DE102018128739A1 - Abgasreinigungsanlage sowie Verfahren und Datenverarbeitungssystem zur Überwachung zumindest einer Abgasreinigungsanlage - Google Patents

Abgasreinigungsanlage sowie Verfahren und Datenverarbeitungssystem zur Überwachung zumindest einer Abgasreinigungsanlage Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Überwachung zumindest einer Abgasreinigungsanlage. Das Verfahren umfasst ein Abrufen von Anlagendaten der Abgasreinigungsanlage aus einer Datenwolke. Die in der Datenwolke gespeicherten Anlagendaten wurden zuvor zumindest teilweise durch die Datenwolke von der Abgasreinigungsanlage empfangen. Die Anlagendaten betreffen wenigstens Messdaten zumindest eines Sensors der Abgasreinigungsanlage und/oder Daten über zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage. Das Verfahren umfasst ferner ein Bestimmen zumindest einer die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größe basierend auf den abgerufenen Anlagendaten.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Überwachung von Abgasreinigungsanlagen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein computerimplementiertes Verfahren und ein Datenverarbeitungssystem zur Überwachung zumindest einer Abgasreinigungsanlage sowie auf eine Abgasreinigungsanlage selbst.
  • Abgasreinigungsanlagen werden verwendet, um einen Abgasstrom bzw. einen Abluftstrom zu reinigen. Während des Betriebs einer Abgasreinigungsanlage wird von der Abgasreinigungsanlage selbst eine Vielzahl an Datenpunkten erhoben bzw. erzeugt. Um eine Überwachung bzw. Charakterisierung der Abgasreinigungsanlage zu ermöglichen, werden diese Datenpunkte analysiert bzw. ausgewertet. Dazu werden die Daten konventionell auf einem mit der Abgasreinigungsanlage gekoppelten lokalen Speichermedium (z.B. Speicherkarte, tragbare Festplatte oder USB-Stick) gespeichert und anschließend von Fachpersonal manuell ausgewertet. Beispielsweise können mittels spezieller Software aufgezeichnete Messdaten durch das Fachpersonal visualisiert werden oder mittels zum Teil aufwendiger Berechnungen interessierende Größen berechnet bzw. abgeschätzt werden.
  • Die bisherige Auswertung der von der Abgasreinigungsanlage erzeugten Datenpunkte beschränkt die Bestimmung des Anlagenzustands im Wesentlichen auf den momentanen und/oder zeitlich zurückliegenden Zustand. Ebenso ist die Auswertung der Datenpunkte nur mit entsprechenden Fachkenntnissen und unter erheblichem Zeitaufwand möglich. Auch sind die Datenpunkte gewöhnlich nur lokal an der Anlage verfügbar, so dass ein unmittelbarer Zugang zur Anlage für das auswertende Fachpersonal nötig ist.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Möglichkeit zur Überwachung von Abgasreinigungsanlagen bereitzustellen.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein computerimplementiertes Verfahren und ein Datenverarbeitungssystem zur Überwachung zumindest einer Abgasreinigungsanlage sowie eine Abgasreinigungsanlage gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere Aspekte sowie Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung sowie in den Figuren beschrieben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein computerimplementiertes Verfahren zur Überwachung zumindest einer Abgasreinigungsanlage. Eine Abgasreinigungsanlage ist eine Anlage, die Verunreinigungen bzw. einen oder mehrere Schadstoffe aus einem zugeführten Abgasstrom bzw. Abluftstrom entfernt, so dass ein gereinigter Abgasstrom von der Abgasreinigungsanlage fortgeleitet werden kann. Das von der Abgasreinigungsanlage fortgeleitete, gereinigte Abgas wird vielfach auch als Reingas bezeichnet. Der zu reinigende Abgasstrom bzw. Abluftstrom, der der Abgasreinigungsanlage zugeführt wird, kann beispielsweise von einer Industrieanlage oder einem industriellen Prozess etwa der chemischen, petrochemischen, pharmazeutischen oder lösemittelverarbeitenden Industrie stammen. Ein Schadstoff kann dabei als ein Stoff verstanden werden, der beim Auftreten in einer gewissen Menge bzw. Konzentration Pflanzen, Tieren, Menschen und/oder der Umwelt schadet. Entsprechend kann die Reinigung des Abgas- bzw. Abluftstroms z.B. eine Entgiftung, eine Entstickung, eine Entsäuerung, eine Entschwefelung, eine Entstaubung oder eine Kombination davon umfassen. Beispielsweise können durch die Abgasreinigungsanlage organische und/oder anorganische Schadstoffe aus dem Abgas- bzw. Abluftstrom entfernt werden. Mittels einer Abgasreinigungsanlage können z.B. Lösemittel, Stickoxide (NOx), Schwefeloxide (SOx), Fluorwasserstoff (HF), Ammoniak (NH3), Chlorwasserstoff (HCl), Dioxine, Furane bzw. Schadstoffe der Grundstruktur CxHyOz (C bezeichnet Kohlenstoff; H bezeichnet Wasserstoff; O bezeichnet Sauerstoff; x, y und z sind natürliche Zahlen) aus dem Abgas- bzw. Abluftstrom entfernt werden.
  • Zur Reinigung des Abgas- bzw. Abluftstroms kann die Abgasreinigungsanlage verschiedene Verfahren benutzen. Beispielsweise kann die Abgasreinigungsanlage an sich bekannte Aufkonzentrationsverfahren (z.B. mittels Absorption, Adsorption oder Membranen), Kondensationsverfahren, katalytische Verfahren, nichtkatalytisch-chemische Verfahren, Verfahren unter Verwendung eines nicht-thermischen Plasmas (kalte Oxidation), biologische Verfahren (z.B. Biowäscher, Biofilter), mechanische Verfahren, elektromechanische Verfahren, thermische Verfahren oder eine Kombination mehrerer der vorgenannten Verfahren nutzen. Eine Abgasreinigungsanlage, die ein katalytisches Verfahren nutzt, kann z.B. monolythische Katalysatorelemente und/oder katalytisch aktivierte Filterelemente (z.B. keramische Filterkerzen oder Tuchfilter) für die Reinigung des Abgas- bzw. Abluftstroms aufweisen. Eine Abgasreinigungsanlage, die ein thermisches Verfahren nutzt, kann den Abgas- bzw. Abluftstrom z.B. über rekuperativ-thermische Nachverbrennung (TNV), regenerativ-thermische Nachverbrennung (RNV; engl. regenerative thermal oxidation, RTO), thermische Nachverbrennung als direkte Feuerung mit anschließender Abwärmenutzung oder mittels Substitution der Verbrennungsluft einer Prozesswärmeerzeugungseinrichtung durch den Abgas- bzw. Abluftstrom reinigen. Alternativ oder ergänzend kann die Abgasreinigungsanlage zur (weiteren) Abgasreinigung auch Abscheideprozesse in Zyklonabscheidern, Filtervorrichtungen, Elektrofiltern und/oder Wäschern nutzen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Abrufen von Anlagendaten der Abgasreinigungsanlage aus einer Datenwolke (engl. cloud storage bzw. cloud computing). Eine Datenwolke bezeichnet die Bereitstellung von IT-Infrastruktur wie beispielsweise Speicherplatz, Rechenleistung oder Anwendungssoftware als gehostete Dienste über das Internet und/oder zumindest ein Intranet. Die Datenwolke kann dabei gemäß Ausführungsbeispielen auch aus mehreren Instanzen von (Sub-)Datenwolken aufgebaut sein bzw. mehrere Instanzen von (Sub-)Datenwolken umfassen. Beispielsweise kann die Datenwolke eine Intranet-Datenwolke am Standort der Abgasreinigungsanlage oder eine standortübergreifende Intranet-Datenwolke eines Betreibers der Abgasreinigungsanlage umfassen sowie eine weitere Datenwolke im Internet (in die z.B. auch ein Hersteller der Abgasreinigungsanlage Daten einpflegen kann).
