Agentenbasiertes Netzmanagement für innerstädtische Abwassersysteme

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1 Transferprojekt Agentenbasiertes Netzmanagement für innerstädtische Abwassersysteme Lehrstuhl für Ingenieurinformatik im Bauwesen, Ruhr-Universität Bochum Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH, Bochum

2 Warum das Transferprojekt gerade jetzt? Sanierung innerstädtischer Abwasserkanäle ist eine der dringendsten Infrastrukturmaßnahmen! 80% der Kanalnetze in Deutschland sind "desolat" Sanierungskosten ca. 50 Mrd. großes Gefährdungspotential (für Grundwasser,...) Sanierungsproblematik besteht weltweit Erkenntnisse und Ergebnisse aus dem SPP1103 eignen sich hervorragend zur Lösung der o.g. Sanierungsproblematik Folie 1 von 8

3 Warum gerade die Forschungskooperation zwischen Stein & Partner und RUB LS für Ingenieurinformatik? Stein & Partner: Weltweit einzigartige Fach- und Forschungskompetenz für Bau und Management urbaner, unterirdischer Infrastruktursysteme Zurzeit 4 Industrieprojekte (Dienstleistung) im Rahmen des Netzmanagements für die Netzbetreiber Lünen, Bergkamen, Stuttgart und Amman (Jordanien) Zurzeit 8 Forschungsprojekte u.a. zum Thema Lehr-, Lern- und Arbeitsplattform für den Kanal- und Rohrleitungsbau ( RUB LS Ingenieurinformatik: Hohe Forschungskompetenz in der Prozess-, Produkt- und Organisationsstrukturmodellierung, insbesondere der Agententechnologie Zurzeit 2 DFG-Projekte mit intensivem Agentenbezug Zurzeit 2 Lehrstuhl-Projekte zum Tragwerksmonitoring mit Agentenbezug Mehrere EU-Projekte zur Informationsverarbeitung im Tunnelbau Folie 2 von 8

4 Warum ein "agentenbasiertes Netzmanagement" als Forschungsansatz? Gründe: Charakteristik der Kanalnetze Viele, kleingliedrige und heterogene Teilnetze Enorm große topologische, technische und administrative Komplexität Hohe Wechselwirkungseffekte Verarbeitung immenser Mess- und Bestandsdatenvolumina Kontinuierlicher Anfall Beträchtlicher Nebenläufigkeitscharakter Umfangreiche Produkt-, Prozess- und Arbeitsmodelle für das Netzmanagement, die zu einem holistischen System integriert werden müssen Integration (Wrapping) von Algorithmen für Datenbewertung, Diagnose, Prognose, Plausibilitätsprüfung, Unschärfeabschätzung und Kostenoptimierung Folie 3 von 8

5 Worin liegt der Gewinn der Forschungskooperation? LS Ingenieurinformatik Agententechnologie, Produkt-, Prozessmodellierung, u.a. Agentenbasierte Netzmanagement-Software für Kanalsysteme Leitungs- und Kanalbau/ Unterirdisches Bauen Stein & Partner Weltweite Vermarktung und Export von Know-How Großes Einsparpotential für die Netzbetreiber Synergetische Bündelung der unterschiedlichen Kompetenzkerne der beiden Partner zu einem marktreifen, gebrauchstauglichen Softwaresystem Abgesichert durch praktische Erprobung des Softwaresystems bei Stein & Partner Möglichkeit zur weltweiten, gewinnbringenden Auftragsakquisition Folie 4 von 8

6 Welche Leistungsbeiträge bringt der Industriepartner Stein & Partner ein? Vorarbeiten zum Netzmanagement mit STATUS Kanal: STATUS Kanal ist ein praxisorientiertes Dienstleistungsrahmenkonzept von Stein & Partner zum nachhaltigen Management von Entwässerungsnetzen in enger Zusammenarbeit mit dem Betreiber. Es beinhaltet: Datenmanagement & Qualitätsmanagement Bewertung des baulichen Ist-Zustandes Strategische Instandhaltungsplanung Folie 5 von 8

7 Datenmanagement & Qualitätsmanagement Analyse der Datenhandhabung Konsistenter Arbeitsablauf Analyse der Datenvollständigkeit Fehlende Daten Ergänzungen bspw. aus Inspektionen Plausibilitätsprüfung der Daten Formale Prüfung Logische Prüfung Zeitliche Prüfung Unplausible Daten Korrektur Folie 6 von 8

8 Bewertung des baulichen Ist-Zustandes Bewertung von Einzelschäden Erfassung und Berechnung maßgeblicher Randbedingungen Bewertung der Randbedingungen mit Hilfe der anerkannten Fuzzy-Logik Analyse mit Hilfe unterschiedlicher, detaillierter Schadensmodelle Bewertung der Haltungen Folie 7 von 8 Zustandsbewertung als Grundlage für die Sanierungspriorität Substanzbewertung als Grundlage für die Sanierungsmethode

9 Strategische Instandhaltungsplanung Prognose der Zustands- und Substanzveränderungen des Entwässerungsnetzes mittels SemiMarkov-Ketten Instandhaltungsplanung auf Grundlage der Prognose Index für Entwicklung der San.-Kosten Index S anie rungs kosten Zustandsprognose für das Jahr Reinigungsplanung Sanierungsplanung Szenarienanalysen 1.00 Ableitung der operativen Maßnahmen Folie 8 von 8 Inspektionsplanung Festlegung der Strategie aufgrund von Strategievergleich sowie von Richtlinien und Handlungsanweisungen