FiRa-Expert

Selbstlernendes Expertensystem mit Bedienerassistenz für die Instandhaltung von Filteranlagen in der Raumlufttechnik

Steckbrief

Motivation und Zielstellung

Die Planung, Auslegung und Errichtung von Raumlufttechnikanlagen werden nach energetischen Vorgaben der VDI 3803-5 (Ersatz für VDI 2071), nach der DIN 1946-6 – Lüftung von Wohnungen –, nach der DIN EN 16798 – Energetische Bewertung von Gebäuden – Lüftung von Gebäuden (Ersatz für DIN EN 13779:2007-09) – und bestenfalls zusätzlich nach den hygienischen Vorgaben der VDI 6022 durchgeführt. Zudem wird die Nutzungsphase der Anlagen seitens der Betreiber größtenteils durch eine planmäßige Instandhaltung nach VDI 2890 und VDMA 24186-1 gestützt und gesichert.

Zu Projektbeginn basierten alle Verfahren in der Praxis sowohl der Produktionstechnik als auch der Versorgungstechnik auf „zustandsbasierter Instandhaltung“, d. h. der Facility Manager erhielt zwar vom Überwachungssystem Informationen über das Verschleißverhalten, die Entscheidung über den Zeitpunkt des Handelns bzw. Filtertauschs musste er aber selbst treffen.

Ziel des Forschungs- und Entwicklungsprojektes war die Entwicklung eines Prototyps eines modellbasierten Monitoringsystems als selbstlernendes Expertensystem, welches i. S. einer Bedienerassistenz Handlungsempfehlungen für den Facility Manager ausgibt. Mit diesen Handlungsempfehlungen auf Basis komplexer systemrelevanter Informationen und unter Berücksichtigung von hinterlegtem Expertenwissen der Anlagenentwickler, der Fahrweise der Anlage in den letzten Wochen sowie signifikanter umweltrelevanter Parameter sollte erreicht werden, dass der Abnutzungsvorrat der Filter fast vollständig genutzt wird.

Das System wurde als selbstlernendes Expertensystem konzipiert, das sich selbst kontinuierlich auf Basis der zu erfassenden Werte der Anlage zur Filtersättigung in Anlehnung an das Lebensdauermodell verbessert. Damit sollte ein wichtiger Beitrag zu einem nachhaltigen Betrieb von Filteranlagen in der Raumlufttechnik geleistet werden, insbesondere zur Verbesserung der Nutzung der Ressourcen Material und Energie.

Vorgehensweise

Im Projekt waren folgende Arbeiten vorgesehen:

• Entwicklung eines nachhaltigkeitsausgerichteten Lebensdauermodells
• Erarbeitung von Risiko- und Nachhaltigkeitsindikatoren
• Simulationen dynamischer Zeitreihen sowie von Restriktionen und Rebound-Effekten
• Szenarioanalyse von variablen Umgebungsbedingungen und den damit verbundenen Risiko- und Nachhaltigkeitsaspekten
• Durchführung von Testreihen zur optimalen Ausgestaltung der Benutzerschnittstelle

Kontakt

Förderhinweis

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.