Die Innovationsplattform „KEEN – Künstliche-Intelligenz-Inkubator-Labore in der Prozessindustrie“ ist am 19. September 2019 im KI-Innovationswettbewerb des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) ausgezeichnet worden. Der Wettbewerb prämiert durchsetzungsstarke Leuchtturmprojekte, die die künstliche Intelligenz (KI) als Treiber für volkswirtschaftlich relevante Ökosysteme einsetzen wollen. Ab April 2020 wird das BMWi das KEEN-Konsortium voraussichtlich mit 10 Mio. EUR fördern. Zum gesamten Projektvolumen kommen noch 7,5 Mio. EUR von den Industriepartnern.
KEEN wird von der TU Dresden koordiniert und verbindet 25 Industrie- und Wissenschaftseinrichtungen, darunter die DECHEMA, mit dem Ziel, die Technologien und Methoden der künstlichen Intelligenz in der Prozessindustrie einzuführen. Diese umfasst u.a. die chemisch-pharmazeutische Industrie und ist die drittgrößte Industriebranche Deutschlands. Damit sie im internationalen Wettbewerb weiterhin konkurrenzfähig bleibt, muss die Produktion vorausschauender werden. Immer kürzere Produktlebenszyklen einerseits und der hohe Bedarf an Nachhaltigkeit und dem verantwortungsbewussten Umgang mit den Ressourcen anderseits bilden ein Spannungsfeld, dem die traditionelle Anlagenplanung und Prozessführung nicht mehr gewachsen sind. Künstliche Intelligenz hat das Potenzial, diesen spezifischen Herausforderungen zu begegnen. Denn sie kann große Datenmengen erfassen, verstehen und analysieren und damit komplexe Prozesse besser prognostizieren. „Wenn die Komplexität von Produkten, Prozessen und Anlagen steigt, brauchen Ingenieure einen ‚kognitiven Verstärker‘, um flexibler und schneller die neuen Lösungen zu erarbeiten“, so der KEEN-Projektkoordinator Prof. Leon Urbas, Professor für Prozessleittechnik an der TU Dresden. „Die künstliche Intelligenz kann einen gut ausgebildeten Ingenieur nicht ersetzen, aber ein nützliches Werkzeug für ihn sein.“
Das KEEN-Konsortium forscht an der Implementierung von KI-Verfahren
in drei Themenbereichen: der Modellierung von Prozessen,
Produkteigenschaften und Anlagen, dem Engineering (besonders der
Unterstützung komplexer Planungsprozesse und Sicherheitsengineering)
sowie der Realisierung selbstoptimierender Anlagen. „Die Einbeziehung
verschiedener Aktivitäten im gesamten Feld der chemischen und
biotechnologischen Industrie erlaubt uns, die Möglichkeiten der
Digitalisierung sehr breit zu erkunden“, ist Prof. Norbert Kockmann von
der Technischen Universität Dortmund überzeugt. Die künstliche
Intelligenz kann Muster komplexer Prozesse erkennen und helfen,
Ähnlichkeiten, statistische Auffälligkeiten und Simulationen einzubinden
und Entscheidungsempfehlungen abzuleiten. „Für die Prozessindustrie ist
es wichtig, dass die KI nicht nur Handlungsempfehlungen liefert,
sondern auch Erklärungen, auf welcher Grundlage diese Empfehlungen
erstellt wurden“, erklärt Prof. Urbas. „Der Entscheidungsprozess muss
transparent sein. Nur so können die Ingenieure eine bewusste Auswahl
treffen“.
„Wir wollen KI-basierte Lösungen erarbeiten, die am Ende einen echten Mehrwert für die Unternehmen darstellen. Durch die starke, breit aufgestellte industrielle Beteiligung, von Startups bis hin zu großen Konzernen, bietet das Projekt die Möglichkeit, die KI-Innovationen direkt in die Anwendung zu überführen“, so Dr. Michael Bortz, Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM. Die Forschungsarbeit im KEEN-Projekt soll bis 2023 laufen. Bis 2025 sollen die ersten kommerziellen KI-Produkte für die Prozessindustrie verfügbar sein.
