung in verschiedensten Anwendungsgebieten gefunden. Im laufenden Projekt werden ihre Einsatzmöglichkeiten bei hydrologischen Fragestellungen (Niederschlag-Abfluss-Prozesse) untersucht.

Parallele Entwicklung des chemischen Prozesses, der verfahrenstechnischen Anlage und der Prozesssteuerung am Beispiel einer Niedertemperaturrauchgasentschwefelung (SIMDES)

Der Schwerpunkt des EU-Projektes SIMDES ist die simultane Entwicklung des chemischen Prozesses in einer Niedertemperaturrauchgasentschwefelungsanlage, der verfahrenstechnischen Maschinen sowie einer prozessoptimierenden intelligenten Steuerung. Durch Chemiesorption wird das Abgas unter Einsatz von calciumhaltigen Sorbentien im sogenannten Halbtrockenverfahren entschwefelt. Hierbei liegen im Reaktor der Anlage Temperaturen bis maximal 100 Grad Celsius und relative Feuchten zwischen 60 Prozent und 95 Prozent vor. Neben hohen Entschwefelungsgraden, bis maximal 90 Prozent (bei einem molaren Ca:S Verhaeltnis von 3, 95 Prozent relativer Feuchte, 36 Grad Celsius und unter Einsatz von Ca(OH)2), wird eine verbesserte Sorbensausnutzung durch Rueckfuehrung des unreagierten Sorbens in den Reaktor angestrebt. Fuer die Niedertemperaturrauchgasentschwefelung werden die erforderlichen verfahrenstechnischen Maschinen u.a. zur Abtrennung der noch reaktionsfaehigen von den vollstaendig durchreagierten Partikeln neu konstruiert. Bei der Steuerung wird ein sogenannter 'Neuro-Fuzzy Controller' entwickelt, der die Eigenschaften von neuronalen Netzen und Fuzzy Logic kombiniert. Ziel der simultanen Entwicklung ist das Erreichen von hohen Entschwefelungsraten bei hoher Zuverlaessigkeit und geringen Kosten aufgrund hoher Sorbensausnutzungsgrade und Automatisierung. Die intelligente Steuerung gewaehrleistet, dass die Anlage im Bereich der optimalen Betriebspunkte gefahren werden kann. Das Projekt SIMDES (Simultaneous development of chemical process, process-engineering-machinery and process-control-system with special reference to low-temperature-desulphurisation) wird von der Europaeischen Gemeinschaft im Rahmen des Environment Programmes gefoerdert.

Erschuetterungsbegrenzte Vibrationsrammung

Optimaler Rammfortschritt durch Fuzzy-Regelung bei gleichzeitiger Beachtung von Erschuetterungsgrenzwerten in der Umgebung.

Biomethanisierung von Stroh als Beitrag zum Lastenmanagement eines Smart Grids

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.

Wachstumskern Potenzial: SONETT, Teilprojekt 5: Audio Mobile - Entwicklung innovativer Akustikanwendungen für Elektrofahrzeuge

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.

Habitatmodellierung und Fließgewässerökologie, Investigations on urban river regulation and ecological rehabilitation measures

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.

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