  • Die in der Datenwolke gespeicherten Anlagendaten wurden zumindest teilweise zuvor durch die Datenwolke von der Abgasreinigungsanlage empfangen. Beispielsweise kann die Abgasreinigungsanlage kontinuierlich, periodisch (z.B. stündlich oder täglich) oder ereignisgetrieben (engl. event-triggered) die Anlagendaten über das Internet an die Datenwolke übertragen. In einigen Ausführungsbeispielen können Teilmengen der Anlagendaten z.B. auch manuell von etwa einem Betreiber oder Hersteller der Abgasreinigungsanlage in die Datenwolke eingepflegt worden sein. Ebenso können Teilmengen der Anlagendaten auch von sonstigen Anlagen (z.B. zur überwachten Abgasreinigungsanlage ähnliche oder identische Abgasreinigungsanlage(n); Industrieanlagen und/oder weitere Abgasreinigungsanlagen, die mit der überwachten Abgasreinigungsanlage gekoppelt sind) durch die Datenwolke empfangen worden sein.
  • Die Anlagendaten betreffen wenigstens Messdaten zumindest eines Sensors der Abgasreinigungsanlage und/oder Daten über zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage. Die Anlagendaten können grundsätzlich sämtlich von der Abgasreinigungsanlage erfassten Daten bzw. von der Abgasreinigungsanlage aus den erfassten Daten abgeleitete Daten umfassen. Ebenso können die Anlagendaten z.B. Messdaten zumindest eines Sensors der Industrieanlage(n), deren Abgas bzw. Abluft die Abgasreinigungsanlage reinigt, umfassen. Messdaten von Sensoren der Industrieanlage(n) werden mitunter zumindest teilweise an die angeschlossenen Abgasreinigungsanlagen weitergeleitet, so dass auch diese an der Abgasreinigungsanlage vorliegen und als von der Abgasreinigungsanlage erfasste Daten aufgefasst werden können. Beispielsweise können die die Messdaten des zumindest einen Sensors betreffenden Anlagendaten die tatsächlichen Messdaten des Sensors oder davon durch die Abgasreinigungsanlage abgeleitete Daten sein. Entsprechend können die den zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage betreffenden Anlagendaten z.B. ein Wert des einstellbaren Parameters oder davon durch die Abgasreinigungsanlage abgeleitete Daten sein. Die in der Datenwolke gespeicherten Anlagendaten können in einigen Ausführungsbeispielen identisch zu den von der Abgasreinigungsanlage empfangenen Daten sein. Mit anderen Worten: In einigen Ausführungsbeispielen werden die Anlagendaten in der Datenwolke nicht weiterverarbeitet bevor sie dem erfindungsgemäßen Verfahren zugeführt werden. In alternativen Ausführungsbeispielen können die von der Abgasreinigungsanlage empfangenen Daten auch durch die Datenreinigungsanlage modifiziert werden vor dem Speichern. So kann beispielsweise das Datenformat von empfangenen Anlagendaten vor dem Speichern geändert werden. Um Speicherplatz zu sparen können z.B. kontinuierlich durch die Datenwolke empfangene Daten (etwa ein Parameter der Abgasreinigungsanlage) nur gespeichert werden, wenn sich die Daten ändern (z.B. Parameter der Abgasreinigungsanlage ändert sich), oder es können nur Informationen bzgl. der Änderung der Daten gespeichert werden (z.B. um welchen Wert sich ein Parameter der Abgasreinigungsanlage geändert hat).
  • Weiterhin können die Anlagendaten auch ergänzende Daten aus weiteren Quellen (siehe obige Beispiele) umfassen. Beispielsweise können die ergänzenden Daten die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Daten, Daten aus einer Betriebshistorie der Abgasreinigungsanlage, Daten identischer oder ähnlicher Abgasreinigungsanlagen - insbesondere auch Daten zu oder über deren Betriebshistorie und/oder Betriebszustände, Daten von Anlagen im selben Emissionsstrang (z.B. bei einer Kaskade von verschiedenen Abgasreinigungsanlagen am Ende zumindest eines Produktionsprozesses), etc. sein.
  • Mit anderen Worten: Die in der Datenwolke gespeicherten Anlagendaten der Abgasreinigungsanlage können sowohl unprozessierte Rohdaten der insbesondere Abgasreinigungsanlage, von der der Abgasreinigungsanlage vorprozessierte Daten, ergänzende Daten aus weiteren Quellen oder eine Kombination daraus umfassen.
  • Die Art als auch die Anzahl der an der Abgasreinigungsanlage gemessenen Größen kann abhängig von der Art der Abgasreinigungsanlage variieren. Beispielsweise können an einer Abgasreinigungsanlage, die nach dem Prinzip der TNV arbeitet, andere Größen gemessen werden als an einer Abgasreinigungsanlage, die elektromechanische Verfahren zur Abgasreinigung nutzt. Nachfolgend sind einige mögliche Messgrößen aufgezählt, wobei zu berücksichtigen ist, dass diese rein beispielhaft gewählt sind und gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung auch andere und/oder weitere (physikalische) Größen an der Abgasreinigungsanlage gemessen werden können.