Wie lassen sich Stadtquartiere
ressourceneffizienter gestalten? Darüber diskutierten rund 130 Teilnehmerinnen
und Teilnehmer aus Wissenschaft, Wirtschaft und Kommunen bei der
Auftaktveranstaltung der Fördermaßnahme „Ressourceneffiziente Stadtquartiere
für die Zukunft – RES:Z“ am 5. und 6. Juni in Frankfurt am Main. Ansätze gibt
es viele, von der Begrünung bis zur Erstellung urbaner Gebäude-Material-Kataster
und der Erarbeitung von Planungstools. In den kommenden 3 Jahren sollen sie in
11 Projekten weiterentwickelt werden.
Bereits heute lebt mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung
in Städten. Diese sind für bis zu 70% des weltweiten Ressourcenverbrauchs
verantwortlich. Vor dem Hintergrund der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie und
der Umsetzung der Sustainable Development Goals müssen Städte energie- und
rohstoffeffizient sowie klimaangepasst weiter entwickelt werden.
Hier setzt die Fördermaßnahme „Ressourceneffiziente
Stadtquartiere für die Zukunft – RES:Z“ des Bundesministeriums für Bildung und
Forschung (BMBF) an. Die 11 inter- und transdisziplinären Projekte entwickeln unter
aktiver Einbindung von über 20 Modellkommunen umsetzungsorientierte Konzepte
für Wasserwirtschaft, Flächennutzung und Stoffstrommanagement auf der Ebene des
Stadtquartiers und erproben diese in der Realität, um so einen Beitrag zur nachhaltigen
Gestaltung von Städten zu leisten.
Zur Auftaktveranstaltung der Fördermaßnahme RES:Z
wurden am 5. und 6. Juni 2019 rund 130 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus
Wissenschaft, Wirtschaft und Kommunen im DECHEMA-Haus in Frankfurt am Main
begrüßt. In Form von Tandemvorträgen der meist wissenschaftlichen Projektleitung
und Vertreterinnen und Vertretern der involvierten Kommunen wurden die
geplanten Arbeiten der Projekte sowie die spezifischen Ziele der jeweiligen
Kommunen anschaulich vorgestellt, was zu einem regen und interessierten
Austausch beitrug. Diskutiert wurden Aspekte zur Entwicklung von übergreifenden
Planungsinstrumenten für die integrative Stadtentwicklung und zur Gestaltung
des Straßenraums vor dem Hintergrund unterschiedlicher Anforderungen der
Nutzung (z.B. Mobilität, Wasserwirtschaft, Stadtplanung) und den
Herausforderungen des Klimawandels (Hitze, Starkregenereignisse). Weitere Themen
waren die Bedeutung sowie die ökologischen und sozialen Leistungen von urbanen
Grünflächen und Möglichkeiten der Begrünung von Fassaden und Hausdächern für
eine Verbesserung des städtischen Mikroklimas. Vorgestellt wurden darüber
hinaus Ansätze für eine
optimierte Nutzung von Wohnraum, um Flächenversiegelung zu vermeiden und zur
Schließung von Stoffkreisläufen durch die Erstellung von Gebäude-Material-Katastern
und von Konzepten zur Nutzung von Sekundärrohstoffen aus dem Rückbau von
Gebäuden.
Zwei Impulsvorträge zur urbanen
Transformation sowie – als Blick über den Tellerrand – zu Städten der Zukunft
in Asien mit Beispielen zu aktuellen Entwicklungen in Korea. ergänztentenn die Präsentationen
der RES:Z-Projekte. z
Die Veranstaltung wurde von der DECHEMA Gesellschaft
für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. organisiert, die das wissenschaftliche
Querschnittsprojekt ReQ+ zur Fördermaßnahme RES:Z koordiniert. Projektpartner
sind das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT und StadtLand GmbH. Aufgaben
von ReQ+ ist die inhaltliche Vernetzung der RES:Z-Projekte und die
Unterstützung des Ergebnistransfers in die kommunale Praxis.
Wer Energie spart, spart
auch CO2 und Kosten. Das liegt auf der Hand. Kompliziert wird es
aber bei der Umsetzung, denn hier spielen viele Faktoren eine Rolle. Für
industrielle Wasserkreisläufe gibt es jetzt eine Plattform, die Unternehmen auf
dem Weg zu mehr Energieeffizienz unterstützt. An ihrer Entwicklung war auch die
DECHEMA im EU-Projekt WaterWatt beteiligt. Im Interview erklärt Dr. Jochen
Michels, wissenschaftlicher Koordinator des Projekts, wie die Plattform
eingesetzt werden kann und welche Einsparungen möglich sind.
