Agentenbasiertes Netzmanagement für innerstädtische Abwassersysteme

Agentenbasiertes Netzmanagement für innerstädtische Abwassersysteme

Zusammenfassung

Nachdem inzwischen etwa 80 % der Kanalnetze in Deutschland inspiziert worden sind, wird das ganze Ausmaß des Sanierungsbedarfs im Bereich unterirdischer Infrastrukturen erkennbar. Das notwendige Investitionsvolumen für sanierungsbedürftige Abwasserkanäle wird nach einer aktuellen Erhebung der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) bundesweit auf über 50 Milliarden Euro geschätzt. Hinzu kommen die mit schadhaften Kanalsystemen verbundenen Gefahren, wie Grundwasserverunreinigung, hydraulische Überlastung der Kanalnetze, verminderte Reinigungsleistung von Kläranlagen etc., die weitere erhebliche Folgekosten verursachen können. Aus den genannten Gründen ist dringend ein modernes, professionelles Management von Beobachtung, Überwachung, Diagnose, Bewertung, Prognose, Sanierungs- und Qualitätssicherung erforderlich (Netzmanagement für Abwassersysteme).

Das Netzmanagement ist dabei systembedingt durch eine hohe technische Komplexität und gleichzeitig organisatorische Komplexität geprägt, die mit der erforderlichen Zusammenarbeit diverser Fachexperten und den sich daraus ableitenden Interaktionen zusammenhängt. Aus diesem Grund ist die in der Informatik zunehmend an Bedeutung gewinnende Agententechnologie geradezu dazu prädestiniert, als Grundlage von Problemstellungen im Netzmanagement zu dienen. Durch Nutzung des Leistungspotentials der Agenten- bzw. Multiagententechnologie, die bereits Gegenstand intensiver Forschung im DFG Schwerpunktprogramm 1103 war, lässt sich erreichen, dass Kanalsanierungsmaßnahmen in Bezug auf Kosten optimiert und marode Kanäle wirtschaftlich sowie technisch effizient saniert werden können.

Aufbauend auf den Ergebnissen der bisher am Lehrstuhl für Ingenieurinformatik der Ruhr-Universität Bochum geleisteten Grundlagenforschung zur Agententechnologie, im Besonderen auch zum Monitoring von Tragwerken, soll mit Hilfe des Industriepartners Stein und Partner, Ingenieurgesellschaft für unterirdische Infrastruktur und Umwelttechnik, Bochum, ein marktreifes, gebrauchstaugliches Softwaresystem für das agentensystembasierte Netzmanagement für innerstädtische Kanalsysteme entwickelt werden. Hierzu wird auf ein in Vorprojekten bewährtes, vierstufiges Lösungskonzept zurückgegriffen: (1) Analyse der Organisationsstrukturen sowie Arbeitsabläufe beim Netzmanagement von innerstädtischen Kanalsystemen, (2) Entwicklung eines Agentenmodells für das Netzmanagement, (3) Implementierung des Softwaresystems für das Netzmanagement mit Hilfe der Programmiersprache JAVA und der Agentenplattform JADE und (4) Erprobung des Multiagentensystems anhand von praktischen Referenzbeispielen.

Letztendlich soll das beim Industriepartner bereits vorhandene Geschäftsfeld für Netzmanagement durch Verzahnung mit dem innovativen Multiagentensystem-Konzept wirksam modernisiert und verstetigt werden.