  • Ein Sensor der Abgasreinigungsanlage kann beispielsweise eine Temperatur wie etwa eine Temperatur einer Brennkammer oder eines Abgas- bzw. Abluftstroms messen. Auch kann z.B. eine Stellung einer Klappe der Abgasreinigungsanlage gemessen werden. Beispielsweise kann binär eine Auf- bzw. Zu-Stellung oder ein relativer Öffnungsgrad der Klappe gemessen werden. Ebenso können z.B. ein Volumenstrom eines Abgas- bzw. Abluftstroms, ein Druck eines Abgas- bzw. Abluftstroms oder eine momentane Frequenz eines Frequenzumformers eines Ventilators, der einen Abgas- bzw. Abluftstrom antreibt, gemessen werden. Auch können an der Anlage ein oder mehrere Massenströme gemessen werden. Beispielsweise kann der Massenstrom des zur Nachverbrennung verwendeten Erdgases über einen Gaszähler gemessen werden. In einigen Ausführungsbeispielen kann z.B. der Massenstrom einer Druckluft oder auch der Massenstrom eines Wärmeträgermediums (z.B. Wasser, Druckwasser, Thermalöl oder Salzschmelze) gemessen werden. Auch können z.B. Konzentrationen eines oder mehrerer Stoffe gemessen werden. Die Konzentrationsmessung kann beispielsweise direkt mittels eines Flammenionisationsdetektors oder über ein Explosimeter, das eine Konzentration potentiell explosionsfähiger Gase misst, erfolgen. Beispielsweise kann die Konzentration an Kohlenstoffdioxid (CO2) in einem zu reinigenden Abgasstrom und/oder einem gereinigten Abgasstrom gemessen werden. Auch kann in einigen Ausführungsbeispielen z.B. der spezifische Heizwert eines Lösemittels, das in einem zu reinigenden Abgasstrom enthalten ist, gemessen werden. In Abgasreinigungsanlagen, die Filterverfahren nutzen, können beispielsweise Partikelzahlen in einem zu reinigenden Abgasstrom und/oder einem gereinigten Abgasstrom gemessen werden. Ebenso können Ein-Aus-Informationen, welche den Ein- bzw. Aus-Zustand eines Elements der Abgasreinigungsanlage beschreiben, gemessen werden. Beispielsweise kann an einer Abgasreinigungsanlage, die nach dem Prinzip der RNV arbeitet, gemessen werden, ob Erdgas in den Brennraum eingedüst wird oder nicht. Ein-Aus-Informationen können z.B. speicherplatzsparend als Digitalwerte bzw. Binärwerte (z.B. 0/1) erhoben bzw. gespeichert werden.
  • Ebenso können die Daten über den zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage abhängig von der Art der Abgasreinigungsanlage variieren. Beispielsweise können die Daten über den zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage Informationen über einen Betriebsmodus, in dem die Abgasreinigungsanlage momentanen oder auch in der Vergangenheit betrieben wird bzw. wurde, umfassen. Die Daten über den zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage können beispielsweise auch Soll-Stellungen für eine Klappe der Abgasreinigungsanlage, Soll-Temperaturen in einem Brennraum der Abgasreinigungsanlage, Soll-Temperaturen eines (z.B. gereinigten) Abgas- bzw. Abluftstroms, Soll-Volumenströme eines (z.B. gereinigten) Abgas- bzw. Abluftstroms oder auch Abweichungen eines Ist-Werts von einem Soll-Wert des einstellbaren Parameters umfassen. Die vorangehend aufgeführten Beispiele für den einstellbaren Parameter einer Abgasreinigungsanlage sind wiederum rein beispielhaft gewählt. Gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung können auch andere und/oder weitere einstellbare Parameter der Abgasreinigungsanlage erfasst werden.
  • Neben dem Abrufen der Anlagendaten der Abgasreinigungsanlage aus der Datenwolke umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner ein Bestimmen zumindest einer die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größe basierend auf den abgerufenen Anlagendaten. Die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe beschreibt eine Betriebscharakteristik der Abgasreinigungsanlage. Die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe kann sowohl eine momentane Charakteristik der Abgasreinigungsanlage als auch eine Charakteristik der Abgasreinigungsanlage über einen längeren Zeitraum beschreiben. Die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe kann vielfältig sein und z.B. von der Art der Abgasreinigungsanlage abhängen. Es versteht sich von selbst, dass gemäß Ausführungsbeispielen nicht nur eine einzige die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größe aus den Anlagendaten bestimmt werden kann, sondern (parallel oder sequentiell) auch eine Vielzahl an die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größe bestimmt werden kann. Beispielsweise können gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren mehrere der nachfolgend beschriebenen die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größen parallel oder sequentiell bestimmt werden.
  • Die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe kann z.B. ein Status der Abgasreinigungsanlage sein. Beispielsweise kann aus den Anlagendaten bestimmt werden, ob der tatsächliche Betrieb der Anlage von einem vorgegebenen bzw. vorbestimmten Soll-Betrieb abweicht. Ebenso kann die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe z.B. eine energetische Kennzahl (z.B. Energieverbrauch, Brennstoffverbrauch etc.) oder eine stoffliche Kennzahl (z.B. Schadstoffbilanz, Menge an prozessiertem Abgas etc.) sein, welche einen momentanen Betrieb der Abgasreinigungsanlage oder den Betrieb der Abgasreinigungsanlage über einen längeren Zeitraum beschreibt. Auch kann die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe einen Trend bzw. eine Entwicklung der Abgasreinigungsanlage beschreiben (z.B. ein Betriebsparameter oder Messparameter der Abgasreinigungsanlage verändert sich über einen längeren Zeitraum hinweg).
  • Die automatisierte Bestimmung der die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größe gemäß dem erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahren kann eine automatisierte, zeiteffiziente und somit weniger aufwendige Überwachung der Abgasreinigungsanlage ermöglichen. Berechnungsroutinen bzw. -algorithmen müssen nur einmal hinterlegt werden und können anschließend die zentral in der Datenwolke hinterlegten Anlagendaten auswerten. Eine händische Auswertung der Anlagendaten durch entsprechend qualifiziertes Fachpersonal kann somit unterbleiben. Die Überwachung der Abgasreinigungsanlage kann somit auch kostengünstiger erfolgen. Beispielsweise können für einen Nutzer oder Betreiber der Abgasreinigungsanlage eine oder mehrere die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größe ermittelt werden und mittels des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens automatisiert aus den Anlagendaten bestimmt bzw. abgeleitet werden. Neben Größen, die z.B. durch die Art der Abgasreinigungsanlage (z.B. RTO oder TNV) bedingt sind, können mittels des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens z.B. auch individuell interessierende Größen für den Nutzer oder Betreiber automatisiert bestimmt werden.
  • Aufgrund der Speicherung der Anlagendaten in der Datenwolke kann von beliebigen Orten und zu beliebigen Zeiten auf die Anlagendaten zugegriffen werden. Die Auswertung der Anlagendaten bzw. die Bestimmung der die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größe kann somit z.B. in der Datenwolke selbst erfolgen oder in einer mit der Datenwolke gekoppelten Datenverarbeitungsanlage. Beispielsweise kann ein Betreiber oder ein Hersteller der Abgasreinigungsanlage eine Datenverarbeitungsanlage vorhalten, um die Anlagendaten aus der Datenwolke abzurufen und lokal in der Datenverarbeitungsanlage auszuwerten.
