KI auf der ARA Innichen/Sexten

Energieoptimierung auf der ARA Innichen Sexten

Auf der ARA Innichen-Sexten wurde zur Verringerung des Energieverbrauches ein neuer Weg eingeschlagen. Künstliche Intelligenz soll dabei eine entscheidende Rolle spielen.
Ziel des Projektes war es, die Ablaufwerte der Kläranlage modellgestützt zu prognostizieren und damit die sichere Einhaltung der Einleitbedingungen zu unterstützen.
Dazu sollten auf Basis der modellgestützten Prognosen mit Hilfe eines Online-Optimierers optimale Betriebseinstellungen für den Belebungsprozess berechnet und prognostiziert werden.

Wie kam es dazu?

Auf der ARA Meran wurde dieses System bereits installiert und dort von uns besichtigt. Gemeinsam mit dem Geschäftsführer der ARA Pustertal AG Dr. Konrad Engl, dem Verfahrenstechniker von ARA Tobl Hannes Kirchler und dem Verfahrenstechniker der Ara Innichen-Sexten Emanuel Kirchler wurde beschlossen, die Künstliche Intelligenz auf der ARA Innichen-Sexten zu realisieren.

Da es sich um ein System handelt, das möglichst stabile Anlagenbedingungen benötigt, bot es sich an, dieses System in Innichen-Sexten zu realisieren, da dort seit längerem stabile Verhältnisse und keine großen Umbauten der Anlage gab.

Das Investitionsprojekt I07_19 wurde vom Geschäftsführer ausgearbeitet und am 23.10.2020 gestartet. Die Firma AquaTune aus Deutschland hat dann das Projekt mit Hilfe von uns Betreibern, der ARA Pustertal AG und der Firma ATS GmbH umgesetzt.

Die Zielsetzung

Das Optimierungssystem soll die Belüftung und die Rezirkulation in der Biologie regeln. Die Grenzwerte müssen dabei natürlich immer eingehalten werden. Man verhoffte sich damit bessere Ablaufwerte und eine Energieeinsparungen von 5 bis 10%.

Am 11.05.2021 wurde die Testphase gestartet. Nachdem noch einige Verbesserungen der Software durchgeführt wurden lief das System zuletzt sehr zuverlässig. Für den eventuellen Ausfall des Optimierungssystems wurden trotzdem Sicherheiten eingerichtet, die bei einer Störung automatisch auf die traditionelle Regelung umschalten.

Der Projektabschluss fand schliesslich am 15.10.2021 statt. Unser Betreuer Dr. Andreas Nink von AquaTune hat uns vorort auf der ARA Innichen-Sexten in das System gründlich eingeschult. Bei dieser Gelegenheit konnte er sich auch einen Überblick der Anlage verschaffen, was Aufgrund der Pandemie vorher nicht möglich war.

Präsentation zur KI in Innichen

Fazit

Das Optimierungssystem läuft nun sehr zuverlässig und ist gegen eventuelle Ausfälle gut abgesichert, um Grenzwertüberschreitungen zu vermeiden. Das System läuft ganzjährig rund um die Uhr und ist beliebig erweiterbar.

Die ersten Resultate sind sehr zufriedenstellend, die Daten zeigen in der Gegenüberstellung nach Zulauffracht berechnet:

eine Energieeinsparung von 10% für die gesamte Biologie
eine Energieeinsparung von 12% für die Belüftungsenergie der Biologie

Damit sind die Projektziele eindeutig und zu unserer vollen Zufriedenheit erreicht.

Fazit — SCADA-Oberfläche der Optimierung