E3 steht für
Energie, Effizienz, Evaluation. Auf dieser internetbasierten Plattform kann man
sich über Energieeffizienz in industriellen Wasserkreisläufen informieren und
seine eigenen Kreisläufe evaluieren. Man kann also einmal durchprüfen, wie
energieeffizient sie im Vergleich zu Wasserkreisläufen, die wir als Beispiele hinterlegt
haben, schon sind. Man kann Verbesserungsvorschläge nachlesen oder im Simulator
durchtesten.
Wir gingen erst davon aus,
dass sie sich direkt an die Unternehmen richtet, an große Unternehmen, die
industrielle Wasserkreisläufe einer bestimmten Dimension betreiben. Das sind in
der Regel Großindustrien, die auch eigene Energieteams haben, die sich um die
Energieeffizienz in den Anlagen kümmern. Das ist aber nur eine relativ kleine
Gruppe, die aber auch durchaus interessiert ist. Allerdings muss man sagen,
dass die alle schon Lösungen haben, weil sie vom Gesetz her verpflichtet sind, sich
alle drei Jahre in Bezug auf Energieeffizienz evaluieren zu lassen. Das ist
eine gesetzliche Vorgabe der EU.
Deswegen muss man sagen, dass
wir uns mit diesem WaterWatt-Projekt eher an kleine und mittelständische Unternehmen wenden, die zwar nicht
gesetzlich verpflichtet sind, Energieeffizienzmaßnahmen zu ergreifen, aber wo
die EU es sehr unterstützt, wenn sie es tun. Es lohnt sich für diese
Unternehmen auch erst, wenn sie eine bestimmte Mitarbeitergröße haben, weil
Energieeffizienzevaluation immer auch bedeutet, dass mindestens ein Mitarbeiter,
wenn nicht gar ein Team, für diese Aufgabe zuständig sein muss.
Interessant ist die Plattform
auch für Berater. Die waren, wenn wir das Projekt vorgestellt haben, immer sehr
interessiert, weil sie die Plattform nutzen können, um ihren Kunden
Energieeffizienzmaßnahmen zu erklären. Ein Consultant kann sich mit diesem doch
recht komplizierten Simulator auseinandersetzen, kann die Kreisläufe dort
abbilden und seinen Kunden gleich zeigen, wie viel Energie im Jahr gespart
werden kann, wenn er Pumpe X und Filter Y durch etwas anderes ersetzt. Solche
Tools gibt es eigentlich nicht auf dem freien Markt oder zumindest nicht kostenlos
und sie sind auch relativ kompliziert. D.h. es lohnt sich eigentlich weniger
für Unternehmen, sich einmalig dort einzuarbeiten, aber es lohnt sich für einen
Berater, der viele Kunden hat, bei denen er das Tool regelmäßig einsetzen kann.
Wie kann die Plattform eingesetzt werden? Welche
Vorteile hat sie?
Die Situation vor drei
Jahren, als wir mit dem Projekt angefangen haben, war, dass es eigentlich gar
kein Bewusstsein für diese Nebenkreisläufe in der Industrie gab. Für ein
Unternehmen ist wichtig, dass der Prozess läuft. Und der Prozess an sich, was
auch immer produziert wird, muss energieeffizient sein. Das ist schon richtig.
Aber in der Regel hängt bei vielen Unternehmen der Prozess auch daran, dass der
industrielle Wasserkreislauf funktioniert. Nehmen wir als Beispiel ein
Walzwerk, das Walzstahl herstellt. Die Maschinen, die den Stahl walzen, werden
permanent mit Wasser gekühlt, damit sie durch den geschmolzenen Stahl nicht
selber angegriffen werden. Wenn da die Kühlung ausfällt, steht der ganze Prozess
still. Und deswegen ist es ihnen eher egal, wie viel Wasser sie dort
verbrauchen, Hauptsache die Kühlung funktioniert. Ein Stahlwerk braucht
natürlich viel mehr Energie, um den Stahl aufzuschmelzen. Da muss also auch ein
Umdenken stattfinden, weil es auch hier in der Summe um sehr viel Energie geht
und damit auch sehr viel CO2, das bei der Energieproduktion anfällt.