  • Im Vergleich zu konventionellen Datensammlungsansätzen für Abgasreinigungsanlagen kann aufgrund der Datenspeicherung in der Datenwolke nicht nur auf aktuelle Anlagendaten, sondern auf Anlagendaten eines beliebigen Zeitpunkts bzw. Zeitraums zurückgegriffen werden. Entsprechend kann nicht nur eine Charakterisierung der Abgasreinigungsanlage anhand aktueller Anlagendaten erfolgen, sondern es können im Wesentlichen beliebige Zeitpunkte bzw. Zeiträume ausgewertet werden. Aufgrund der Speicherung der Anlagendaten in der Datenwolke erfolgt zudem eine redundante Datenspeicherung, so dass die Gefahr von Datenverlust im Vergleich zu konventionellen Datensammlungsansätzen für Abgasreinigungsanlagen reduziert ist.
  • Einem Betreiber oder Hersteller der Abgasreinigungsanlage kann es mit dem erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahren ermöglicht werden, über ein zentrales Mittel den Betrieb der Abgasreinigungsanlage einfacher zu überwachen und die Funktion der Abgasreinigungsanlage nachzuverfolgen.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen umfasst das computerimplementierte Verfahren zudem ein Bereitstellen von Informationen über die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe für den Abruf durch eine auf einem Endgerät eines Benutzers ausgeführte Applikation. Derart kann der Benutzer über die Applikation auf einfache Weise die Informationen über die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe abrufen und den Betrieb der Abgasreinigungsanlage überwachen bzw. nachverfolgen. Bei dem Endgerät des Benutzers kann es sich z.B. um ein mobiles Endgerät wie etwa ein Smartphone, einen Tablet-Computer oder einen Laptop-Computer handeln oder um ein stationäres Endgerät wie etwa einen Computer handeln. Bei der Applikation kann es sich z.B. um eine speziell für die Überwachung der Abgasreinigungsanlage bereitgestellte Applikation handeln. Alternativ kann es sich bei der Applikation auch um eine Universalanwendung (z.B. einen Internetbrowser) handeln.
  • Die Informationen über die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe können z.B. als durch die Applikation abrufbarer Wert bzw. abrufbare Wertereihen oder als durch die Applikation abrufbare Grafik bereitgestellt sein. Entsprechend können die Informationen über die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe in einem für den Benutzer leicht verständlichen Format bereitgestellt werden.
  • In einigen Ausführungsbeispielen sind die Informationen über die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe auf einer Webseite mit einem auf einen vorbestimmten Benutzerkreis beschränkten Zugriff bereitgestellt. Die Bereitstellung der Informationen über die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe auf einer Webseite ermöglicht dem Benutzer einen örtlich als auch zeitlich flexiblen Zugriff auf die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe und somit eine flexible Überwachung der Abgasreinigungsanlage. Die Ausgabe der Informationen über eine Webseite kann es dem Benutzer z.B. auch ermöglichen, individuelle Anzeigen über entsprechende Konfigurationsoptionen auf der Webseite zu erstellen. Die Zugriffsbeschränkung ermöglicht zudem eine Sicherung der Anlagenüberwachung gegenüber dem Zugriff unberechtigter Dritter. Die Zugriffsbeschränkung kann beispielsweise über ein Passwort, ein Sicherheitszertifikat oder lokale Zugriffsbeschränkungen erfolgen.
  • Neben den Anlagendaten kann gemäß einiger Ausführungsbeispiele auch die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe in der Datenwolke gespeichert werden. Mit anderen Worten: Das computerimplementierte Verfahren kann ferner ein Speichern von Informationen über die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe in der Datenwolke umfassen. Derart können auch die Informationen über die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe redundant in der Datenwolke gespeichert werden, so dass bei minimiertem Datenverlustrisiko zeitlich und örtlich flexibel auf die Informationen über die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe zugegriffen werden kann.
  • Das Bestimmen der zumindest einen die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größe erfolgt in einigen Ausführungsbeispielen kontinuierlich. Das heißt, die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe wird durch das computerimplementierte Verfahren beständig (andauernd) bestimmt. Derart können einem Benutzer dauerhaft aktuelle Werte für die charakterisierende Größe zum Abruf bereitgestellt werden. Die kontinuierliche Bestimmung der charakterisierenden Größe ermöglicht zudem die Bestimmung zeitlicher Verläufe bzw. zeitlicher Änderungen der charakterisierenden Größe, welche wiederum selbst die Abgasreinigungsanlage bzw. deren Betriebsverhalten charakterisieren können.
  • In alternativen Ausführungsbeispielen wird die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe diskontinuierlich bestimmt - beispielsweise periodisch oder in Folge des Auftretens bzw. Feststellens des Auftretens eines vorbestimmten Ereignisses. Wird eine bestimmte die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe beispielsweise nur einmal jährlich zur Anfertigung eines gesetzlich vorgeschriebenen Berichts benötigt, kann es ausreichend sein, diese Größe nur einmal jährlich aus den Anlagendaten zu bestimmen. Derart kann Rechenaufwand für unnötige Bestimmungen (z.B. Berechnungen) der die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe gespart werden.
  • Die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe ist gemäß einiger Ausführungsbeispiele eine an der Abgasreinigungsanlage direkt messbare Größe, die jedoch (in der Realität) nicht an der Abgasreinigungsanlage gemessen wird. Der Begriff „direkt messbar“ ist dabei so zu verstehen, dass die betrachtete Größe (theoretisch) direkt an dem jeweiligen Element der Abgasreinigungsanlage über einen entsprechend ausgebildeten Sensor messbar wäre, wenn ein entsprechender Sensor an der Abgasreinigungsanlage verbaut wäre oder ein an der Abgasreinigungsanlage verbauter Sensor z.B. funktionstüchtig oder kalibriert wäre. Beispielsweise könnte der in die Abgasreinigungsanlage einlaufende Volumenstrom an Abgas unmittelbar über einen Volumenstromsensor am Einlass der Abgasreinigungsanlage gemessen werden. Die direkte Erfassung einer die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe mittels eines dedizierten Sensors an der Abgasreinigungsanlage kann aufgrund der mitunter hohen Anschaffungskosten für den Sensor sehr kostenintensiv sein. Vielfach ist die Ableitung einer die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe aus anderen ebenso erfassten Messdaten möglich. Beispielsweise kann eine die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe mittels thermodynamischer Zusammenhänge oder Verbrennungsrechnung aus anderen erfassten Messdaten abgeleitet werden. So kann beispielsweise der Volumenstrom in obigem Beispiel aus der Differenz von entlang des Abgasstroms gemessener Drücke berechnet bzw. bestimmt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit ohne direkte Messung und unter Verzicht auf mitunter hochpreisige Sensoren die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größen bestimmen. Dies ist in nachfolgendem Beispiel nochmals verdeutlicht.
