Forschungsthemen
[BA] Modellierung, Anbindung und Auswertung von Messstellen in der Abwasserindustrie
Im Rahmen des Forschungsprojekts „ILMA – Integriertes Lifecycle-Management in der Abwasserindustrie“ soll eine moderne IT-Infrastruktur zur kollaborativen, konsistenten und ganzheitlichen Planung und Umsetzung abwassertechnischer Anlagen entstehen. Im Gegensatz zu bestehenden Planungswerkzeugen, die jeweils unterschiedliche Teilaspekte der bei der Modellierung von Kläranlagen involvierten Grundgrößen verwenden und somit Brüche im Planungsprozess verursachen, soll durch eine geeignete Verknüpfung der vorhandenen Modelle und Daten deren durchgängige und konsistente Verwendung im gesamten Planungsprozess ermöglicht werden. Die Modellierung soll weitestgehend auf Grundlage des offenen, international standardisierten Formats IFC (Industry Foundation Classes) erfolgen. Hierfür soll der IFC-Standard zunächst um Entitäten für die Anwendungsdomäne erweitert (“IFC Water”) und diese in den Standardisierungsprozess eingebracht werden. Die Beschreibung bautechnischer Infrastruktur erfolgt darauf aufbauend mit BIM (Building Information Modelling), dem aufkommenden digitalen Planungsstandard der Bauwirtschaft.
Im Rahmen der Bachelorarbeit soll im Speziellen die Modellierung, Anbindung und Auswertung von Messstellen in abwassertechnischen Anlagen untersucht werden. Derzeit werden Messwerte in der Regel durch den Kläranlagenbetreiber manuell zusammengestellt und in Dateiform („per USB-Stick“) Ingenieurbüros zur ebenfalls manuellen Auswertung zur Verfügung gestellt. Hinzu kommt, dass die übergebenen Messwerte zumeist auf unterschiedlichen, teilweise unregelmäßigen Zeitskalen vorliegen. Um Auswertungen durchführen zu können, die zum Teil z. B. auf dem Produkt verschiedener, asynchron erfasster und teilweise sogar lückenhafter Werte beruhen, müssen diese häufig zuerst auf einem zur Auswertung passend frei wählbaren Intervall synchronisiert und hierzu ggf. sinnvoll ergänzt werden. Ziel der Bachelorarbeit ist, Verbesserungen für die Anbindung der Messstellen und -werte vorzuschlagen und ein praktikables Verfahren für die Messwertabfrage und Synchronisierung mit Blick auf eine automatisierte Auswertung zu finden. Als Basis hierfür sollen – im Sinne des Building Information Modelling – die Messstellen und die Anfragen an diese unter Verwendung gängiger Standards (z.B., IFC) modelliert werden.
Konkret ergeben sich die folgenden Aufgaben:
- Einarbeitung in die Themenfelder „Zeitreihenanalyse“, „Building Information Modelling“ und „Industry Foundation Classes“
- Erfassung und Analyse verwandter Literatur
- Suche nach und Vergleich von weiteren Standards neben IFC (z. B. OGC TSML)
- Erweiterung eines bestehenden logischen Kläranlagen-Modells (UML) mit Fokus auf Messstellen und Auswertungsanfragen
- Ermittlung geeigneter Verfahren und Algorithmen zur Ergänzung und Synchronisierung verschiedener Zeitreihen
- Prototypische Implementierung und Test in der OFBiz-ILMA Plattform
Betreuer: Sebastian Götz