Sens4Biogas
F&E-Vorhaben Umsetzungsphase 1
Entwicklung und Erprobung autonomer Systeme für die Inspektion von Biogas-Anlagen
FuE-Projekt
KATEGORIE
2
PARTNER
~ 730 Tsd. €
BUDGET
Mai 2026 – Mrz. 2028
LAUFZEIT
Das Team
Prof. Dr. Christian Bunse
Hochschule Stralsund
Fakultät Elektrotechnik und Informatik
Lehrgebiet: Software-Systeme
Prof. Dr.-Ing. Tobias Hillmann
Hochschule Neubrandenburg
Lehrstuhl für praktische Geodäsie, Kartographie und Datenverarbeitung
Olaf Keitsch
Hochschule Stralsund
wissenschaftlicher Mitarbeiter
N.N.
Hochschule Neubrandenburg
wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in
Jan Schmidt
Hochschule Stralsund
wissenschaftlicher Mitarbeiter
Ziel des Vorhabens
Das übergeordnete Ziel von Sens4Biogas ist die nachhaltige Effizienzsteigerung von Biogasanlagen durch eine drastische Minimierung von Methanverlusten (CH₄). Vor dem Hintergrund des globalen Ziels, die Methanemissionen bis 2030 um 40 % zu senken und damit zur Begrenzung der Erderwärmung auf 1,5 Kelvin beizutragen, verbindet das Projekt zwei Kernaspekte: die Ertragssteigerung durch frühzeitige Erkennung von Substratverlusten sowie den Umweltschutz durch die Reduktion klimaschädlicher Emissionen im Einklang mit den globalen Klimazielen. Im Zentrum steht dabei die Entwicklung eines teilautonomen UAV (Unmanned Aerial Vehicle) zur hochpräzisen Detektion von Methanlecks, das die Anlage systematisch überwacht und Leckagen erkennt, bevor sie kritische Ausmaße annehmen.
Die Vorgehensweise
Die Umsetzung gliedert sich in vier aufeinander aufbauende Phasen.
In der ersten Phase werden geeignete Antriebskonzepte sowie Verfahren zur Kapselung der elektrischen Betriebsmittel unter den Anforderungen des Explosionsschutzes evaluiert. Parallel erfolgt die Planung der sicherheitsrelevanten Steuerungseinheiten und dessen Vergabe an spezialisierte Unternehmen. Zum Ende der Phase beginnt dann die Konstruktion der Bauteile des UAV, wobei Materialwahl und Auslegung der Bauteile ebenfalls unter Berücksichtigung des Explosionsschutzes erfolgen.
Die zweite Phase umfasst die Beschaffung und/oder Fertigung der Bauteile, sowie der Aufbau des UAV. Anschließend werden die sicherheitsrelevanten Steuerelemente integriert und im Labor erprobt. Den Abschluss bildet die Ex-Schutz-Zertifizierung als Voraussetzung für den Einsatz unter realen Betriebsbedingungen.
In der dritten Phase werden auf Basis erster Realtests intelligente Algorithmen für Condition Monitoring und Predictive Maintenance entwickelt und die Steuerungs- und Sensoriksoftware iterativ angepasst. Soweit es die Zertifizierung zulässt, erfolgen kleinere strukturelle Optimierungen am Demonstrator.
Die abschließende vierte Phase dient der praxisnahen Evaluation: Unter realen landwirtschaftlichen Einsatzbedingungen werden umfangreiche Messdaten erhoben und ausgewertet, um Zuverlässigkeit und Praxistauglichkeit der Methandetektion nachzuweisen.
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