  • Eine interessierende Größe kann beispielsweise der Wirkungsgrad der Abgasreinigungsanlage sein, der angibt, welcher Anteil eines oder mehrerer der Abgasreinigungsanlage zugeführten Schadstoffe von der Abgasreinigungsanlage aus dem Abgas- bzw. Abluftstrom entfernt wird. Der Wirkungsgrad ηSchad kann wie folgt definiert werden: η S c h a d = c E i n t r i t t − c A u s t r i t t c E i n t r i t t = 1 − c A u s t r i t t c E i n t r i t t
    Figure DE102018128739A1_0001
  • Im mathematischen Ausdruck (1) bezeichnet cEintritt die Konzentration des zumindest einen Schadstoffs im zu reinigenden Abgasstrom, der in die Abgasreinigungsanlage einläuft, und cAustritt die Konzentration des zumindest einen Schadstoffs im gereinigten Abgasstrom, der von der Abgasreinigungsanlage abgeführt wird. Die beiden die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Schadstoffkonzentrationen könnten über entsprechende Sensoren kontinuierlich und direkt (unmittelbar) im zu reinigenden bzw. im gereinigten Abgasstrom gemessen werden. Jedoch sind entsprechende Sensoren hochpreisig, weshalb es wünschenswert ist, möglichst wenige bzw. keine derartigen Sensoren in der Abgasreinigungsanlage zu verbauen.
  • Vorliegend kann die Konzentration des zumindest einen Schadstoffes im zu reinigenden Abgasstrom, der der Abgasreinigungsanlage zugeführt wird, erfindungsgemäß als die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe aus den Anlagendaten bestimmt werden. Dazu sind verschiedene Ansätze möglich, wobei nachfolgend rein beispielhaft drei Ansätze beschrieben sind.
  • Beispielsweise kann auf den Schadstoffsensor zur direkten Messung der Konzentration des zumindest einen Schadstoffes im zu reinigenden Abgasstrom verzichtet werden und die Konzentration aus Messwerten eines bereits vorhandenen Kohlenstoffdioxid-Sensors der Abgasreinigungsanlage bestimmt werden, der eine Kohlenstoffdioxid-Konzentration in einem gereinigten Abgasstrom, der von der Abgasreinigungsanlage fortgeleitet wird, misst. Die Kohlenstoffdioxid-Konzentration im gereinigten Abgasstrom entspricht der Summe des in dem zu reinigenden Abgasstrom enthaltenen Kohlenstoffdioxids sowie dem bei der Umsetzung des Schadstoffs erzeugten Kohlenstoffdioxids (z.B. durch TNV). Die Konzentration des zumindest einen Schadstoffes (z.B. gemessen als organisch gebundener Kohlenstoff mittels eines Flammenionisationsdetektors) korreliert mit der in Kohlenstoffdioxid umgewandelten Menge.
  • Bei der Bestimmung der Konzentration des zumindest einen Schadstoffes in dem zu reinigenden Abgasstrom kann optional auch berücksichtigt werden, dass sich z.B. durch die Verbrennung des zu reinigenden Abgasstroms unterschiedliche Volumenströme für den in die Abgasreinigungsanlage einlaufenden bzw. den aus der Abgasreinigungsanlage abgeführten Abgasstrom ergeben. Solche Verdünnungseffekte können z.B. über einen oder mehrere Korrekturterme (gleicher oder unterschiedlicher Ordnung) berücksichtigt werden.
  • Alternativ kann die Konzentration des zumindest einen Schadstoffes in dem zu reinigenden Abgasstrom beispielsweise auch aus Messwerten eines Explosimeters der Abgasreinigungsanlage, das eine Konzentration potentiell explosionsfähiger Gase in dem zu reinigenden Abgasstrom misst, bestimmt werden. Solche auch als UEG (untere Explosionsgrenze)-Sensoren bezeichneten Konzentrationsmesser sind teilweise aus sicherheitstechnischen Gründen bereits an der Abgasreinigungsanlage vorhanden (z.B. im Sammler am Einlass der Abgasreinigungsanlage). Aus den Messwerten des Explosimeters kann dann unter Berücksichtigung der Kalibrierung des Explosimeters die Konzentration des zumindest einen Schadstoffes in dem zu reinigenden Abgasstrom bestimmt werden.
  • Ebenso kann die Konzentration des zumindest einen Schadstoffes in dem zu reinigenden Abgasstrom beispielsweise aus Messwerten eines Massenstromsensors der Abgasreinigungsanlage, der einen Massenstrom eines für eine thermische Verbrennung des zu reinigenden Abgasstroms eingesetzten Brennstoffes misst, bestimmt werden. Eine höhere Konzentration des zumindest einen Schadstoffs in dem zu reinigenden Abgasstrom korreliert mit einem geringeren Bedarf an Brennstoff, da eine Substitution des Brennstoffs durch den erhöhten Schadstoffanteil in dem zu reinigenden Abgasstrom erfolgt.
  • Die Konzentration des zumindest einen Schadstoffs im gereinigten Abgasstrom kann beispielsweise einmalig bei Inbetriebnahme oder bei periodisch wiederkehrenden gesetzlichen Messungen (z.B. gemäß §28 Bundes-Immissionsschutzgesetz in Deutschland) in einem repräsentativen Betriebsmodus der Abgasreinigungsanlage gemessen und als im Wesentlichen konstant angenommen werden. Der Messwert für die Konzentration des zumindest einen Schadstoffs im gereinigten Abgasstrom kann z.B. automatisiert durch die Abgasreinigungsanlage an die Datenwolke gesendet oder manuell etwa von einem Betreiber der Abgasreinigungsanlage in die Datenwolke eingepflegt werden.
  • In einigen Ausführungsbeispielen kann das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren ferner ein Bestimmen einer Schadstoffbilanz der Abgasreinigungsanlage für einen vorbestimmten Zeitraum basierend auf der bestimmten Konzentration des zumindest einen Schadstoffes in dem zu reinigenden Abgasstrom umfassen. Die Schadstoffbilanz der Abgasreinigungsanlage bilanziert, welche Menge des zumindest einen Schadstoffs in die Abgasreinigungsanlage eingebracht wurde und welche Mengen des zumindest einen Schadstoffs die Abgasreinigungsanlage wieder verlassen haben. Mit anderen Worten: Die Schadstoffbilanz der Abgasreinigungsanlage gibt an, welcher Massenstrom des zumindest einen Schadstoffs durch die Abgasreinigungsanlage entsorgt wurde und welcher Massenstrom des zumindest einen Schadstoffs als Reingasemission in die Atmosphäre abgeleitet wurde in dem vorbestimmten Zeitraum. Die Menge der im vorbestimmten Zeitraum in die Abgasreinigungsanlage eingebrachten Schadstoffe ergibt sich aus den Daten des Volumenstroms des zur Abgasreinigungsanlage geführten Abgases sowie der zugehörigen Konzentration des zumindest einen Schadstoffs.
