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Steigerung der Sauberkeit und Energieeffizienz in der Industrie

Effizienz und Umweltfreundlichkeit von Industriebetrieben und Industrieanlagen sind im heutigen geschäftlichen Umfeld wichtige Aspekte. Doch diese Forderungen sind nicht immer erfüllt. Angesichts dieser schwierigen Situation entwickelte ein Konsortium von Experten aus Forschung und Industrie eine auf einem Expertensystem basierende Methodik, die eine Optimierung des Designs, des Betriebs und der Steuerung von Hochtemperatur-Industrieanlagen ermöglicht und zu höherer Energieeffizienz und umweltfreundlichen industriellen Verfahrensweisen führt.

Energie

In der Industrie kommen heute verschiedene Arten von Hochtemperaturanlagen zum Einsatz, unter anderem Schmelzöfen, Brennöfen, Industrieöfen und Wärmetauscher. Für die Industriebetriebe haben die Gewährleistung eines hohen Wirkungsgrades und die Senkung der Umweltbelastungen innerhalb ihrer betrieblichen Praktiken eine gleichermaßen hohe Bedeutung, vor allem aufgrund neuer gesetzlicher Auflagen, aber auch ihrer eigenen Ziele zur Kostensenkung. Voraussetzung für eine solche energieeffiziente und zugleich umweltfreundliche Produktion sind Hochtemperaturanlagen, die eine Herstellung der Produkte bei geringerem Energie- und Rohstoffeinsatz ermöglichen und zugleich weniger Schadstoffe in flüssiger, gasförmiger und fester Form sowie weniger Abwärme freisetzen. Das EXLIBRIS-Projekt erfüllt diese Forderungen. Ziel von EXLIBRIS war es, eine auf einem Expertensystem basierende Methodik zu entwickeln, anzuwenden und zu erproben, die eine Optimierung des Designs, des Betriebs und der Steuerung von Hochtemperatur-Industrieanlagen dieser Art gestattet. Dafür entwickelte das Konsortium aus portugiesischen, französischen, britischen, belgischen und griechischen Forschern ein neuartiges Verfahren zur Nutzung von physikalischem und modellbasiertem Wissen in Kombination mit fortschrittlichen Optimierungsalgorithmen, aus dem das Expertensystem EXLIBRIS entstand. Das EXLIBRIS-System arbeitet prädiktiv und gestattet eine Online-Betriebsoptimierung sowie eine Offline-Designoptimierung. Das Projekt baute auf zuvor entwickelten Konzepten auf. Dazu gehörten unter anderem auf physikalischen Daten basierende Simulations-Tools, eine Datenbank, die die gesammelten Daten von Sensoren, Simulationsergebnissen und Prozessdaten einem Optimierungsalgorithmus zur Verfügung stellte, und moderne Identifikationsmodelle. Diese schon vorher entwickelten Konzepte wurden anschließend von den EXLIBRIS-Forschern zu einer innovativen Plattform zusammengefügt. Das Ergebnis ist ein System zur Optimierung der Betriebsbedingungen, das den Industriebetrieben hilft, in einer Vielzahl von industriellen Prozessen stets die bestmöglichen Anlagen einzusetzen. Das Endziel von EXLIBRIS besteht in der Reduzierung des Energieverbrauchs und der Minimierung von Schadstoffemissionen. In Kombination mit den Endzielen des Systems könnten alle diese Funktionen für die Industrie eine wertvolle Hilfe in dem schwierigen Prozess sein, ihre Produktion zu optimieren, aber zugleich weniger Energie zu verbrauchen und weniger Schadstoffe freizusetzen.

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