Entwicklung und Parametrierung eines digitalen Zwillings für eine Sondermüllverbrennungsanlage

Abstract

Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Müllverbrennung im Allgemeinen am Beispiel Österreichs und erläutert dabei die technischen Herausforderungen, sowie die verschiedenen Typen der Müll- und Sondermüllverbrennung. Darüber hinaus wird erklärt, was sich hinter einem digitalen Zwilling verbirgt und ein Blick auf die Anfänge der digitalen Zwillinge sowie deren aktuelle Einsatzmöglichkeiten, insbesondere mit Blick auf die Industrie und die Kraftwerkstechnik, geworfen. Anschließend werden verschiedene Softwareumgebungen und kommerzielle Simulationsprogramme miteinander verglichen, um herauszufinden, welches Programm für das Erstellen eines Modells in diesem Bereich am geeignetsten erscheint. Danach wird anhand einer realen Sondermüllverbrennungsanlage ein vereinfachter digitaler Zwilling erstellt und überprüft, inwiefern die Möglichkeit besteht, mithilfe eines digitalen Zwillings die Zusammensetzung unbekannter Brennstoffe zu berechnen, was als Ausgangspunkt für zukünftige Optimierungen in diesem Bereich gesehen werden kann. Abschließend werden die auf diese Art erhaltenen Ergebnisse ausgewertet und Verbesserungsmöglichkeiten für zukünftige Ansätze aufgezeigt.

This thesis will take a look at the waste incineration in general and focus on the austrian perspective paired with explaining the technical challenges and different types of residential and harmfull waste incineration. After that there will be an explanation of what a digital twin actually is and a brief history of the development of digital twins with a closer look on the usage in the industry and power plants. Following that there will be a comparison of different software environments that can be utilized to build a dynamic model of such kind of systems and also an explanation on why this exact commercial software was used in this thesis. In the second part there will be the building of a digital twin and it is checked, if it is possible to calculate the composition of an unknown fuel, which can be seen as a starting point for future improvements. In the end there will be a presentation of the results gathered in this simulations and potential improvements for the future.