  • Die Schadstoffbilanz kann ferner auf einem von den abgerufenen Anlagendaten umfassten Einzelmesswert der Konzentration des zumindest einen Schadstoffs in dem gereinigten Abgasstrom, der von der Abgasreinigungsanlage fortgeleitet wird, basieren. Wie bereits oben dargelegt, kann die Konzentration des zumindest einen Schadstoffs in dem gereinigten Abgasstrom im Wesentlichen als konstant angenommen werden, so dass z.B. dieser Wert über die in dem vorbestimmten Zeitraum in die Abgasreinigungsanlage eingeleitete Abgasmenge bilanziert werden kann, um die Menge der in dem vorbestimmten Zeitraum von der Abgasreinigungsanlage in die Atmosphäre ausgestoßenen Schadstoffe zu bestimmen. Mit anderen Worten: Der Einzelmesswert kann als ein nur einmal gemessener Referenzmesswert angesehen werden.
  • Bezogen auf obiges Ausführungsbeispiel kann z.B. ebenso der Wirkungsgrad der Abgasreinigungsanlage über die in dem vorbestimmten Zeitraum in die Abgasreinigungsanlage eingeleitete Abgasmenge gebildet werden, um die Menge der in dem vorbestimmten Zeitraum in der Abgasreinigungsanlage detoxifizierten Schadstoffe zu bestimmen.
  • Die Schadstoffbilanzierung hinsichtlich der Abgasreinigungsanlage kann es einem Nutzer ermöglichen, eine ordnungsgemäße Funktion der Abgasreinigungsanlage zu überwachen. Zudem kann die Schadstoffbilanzierung hinsichtlich der Abgasreinigungsanlage dem Nutzer die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften bzw. Berichtspflichten vereinfachen.
  • Beispielsweise kann der zumindest eine Schadstoff ein oder mehrere organische oder anorganische Lösemittel sein. In Deutschland sind Verwender von Lösemitteln gemäß Bundes-Immissionsschutzgesetz verpflichtet eine jährliche Lösemittelbilanz zu erstellen. Der Verwender führt in der Bilanz die eingesetzten Lösemittelmassen sowie deren Verbleib (Wiedergewinnung, Verbleib in Produkten, Entsorgung, diffuse Emissionen) auf.
  • Beispielsweise weist der Verwender über seine Bestandverwaltung nach, dass im Jahr 500 t an Ethylacetat als Lösemittel zur Bedruckung der flexiblen Verpackungen eingesetzt werden. Weiterhin kann über Messungen und/oder Abschätzungen bestimmt werden, dass die Abluft vor der Abgasreinigung 4 g an Ethylacetat pro m3 enthält. Die Abluftreinigungsanlage wird beispielsweise an 3.500 h pro Jahr mit einem Volumenstrom von 30.000 m3/h betrieben (entspricht 420 t/a). Die Abgasreinigungsanlage erreicht eine Abreinigung auf 20 mg/m3 (z.B. aus Einzelmessung bekannt). Dies entspricht dann rund 2 t/a an Emissionen von Lösemittel in die Atmosphäre. Damit ergibt sich ein Bilanzdefizit von 80 t/a. Der Verwender kann ausschließen (z.B. Postulat für den Beispielfall), dass Lösemittel im Produkt verbleibt. Weiterhin werden in diesem Beispiel keine Lösemittel aus der Abluft zurückgewonnen, so dass der Rest als sogenannte „diffuse Emissionen aus nicht gefassten Quellen“ die Produktion verlässt (hier ist z.B. die Hallenbelüftung zu nennen).
  • Die Lösemittel, die der Abluftreinigungsanlage zugeführt werden, stellen in der Regel keinen konstanten Massenstrom dar. Die Konzentration in der Abluft sowie der Abluftvolumenstrom schwanken teilweise erheblich.
  • Eine kontinuierliche Erfassung der Konzentrationen vor und nach der Abgasreinigungsanlage, wie sie für eine genaue Bilanzierung notwendig wäre, ist vielfach nicht gegeben aufgrund der hohen damit verbundenen Kosten. Während die Reingaswerte eher weniger schwanken (siehe oben), stellen die Werte der Lösemittelkonzentration in dem zu reinigenden Abgasstrom und der Abgasvolumenstrom eine erhebliche rechnerische (bilanzielle) Unsicherheit dar. Mittels der oben beschriebenen indirekten Bestimmung der Konzentration des zumindest einen Schadstoffes in dem zu reinigenden Abgasstrom sowie des Volumenstroms aus den Anlagendaten der Abgasreinigungsanlage können die für die Bilanzierung notwendigen Größen mit geringem Aufwand und automatisiert bestimmt werden. Für einen Benutzer ergibt sich somit eine deutliche Vereinfachung als auch eine Zeit- und somit Kostenersparnis.
  • Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe beispielsweise auch ein Energieverbrauch der Abgasreinigungsanlage für einen vorbestimmten Zeitraum und/oder einen vorbestimmten Betriebsmodus der Abgasreinigungsanlage sein. Entsprechend kann mittels des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens der Energieverbrauch der Abgasreinigungsanlage erfasst werden. Der Energieverbrauch der Abgasreinigungsanlage kann dabei sowohl der Gesamtenergieverbrauch der Abgasreinigungsanlage sein als auch ein Energieverbrauch bezogen auf einen bestimmten Energieträger bzw. eine bestimmte Energieart. Beispielsweise kann die von der Abgasreinigungsanlage verbrauchte elektrische Energie oder die von der Abgasreinigungsanlage verbrauchte Energie in Form von Brennstoffen (z.B. Erdgas oder Biogas) aus den Anlagendaten bestimmt werden. Die ermittelten Energieverbräuche können z.B. hinsichtlich Energiesparpotenzialen analysiert und somit zur Steigerung der Energieeffizienz der Abgasreinigungsanlage genutzt werden. Ebenso kann der automatisiert ermittelte Energieverbrauch die Einhaltung von Berichtspflichten (z.B. DIN EN ISO 50001) erleichtern, da auf eine aufwendige und arbeitsintensive manuelle Datenauswertung seitens Fachpersonal im Wesentlichen verzichtet werden kann. Aus den Energieverbräuchen kann ebenso auf einen ordnungsgemäßen Betrieb der Abgasreinigungsanlage geschlossen werden.
  • Der Energieverbrauch kann aus verschiedenen an der Abgasreinigungsanlage gemessenen Größen abgeleitet werden. Beispielsweise kann die verbrauchte Menge an Brennstoff (z.B. Erdgas), ein Volumenstrom des zu reinigenden Abgasstroms (z.B. inkl. Lösemitteln), die verbrauchte elektrische Energie zum Antrieb von Ventilatoren und Pumpen oder die verbrauchte elektrische Energie zur Drucklufterzeugung bzw. -leitung gemessen werden und daraus der Energieverbrauch der Abgasreinigungsanlage bestimmt werden. Ebenso können beispielsweise Abgasverluste, von der Abgasreinigungsanlage erzeugte Prozesswärme oder Transmissionswärmeverluste berücksichtigt werden. Dabei ist wiederum zu beachten, dass die vorangehend genannten Größen rein beispielhaft gewählt sind und auch andere bzw. mehr oder weniger Größen betrachtet werden können.