Man geht davon aus, dass es um die 10.000 Gigawattstunden für die gesamte EU
sind, die eingespart werden können.
Abhängig von den
kontextabhängigen Faktoren werden natürlich nicht alle Unternehmen die
Maßnahmen umsetzen. Eine Checkliste mit den kontextabhängigen Faktoren, die
Unternehmen bei der Berechnung berücksichtigen sollten, findet sich im
Informationsteil der Plattform. Dort gibt es auch E-Learning-Module und weitere
Infos. Jeder muss für sich selbst bestimmen, welche Faktoren auf die eigene
Situation zutreffen. Es reicht z.B. nicht zu sagen, dass man eine neue Pumpe
kauft. Man muss schauen, ob man nicht Fördergelder dafür bekommen kann. Muss
ich meine Mitarbeiter für diese neue Pumpe schulen, habe ich Mehrkosten. So
geht es rauf und runter und das muss man alles berücksichtigen, wenn man so
eine Investitionsentscheidung trifft. Für die Entscheidung reicht es nicht zu
sagen, dass eine neue Pumpe so und so viel Wasser und Energie spart. Auch die
Frage nach der maximal tragbaren Amortisationszeit, die für jedes Unternehmen
unterschiedlich ist, spielt eine Rolle. So etwas kann der Unternehmer nur
selber entscheiden. Dafür geben wir dem Unternehmen oder Berater die Tools an
die Hand. Wir bieten eine riesige Datenbank auf der Website die von vielen
Anbietern Pumpen, Filter und Kühltürme sowie andere Teile enthält, die in einem
industriellen Wasserkreislauf verwendet werden. Deren Kenndaten, die für die
Energieeffizienz sprechen, haben wir auf einen gemeinsamen Nenner gebracht, so
dass wir in einer großen Tabelle darstellen können, wie energieeffizient
bestimmte Komponenten sind, so dass man sie auch untereinander vergleichen
kann.
Neben den Infos bieten wir auf der Plattform im Moment zwei Möglichkeiten zur Evaluierung an: Das eine ist die Selbstevaluierung. Man kann also die ganzen Tools, einen kurzen Fragebogen und den Simulator nutzen. Oder man füllt einen umfangreicheren Fragebogen aus, der an unsere Partner im Projekt geschickt wird, und kann dort eine kostenpflichtige Beratungsleistung anfordern. Das Projekt ist jetzt zu Ende, aber die Finanzierung für die Plattform ist in der Form noch für ein Jahr gesichert. Die Idee ist, dass zwei unserer Partner daraus ein Unternehmen gründen und mit dem Tool einerseits an Unternehmen herangehen, andererseits Berater schulen. Dieses Spin-off soll die Plattform dann weiter kostenlos anbieten. Darüber hinaus wird die geplante Firma auch kostenpflichtige Beratungen anbieten.
Wie sollte ein Unternehmen vorgehen, wenn es sein
Einsparpotenzial auf der Website berechnen möchte?
Sinnvoll ist, sich erst mal
mit der Website vertraut zu machen und einen Überblick über die Tools zu
bekommen, z.B. mit unserer Broschüre.
Wenn es dann an die Simulation geht, kann man natürlich alle Komponenten im
Simulator darstellen. Dahinter verbergen sich noch jede Menge Eingabefelder mit
notwendigen Daten, damit die Simulation am Ende läuft. Das ist ein iterativer
Prozess. Man kann auch jeden Zwischenstand speichern, wenn z.B. noch Daten
fehlen, und dann an der Stelle weitermachen. Das ist auch nützlich, wenn man
einen Energieaudit durchführt und die Zwischenschritte mit dem Auditor
bespricht.
Jetzt ist eine gute Zeit,
sich um die Energieeffizienz zu kümmern, weil es viele Fördermittel gibt. Die
EU hat eine eigene Energieeffizienz-Richtlinie herausgegeben, die aktuell zwar
nur die Großunternehmen verpflichtet, Energieaudits zu machen und regelmäßig zu
dokumentieren, wie sie energieeffizienter werden. Für kleine und mittelständische
Unternehmen gilt das nicht. Aber es gibt sehr viele Programme, um sie auch zum
Audit zu bewegen und sie dabei zu unterstützen, energieeffizienter zu werden.
