iEFlex

Entwicklung und Aufbau eines intelligenten Energiemanagementsystems für eine flexibilisierte und bedarfsgerechte Faulgasnutzung

01.07.2025

30.06.2028

FKZ-Nr.:

03EI5489

Ziel von iEFlex ist die Entwicklung eines intelligenten Energieeffizienzmanagementsystems (iEEMS) für kommunale Kläranlagen basierend auf einem digitalen Zwilling. Das iEEMS übernimmt die Funktion eines Expertensystems und entwirft mögliche Fahrpläne zum Betrieb der Anlage ohne einen aktiven Eingriff in die Steuerung.

Kläranlagen müssen flexibel auf Schwankungen des Zulaufs reagieren und unterliegen somit starken Fluktuationen der energetischen Lasten. Mit dem aktuellen Stand der Technik ist die komplexe Koordination von Energiebedarf und -angebot nur unzureichend möglich. Dadurch kann das vorhandene Potential zur Reduzierung des Energiebedarfs, des CO2-Fußabdrucks sowie der Energiekosten nicht ideal ausgeschöpft werden. iEFlex verfolgt den Ansatz der Flexibilisierung von Kläranlagen durch eine vorausschauende Betriebsführung zur Erhöhung der Eigenstromnutzung, vor allem durch die bedarfsgerechte Faulgaserzeugung, deren Speicherung und Nutzung. Dies kann in weiterer Konsequenz auch für einen netzdienlichen Betrieb der Anlage genutzt werden, um die öffentlichen Netze zu entlasten und verringerte Netzentgelte durch eine atypische Netznutzung geltend zu machen.

Biogas, Biomethan, KWK, Sektorkopplung, Strom, Systemintegration, Validierung Marktpotenzial, Wärme, Konditionierung Biomasse, Prozessoptimierung, Flexibilisierung

iEEMS: Flexibilitätsbaustein Klärschlammbehandlung - Grundlagen und Konzept des iEEMS am Beispiel der Kläranlage Bad Wörishofen - Modellierung der Energieerzeugung aus der Klärschlammbehandlung - Entwicklung eines digitalen Zwillings der Faulung am Beispiel der Kläranlage Bad Wörishofen Kommunikation und Transfer in die Praxis (Klär- und Biogasanlagen)

Entwicklung einer offenen Software-Architektur zur Integration verschiedener Funktionsmodule - Aufbau und Entwicklung des iEEMS - Implementierung des iEEMS am Standort Bad Wörishofen - Evaluation des Testbetriebs des iEEMS

Energetische und biologische Prozesse der Kläranlage: Von der numerischen Modellierung und Simulation zum digitalen Zwilling - Modellierung Energieerzeugung aus erneuerbaren Energien (PV) - Energieverbrauch: Probabilistische Modellierung und Optimierung - Aufbau eines Modells zur Prognose der Zulaufcharakterisierung und des Energieverbrauchs

Erstellung eines Kläranlagenmodells der Anlage Bad Wörishofen - Entwicklung eines digitalen Zwillings der Abwasserbehandlung

Bereitstellung und Anpassung der Infrastruktur nach erarbeiteten Planungs- und Zielsetzungsvorgaben zur Umsetzung eines iEEMS. Ergebnisermittlung aus der angepassten bzw. modifizierten Infrastruktur und wiederholte Anpassung der Struktur.

Universität der Bundeswehr München
Professur für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik

Pin Icon Werner-Heisenberg-Weg 39, 85579 Neubiberg

Projektleitung:

Prof. Dr.-Ing. Christian Schaum

+49 89 6004 2061

christian.schaum@unibw.de

Siemens AG
Foundational Technologies

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Projektleitung:

Marco Schanda

marco.schanda@siemens.com

Weitere Ansprechperson:

Dr. Andreas Pirsing andreas.pirsing@siemens.com

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)
Department Simulationmethods for Digital Twins

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Projektleitung:

Prof. Dr.-Ing. Alexander Popp

+49 2241 201 4802

alexander.popp@dlr.de

Weitere Ansprechperson:

Dr.-Ing. Max von Danwitz +49 2241 201 4870 max.vondanwitz@dlr.de

Dr.-Ing. Steinle Ingenieurgesellschaft für Abwassertechnik mbH

Pin Icon Ziegelstr. 2, 83629 Weyarn

Weitere Ansprechperson:

Veronika Hanzl +49 8020 90570 20 hanzl@dr-steinle.de Dr.-Ing. Kostas Athanasiadis +49 (0)8020 9054 0 +49 8020 90570 11 athanasiadis@dr-steinle.de Dipl.-Ing., Dipl. W.-Ing. Jens Henker +49 8020 90570 13 henker@dr-steinle.de

Glass GmbH & Co. Umwelttechnik KG

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Weitere Ansprechperson:

Abwassermeister Christoph Weippert 016091690033 christoph.weippert@glass-Umwelttechnik.de Dipl.-Ing. Armin Egger +49 8247 992 170 armin.egger@glass-umwelttechnik.de Christian Müller 016098676476 christian.mueller@glass-umwelttechnik.de

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