  • Erfindungsgemäß kann für einen vorbestimmten Zeitraum und/oder einen vorbestimmten Betriebsmodus der Abgasreinigungsanlage beispielsweise die für die Reinigung bzw. Behandlung eines vorbestimmten Volumens an Abgas bzw. Abluft nötige Energiemenge bestimmt werden. Ist die bei der Herstellung eines Produkts erzeugte Menge an Abgas bzw. Abluft bekannt, kann entsprechend z.B. auch die für die Herstellung einer bestimmten Menge bzw. eines bestimmten Volumens des Produkts nötige Energiemenge für die Abgas- bzw. Abluftreinigung bestimmt werden. Falls die Abgasreinigungsanlage Prozesswärme zur Verfügung stellt, kann beispielsweise auch die für die Erzeugung bzw. Bereitstellung einer vorbestimmten Menge an Prozesswärme nötige Energiemenge bestimmt werden. Einem Betreiber oder Hersteller der Abgasreinigungsanlage kann somit eine vielfältige Charakterisierung der Abgasreinigungsanlage hinsichtlich des Energieverbrauchs ermöglicht werden.
  • Der bestimmte Energieverbrauch der Abgasreinigungsanlage kann in einigen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens auch mit einem oder mehreren geplanten Energieverbräuchen verglichen werden. Beispielsweise kann so ein Ist-Verbrauch mit einem Soll-Verbrauch verglichen werden. Ebenso kann auf diese Weise beispielsweise einem Betreiber der Abgasreinigungsanlage aufgezeigt werden, wie viel der verbrauchten Energie für den Grundbetrieb der Abgasreinigungsanlage (z.B. Anlage betriebsbereit aber im Leerlauf) verbraucht wurde und wie viel Energie lastabhängig verbraucht wurde. Derart lassen sich z.B. Energieverbräuche zwischen mehreren Jahren vergleichen - unabhängig von der Produktionstonage, d.h. der tatsächlich behandelten Menge an Abgas bzw. Abluft.
  • Beim Bestimmen des Energieverbrauchs kann wiederum auch auf aus den Anlagendaten abgeleitete Größen anstatt auf direkt gemessene Größen zurückgegriffen werden. Beispielsweise kann das Bestimmen des Energieverbrauchs ein Ableiten aus zumindest einem Teil der abgerufenen Anlagendaten einer an der Abgasreinigungsanlage direkt messbaren Größe, die nicht an der Abgasreinigungsanlage gemessen wird, umfassen. Beispielsweise kann ein Volumenstrom gemäß den oben beschriebenen Grundsätzen aus vorhandenen Druckmessungen abgeleitet werden anstatt direkt an der Abgasreinigungsanlage direkt gemessen zu werden. Das Bestimmen des Energieverbrauchs umfasst dann entsprechend ein Bestimmen des Energieverbrauchs basierend auf der abgeleiteten Größe. Wie bereits oben allgemein beschrieben kann so die Bestimmung des Energieverbrauchs ohne den Einsatz von mitunter hochpreisigen Sensoren erfolgen. Die Überwachung der Abgasreinigungsanlage hinsichtlich ihres Energieverbrauchs kann somit kostengünstiger erfolgen.
  • Aus den Anlagendaten kann neben dem Energieverbrauch gemäß einigen Ausführungsbeispielen auch eine Energiebilanz der Abgasreinigungsanlage bestimmt werden, die angibt, wieviel Energie der Abgasreinigungsanlage zugeführt wurde und welche Energiemenge von der Abgasreinigungsanlage wieder abgegeben wurde.
  • In einigen Ausführungsbeispielen kann die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe beispielsweise auch eine von der Abgasreinigungsanlage in einem vorbestimmten Zeitraum erzeugte oder erzeugbare Menge an Prozesswärme sein. Die Bestimmung der erzeugten oder erzeugbaren Menge an Prozesswärme kann es einem Betreiber der Abgasreinigungsanlage ermöglichen, die Abgasreinigungsanlage hinsichtlich seines Energiemanagementkonzepts besser einordnen zu können. Ebenso kann eine Überwachung der Abgasreinigungsanlage dahingehend erfolgen, ob von der Abgasreinigungsanlage geplante Mengen an Prozesswärme tatsächlich bereitgestellt wurden.
  • Die erzeugte oder erzeugbare Menge an Prozesswärme kann aus verschiedenen an der Abgasreinigungsanlage gemessenen Größen abgeleitet werden. Nachfolgend sind einige Beispiele näher ausgeführt.
  • Die erzeugbare Menge an Prozesswärme kann z.B. für eine Abgasreinigungsanlage für RTO mit heißem Bypass im überautothermen Betrieb (ohne Wärmenutzung) aus der gemessenen Stellung der Heißgasklappe (als Abschätzung für den Volumenstrom des gereinigten Abgases) und der gemessenen oder vorgegebenen Temperatur (einstellbarer Parameter) des Wärmeträgermediums bestimmt werden.
  • Mit dem gleichen Ansatz kann bei eine Abgasreinigungsanlage, die nach dem Prinzip der RTO mit Wärmenutzung arbeitet, im überautothermen Betrieb auch die Menge an tatsächlich erzeugter Prozesswärme bestimmt bzw. abgeschätzt werden. Alternativ kann die tatsächlich erzeugte Prozesswärme beispielsweise auch aus der gemessenen Durchflussmenge des Wärmeträgermediums durch den Wärmeübertragungsapparat sowie der zugehörigen Temperaturdifferenz (zwischen Austritt und Eintritt des Wärmeträgermediums in/aus dem Wärmeübertragungsapparat) bestimmt werden.
  • Einem Betreiber der Abgasreinigungsanlage kann somit die aus dem Abgas bzw. der Abluft zurückgewonnene Wärmemenge, die im Betrieb wieder eingesetzt werden konnte, dargestellt werden. Beispielsweise kann so weiterhin bestimmt werden, welche Menge an Prozesswärme unter Einsatz welcher Menge an Lösemittel im überautothermen Betrieb der Abgasreinigungsanlage erzeugt wurde. Der Betreiber der Abgasreinigungsanlage kann die Abgasreinigungsanlage derart besser charakterisieren und in sein Energiemanagementkonzept einbinden. Ebenso kann der Betreiber der Abgasreinigungsanlage überprüfen, ob die Abgasreinigungsanlage sollgemäß Prozesswärme erzeugt (z.B. gemäß Auslegung).
