InnoReSt – Innovative Regelungs- und Steuerungsstrategien für Druckerhöhungsanlagen

Mithilfe von Druckerhöhungsanlagen werden kommunale oder private Verbraucher über ein Rohrleitungsnetz mit Wasser versorgt. Um eine effiziente, stabile Fluidversorgung unbekannter, komplexer Rohrleitungssysteme durch Fluidförderanlagen gewährleisten zu können, ist eine effektivere und angepasste Ansteuerung der Pumpen notwendig, die in die Anlagen einspeisen. Fluidversorgung meint hier entweder die Sicherung eines konstanten Volumenstroms oder eines konstanten Drucks, auch wenn die Fluidabnahme zeitlich variiert.

Üblicherweise werden die Regelalgorithmen, aus denen eine entsprechende Ansteuerung der Pumpen hervorgeht, mit empirisch ermittelten, konstanten Parametern belegt, um den Druck oder Volumenstrom in der Anlagenautomatisierung konstant zu halten. Auch gelten die gängig verwendeten Algorithmen lediglich für einen definierten Betriebspunkt der Anlage, nicht für einen größeren Betriebsbereich. Dies hat zur Folge, dass sich für die Druck- oder Volumenstromregelung ungünstigere Dynamiken ergeben können als gewünscht.

Die Partner des Projekts InnoReSt haben sich zum Ziel gesetzt, diesen unerwünschten Dynamiken durch drei Ansätze entgegenzuwirken: Zunächst wird ein physikalisch-mathematisches Anlagenmodell entwickelt, das die Dynamik der realen Anlage hinreichend genau beschreibt. Basierend auf diesem virtuellen Modell wird ein adaptiver Algorithmus entwickelt, mit dem die Anlagensteuerung ihre notwendigen Parameter selbstständig ermitteln und anpassen kann – je nach Fluidbedarf und Fördersituation. Und schließlich wird im Rahmen des Projekts versucht, die unbekannte Rohrnetzdynamik anhand charakteristischer Eigenschaften zu erlernen, um so ein noch effizienteres und gezielteres Ansteuern zu ermöglichen.