Je energieeffizienter ein Unternehmen, desto wirtschaftlicher. Es lohnt sich
also auch für kleinere Unternehmen mal zu schauen, wo man etwas einsparen kann.
Für die Marktanalyse haben
wir sehr viele Berichte von ähnlich gelagerten Fällen gelesen. Da wurden schon
Case Studies gemacht, die versucht haben, das Einsparpotenzial zu erfassen. Und
es lag immer zwischen fünf und zehn Prozent des Energieverbrauchs des Kreislaufes
eines Unternehmens.
Standardisierung und Normung sind mittlerweile ein
wichtiger Aspekt in vielen Branchen, damit der Handel auf dem europäischen
Binnenmarkt und die Zusammenarbeit von Akteuren aus unterschiedlichen Ländern
und Industrien reibungslos verlaufen. Häufig entstehen dabei, wie etwa im
EU-Projekt SHAREBOX, sogenannte CEN
Workshop Agreements (CWAs). Aber was ist ein CWA eigentlich und wozu ist es
gut?
In den drei europäischen
Organisationen CEN, CENELEC und ETSI arbeiten
die nationalen Normungsorganisationen europäischer Länder, z.B. die DIN für
Deutschland, an einheitlichen Regelungen für verschiedene Industrie- und
Dienstleistungsbereiche. Die Themenfelder
reichen dabei von der Chemie, Nanotechnologie und dem Transportwesen bis zur
Nahrungsmittelindustrie, Konsumgütern und Smart Living, um nur einige zu nennen.
Im CEN (European Committee for Standardization) entstehen beispielsweise europäische Normen, die den Handel erleichtern, die Qualität und Sicherheit von Produkten
steigern und die Kosten senken, weil keine Produktanpassungen an abweichende
Regeln im Absatzland nötig sind.
Eine weitere Möglichkeit sind
CEN Workshop Agreements (CWAs), die als offizielle Einigung beispielsweise Best
Practices, technische Spezifikationen und Anleitungen enthalten. Wie Normen
können sie für viele verschiedene Fachgebiete aufgestellt werden. Sie haben
nicht den gleichen Stellenwert wie eine europäische Norm, haben z.B. keine
nationale Verbindlichkeit und ihre Anwendung ist freiwillig, können aber eine
Vorstufe auf dem Weg zu einer Norm sein.
Der Vorteil ist, dass CWAs schneller
erstellt werden können und kostengünstiger sind. So kann ein CWA in fünf bis 18
Monaten entwickelt und beschlossen werden, wogegen die Erarbeitung einer Norm
Jahre braucht. Auch der Prozess ist flexibler und die Abläufe im Vergleich zum Entstehen
einer Norm vereinfacht. Teilnehmen können alle Akteure aus Unternehmen,
Vereinigungen, Regierungen und Akademia, die ein berechtigtes Interesse an dem
Thema haben, also auch aus angrenzenden Industrien. Dabei gibt es keine lokale
Beschränkung, so dass Beteiligte aus Ländern außerhalb Europas mitwirken dürfen.
Der Großteil der Arbeit läuft elektronisch ab, was Zeit und Kosten für
persönliche Treffen spart. Ähnlich einer Norm werden die Entwürfe online zur
Verfügung gestellt, so dass die Öffentlichkeit diese kommentieren und wichtigen
Input liefern kann. Gleichzeitig bringen CWAs viele Stärken der Normen mit und
halten beispielsweise einheitliche Definitionen, Regelungen und
Rahmenbedingungen, technische Anforderungen oder die Beschreibung von
Datenbanken offiziell fest, an denen sich Stakeholder aus Industrie,
Öffentlichkeit und Politik orientieren können. Die Dokumente sind über CEN und
die nationalen CEN-Mitglieder erhältlich und werden teilweise kostenfrei zur Verfügung gestellt.
Ein Beispiel: Um Ressourcen
nachhaltiger und effizienter zu nutzen, schafft die industrielle Symbiose
Verbindungen zwischen Unternehmen, die als Nebenprodukt oder „Abfall“ (z.B.
