Mit KI und Inline-Sensorik zu einer smarten, adaptiven Wasseraufbereitung
Mit Hilfe von multivariaten statistischen Verfahren wie zum Beispiel der Parallel Faktor Analyse (PARFAC) können die spektroskopischen EEM-Daten mit den gesuchten Summenparametern korreliert und ausgewertet werden. Dafür werden unterschiedliche Proben sowohl nasschemisch als auch spektroskopisch analysiert. Dadurch wird ein Datensatz für die Erstellung des mathematischen Modells zur Auswertung der 2D-Fluoreszenzspektren erzeugt. Mit diesem Ansatz könnten die für Steuerungs- und Regelungsaufgaben im Klärwerk wichtigen Summenparameter in Zukunft in Echtzeit und ohne die aufwändige nasschemische Analyse bereitgestellt werden. Durch das Zusammenspiel von Inline-Sensorik und multivariater Analyse wäre es trotz schwankender Abwasserzusammensetzungen dann möglich, Energie und aufwändig herzustellende Betriebsstoffe wie Ozon nur in dem Maße einzusetzen, wie es zum Einhalten der gesetzlichen Grenzwerte tatsächlich erforderlich ist. Auch die Unterscheidung verschiedener organischer Abwasserkomponenten wie Proteine oder Huminstoffe wäre möglich.
Es gibt bereits mathematische Modelle, die aus diesen Korrelationen auf die Werte der Summenparameter schließen. Wenn diese Modelle fortlaufend erhobene Inline-Messdaten verarbeiten, die die Tauchsonden liefern, wird die Analysegenauigkeit perspektivisch immer weiter zunehmen. Betreiber bekämen so Inline-Zugriff auf den Status ihrer Wasseraufbereitungsprozesse und könnten die Betriebsstrategien entsprechend anpassen.
Interessierte sind herzlich eingeladen, sich auf der IFAT 2026 am Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft (Halle B2, Stand 115) eingehend über das neue 2D Fluoreszenzmessverfahren und dessen Einsatzpotenzial zu informieren.
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