Chemikalien, Abwärme oder Industriewasser) das produzieren, was andere Betriebe
als Rohstoff einsetzen. Ein europaweit einheitlicher Rahmen fehlte bisher. Im EU-Projekt
SHAREBOX, an dem auch die DECHEMA beteiligt ist, entstand nun in Zusammenarbeit mit drei weiteren EU-Projekten
ein CWA, das einen
Konsens zu den Kernelementen der industriellen Symbiose liefert und Ansätze für
bewährte Verfahren aufzeigt. Das Dokument soll eine leichtere Identifizierung
der Industriellen Symbiose ermöglichen. Akteure aus der Industrie und Kommunen
können sich informieren und auf gemeinsame Elemente und Ansätze zurückgreifen,
was die Etablierung von industriellen Symbiosen erleichtert und eine Grundlage
für Politik, Empfehlungen und eine umfassende Umsetzung bildet.
Neuer Service ermittelt das Marktpotenzial von Biotech-Forschungsprojekten
KETBIO, eine Initiative, um Forschungsergebnisse in den Markt zu bringen, hat ein neues Online-Portal für Biotechnologie als Schlüsselforschung aufgesetzt. Die interaktive Plattform ermöglicht der Biotech-Community nicht nur, sich online zu vernetzen und auszutauschen, sie eröffnet auch die Möglichkeit, sich auf den Markteintritt vorzubereiten: Das wichtigste Angebot von KETBIO ist die Evaluierung des Marktpotenzials von vielversprechenden Biotechnologie-Projekten.
Die Plattform steht allen Industrieexperten und Wissenschaftlern auf den verschiedenen Gebieten der Biotechnologie offen. Mit der kostenfreien Registrierung erhalten sie Zugang zu einer großen Bandbreite an Angeboten – Networking mit Experten und Gleichgesinnten, die Vorstellung von Projektprofilen, Suchen und Finden von Technologien, Marktdaten, Webinare und Kontakt zu Firmen. Hochrangige Vertreter der Biotech-Industrie sind eingeladen, dem Commercial Committee von KETBIO beizutreten, Projektergebnisse zu bewerten und Empfehlungen für die Kommerzialisierung zu geben. Durch die zusätzliche Bewerbung und mehr Sichtbarkeit für vielversprechende Projekte, die auf Industrieveranstaltugnen präsentiert werden, durch Beratung oder Unterstützung bei Lizenzfragen helfen die KETBIO-Technologietransfer-Experten dabei, Forschungsergebnisse schneller in den Markt zu bringen.
KETBIO ist eine EU-finanzierte Coordination Action im Forschungsprogramm HORIZON 2020 für Forschung in Schlüsseltechnologien. Die Initiative soll die europäische Innovationsfähigkeit fördern. Biotechnologie-Forschung ist einer der wesentlichen Treiber für die Kreislaufwirtschaft und bietet Technologie für verschiedene Gebiete wie Bioraffinerien, Meeres- und Süßwassertechnologien, Energie- und Abfallverwertung, Lebensmittel-, Futtermittel- und Textilproduktion, Landwirtschaft und vieles mehr.
Insgesamt umfassen die Schlüsseltechnologien (Key Enabling Technologies, KET) sechs Technologien: Mikro- und Nanoelektronik, Nanotechnologie, Industrielle Biotechnologie, Advanced Materials, Photonik, und fortschrittliche Produktionstechnologien. Die Initiative „Leadership in Enabling and Industrial Technologies (LEIT)“, die die industriellen Fähigkeiten in Europa weiterentwickeln soll, ist Teil des Programms HORIZON 2020. Sie unterstützt die Entwicklung von Technologien, die Innovationen in einer ganzen Reihe von Branchen ermöglichen. Das 2017 begonnene KETBIO-Projekt gehört zur Implementierungsphase. Das Konsortium unter Leitung der DECHEMA vereint Kenner der chemischen Industrie, Wissenschaftler, Innovations- und Technologie-Transferexperten und Kommunikationsfachleute aus sechs europäischen Ländern.
Registrieren Sie sich jetzt auf www.ketbio.eu und gestalten Sie mit! Oder folgen Sie uns auf Twitter: @ketbio_biotech
Acht
Partner aus Industrie und Forschung beschäftigen sich erstmals mit den
wissenschaftlichen, technischen und wirtschaftlichen Potenzialen, die mit einer
Digitalisierung im industriellen Wassermanagement verbunden sind. Das
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das kürzlich
angelaufene Verbundprojekt DynaWater 4.0 über einen Zeitraum von drei Jahren
mit mehr als 1,5 Mio. Euro.
Während die Digitalisierung in der industriellen Produktion und der Prozessindustrie schnell fortschreitet, hat der Digitalisierungsgrad in der Wasserwirtschaft noch kein vergleichbares Niveau erreicht. Vor allem im industriellen Bereich ist die Wassertechnik durch die enge Verbindung mit der Produktion gefordert. Hierfür muss die Wasserwirtschaft flexibler und vernetzter werden; wie dies genau aussehen kann, haben Branchenexperten 2018 im Positionspapier „IndustrieWasser 4.0“ der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. detailliert dargestellt.
Ziel von DynaWater 4.0 ist es, auf der
Grundlage des Konzepts „IndustrieWasser 4.0“ Modelle und Cyber-physische
Systeme (CPS), Sensornetze, Datenplattformen sowie Komponenten von
industriellem Wassermanagement und industrieller Produktion miteinander zu
vernetzen. Dies wird an konkreten Beispielen der Branchen Chemie, Stahl und
Kosmetik demonstriert und bewertet. Dabei reicht der Grad der Vernetzung von
der digitalen Verknüpfung von Prozessen innerhalb eines Unternehmens über den
Standort bis zur Einbindung der kommunalen (Ab)Wasserwirtschaft. Zusätzlich
wollen die Projektpartner zeigen, wie auch andere Branchen diese Ergebnisse
verwerten können. So lässt sich die digitale Zusammenarbeit zwischen
industriellem Wassermanagement und Produktion auf unterschiedlichen Ebenen
beispielhaft darstellen. Außerdem sollen die entstehenden
Optimierungspotentiale abgeschätzt werden.
Unter der Koordination der DECHEMA und
Leitung von Dr. Thomas Track arbeiten acht Partner an dem Projekt: DECHEMA e.V.,
VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH, Deutsche Edelstahlwerke Specialty Steel
GmbH & Co. KG, Fraunhofer Institut für Offene Kommunikationssysteme, Institut
für Automation und Kommunikation e.V., Evonik Technology & Infrastructure
GmbH, Technische Universität Berlin und die EnviroChemie GmbH. Die DECHEMA ist darüber
hinaus für die Bewertung der Effizienzpotentiale aus den
Demonstrationsergebnissen, die Erarbeitung einer Roadmap zur Weiterentwicklung
des Themas für die Anwendung sowie den Dialog mit der Fachöffentlichkeit
verantwortlich.
Das Bundesministerium für Bildung und
Forschung (BMBF) unterstützt das Verbundprojekt „DynaWater4.0 – Dynamische
Wertschöpfungsnetzwerke durch digitale Kollaboration zwischen industriellem
Wassermanagement und Produktion“ als Teil der Fördermaßnahme „Industrie
4.0-Kollaborationen in dynamischen Wertschöpfungsnetzwerken (InKoWe)“ im
Cluster Wasser.
Hinweise aus Sicht der WavE-Forschungsprojekte des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gwf-Wasser | Abwasser 12 | 2018, S. 58 bis 67
Die EU-Kommission hat im Mai 2018 den Entwurf einer Verordnung veröffentlicht, der erstmalig einheitliche Mindestanforderungen für die Praxis einer Wasserwiederverwendung für die landwirtschaftliche Bewässerung in Europa formuliert. Der Vorschlag hat in Deutschland eine kontroverse Diskussion ausgelöst. Diese reicht von der Hinterfragung der Notwendigkeit einer Wiederverwendung überhaupt bis zur grundsätzlichen Zustimmung zu dieser Initiative. Dieser Beitrag verfolgt das Ziel, die laufende Diskussion und anstehende politische Debatte des Entwurfs einer Verordnung zur Wasserwiederverwendung einzuordnen. Darüber hinaus adressiert die Einordnung generelle Anforderungen an eine sichere Wasserwiederverwendung sowie deren Notwendigkeit für Deutschland aus der Sicht laufender Forschungsvorhaben im Rahmen der Fördermaßnahme des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) „Zukunftsfähige Technologien und Konzepte zur Erhöhung der Wasserverfügbarkeit durch Wasserwiederverwendung und Entsalzung – WavE“.
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