  • Die Erzeugung von Prozesswärme kann in der Abgasreinigungsanlage unabhängig vom Betriebsmodus beispielsweise auch bei gleichzeitigem Erdgaseinsatz in der Brennkammer energetisch vorteilhaft sein. Dabei kann z.B. berücksichtigt werden, welche Menge an Lösemittel bis zum autothermen Betriebspunkt der Abgasreinigungsanlage benötigt wurde und welche Menge an Lösemittel in dem zu reinigenden Abgas- bzw. Abluftstrom darüber hinaus genutzt werden kann. Einem Betreiber der Abgasreinigungsanlage kann derart bilanziert werden, welche Menge an Prozesswärme unter Einsatz welcher Mengen an Lösemittel und Brennstoff erzeugt wurde. Der Betreiber der Abgasreinigungsanlage kann die Abgasreinigungsanlage derart besser charakterisieren und in sein Energiemanagementkonzept einbinden. Ebenso kann der Betreiber der Abgasreinigungsanlage überprüfen, ob die Abgasreinigungsanlage sollgemäß Prozesswärme erzeugt (z.B. gemäß Auslegung).
  • Beim Bestimmen der erzeugten oder erzeugbaren Menge an Prozesswärme kann wiederum auch auf aus den Anlagendaten abgeleitete Größen anstatt auf direkt gemessene Größen zurückgegriffen werden. Beispielsweise kann das Bestimmen der erzeugten oder erzeugbaren Menge an Prozesswärme ein Ableiten aus zumindest einem Teil der abgerufenen Anlagendaten einer an der Abgasreinigungsanlage direkt messbaren Größe, die nicht an der Abgasreinigungsanlage gemessen wird, umfassen. Beispielsweise kann ein Volumenstrom gemäß den oben beschriebenen Grundsätzen aus vorhandenen Druckmessungen abgeleitet werden anstatt direkt an der Abgasreinigungsanlage direkt gemessen zu werden. Das Bestimmen der erzeugten oder erzeugbaren Menge an Prozesswärme umfasst dann entsprechend ein Bestimmen der erzeugten oder erzeugbaren Menge an Prozesswärme basierend auf der abgeleiteten Größe. Wie bereits oben allgemein beschrieben kann so die erzeugte oder erzeugbare Menge an Prozesswärme ohne den Einsatz von mitunter hochpreisigen Sensoren bestimmt werden.
  • In einigen Ausführungsbeispielen kann die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe beispielsweise einen in einem vorbestimmten Zeitraum und/oder einem vorbestimmten Betriebsmodus verbrauchte Menge eines Betriebsstoffes sein. Derart kann auf einfache Weise der Verbrauch an Betriebsstoffen durch die Abgasreinigungsanlage überwacht werden. Beispielsweise kann die Menge an verbrauchtem Erdgas bei einer Abgasreinigungsanlage, die nach dem Prinzip der TNV arbeitet, oder eine Menge an eingedüstem Harnstoff in einer DeNOx-Stufe oder eine Menge an verwendeter Säure bzw. Lauge in einem Wäscher überwacht werden.
  • Wie bereits in den oben diskutierten Beispielen angedeutet, können aus den die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größen auch weitere Kenngrößen bzw. Kennzahlen abgeleitet werden. In einigen Ausführungsbeispielen umfasst das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren daher ferner ein Bestimmen einer Kenngröße der Abgasreinigungsanlage basierend auf der die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größe.
  • Das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren umfasst in einigen Ausführungsbeispielen ferner ein Ausgeben einer Meldung an zumindest ein Endgerät eines Benutzers, wenn die die Abgasreinigungsanlage charakterisierenden Größe außerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt. Entsprechend kann der Benutzer auf einen Betrieb der Abgasreinigungsanlage außerhalb vorgegebener Spezifikationen hingewiesen werden, so dass der Benutzer entsprechend reagieren kann. Beispielsweise kann eine Nachricht oder eine E-Mail an das zumindest eine Endgerät des Benutzers gesendet werden. Entsprechend kann das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren auch ein Ausgeben einer Meldung an ein Endgerät eines Benutzers, wenn die von den Anlagendaten umfassten Messdaten des zumindest einen Sensors der Abgasreinigungsanlage außerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegen.
  • Erfindungsgemäße kann das computerimplementiertes Verfahren auch verwendet werden, um mehrere mit der Datenwolke gekoppelte Abgasreinigungsanlagen zu überwachen. Beispielsweise könne mehrere Abgasreinigungsanlagen miteinander verglichen werden. Entsprechend umfasst das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren gemäß einigen Ausführungsbeispielen ein Abrufen von Anlagendaten einer weiteren Abgasreinigungsanlage aus der Datenwolke. Die Anlagendaten aller Abgasreinigungsanlage sind hinsichtlich ihrer Art bzw. Strukturierung gleich. Gemäß den oben beschriebenen Grundsätzen umfasst das Verfahren ferner ein Bestimmen der charakterisierenden Größe für die weitere Abgasreinigungsanlage basierend auf den abgerufenen Anlagendaten der weiteren Abgasreinigungsanlage. Zudem umfasst das Verfahren ein Bestimmen von Vergleichsinformationen basierend auf der charakterisierenden Größe für die Abgasreinigungsanlage und der charakterisierenden Größe für die weitere Abgasreinigungsanlage. Die Vergleichsinformationen beschreiben eine Relation bzw. ein Verhältnis zwischen der charakterisierenden Größe für die Abgasreinigungsanlage und der charakterisierenden Größe für die weitere Abgasreinigungsanlage. Beispielsweise können die Vergleichsinformationen ein Verhältnis der charakterisierenden Größe oder eine graphische Gegenüberstellung der charakterisierenden Größe für beide Abgasreinigungsanlagen sein. Einem Benutzer kann somit ein direkter Vergleich der Abgasreinigungsanlagen ermöglicht werden. Aus dem Vergleich kann der Benutzer z.B. Rückschlüsse auf die Leistungsfähigkeit oder nötige Änderungen an der einen Abgasreinigungsanlage im Vergleich zur anderen Abgasreinigungsanlage erkennen. Durch das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren kann somit z.B. einem Betreiber oder einem Hersteller der Abgasreinigungsanlagen eine vereinfachte Überwachung mehrerer Abgasreinigungsanlagen ermöglicht werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen ferner noch ein nicht-flüchtiges maschinenlesbares Medium, auf dem ein Programm gespeichert ist mit einem Programmcode zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung zumindest einer Abgasreinigungsanlage, wenn das Programm auf einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird. Das nicht-flüchtige maschinenlesbare Medium kann beispielsweise als ROM, PROM, EPROM, EEPROM, FLASH-Speicher oder als ein anderer magnetischer, elektrischer oder optischer Speicher ausgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Kontrollsignale gespeichert sind, die mit dem Prozessor oder der programmierbaren Hardwarekomponente derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Eine programmierbare Hardwarekomponente kann z.B. durch einen Prozessor, einen Computerprozessor (CPU = Central Processing Unit), einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC = Application-Specific Integrated Circuit), einen integrierten Schaltkreis (IC = Integrated Circuit), ein Ein-Chip-System (SOC = System on Chip), ein programmierbares Logikelement, ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor (FPGA = Field Programmable Gate Array), ein Back-End oder eine Datenwolke gebildet sein. Der Programmcode kann unter anderem als Quellcode, Maschinencode oder Bytecode sowie als anderer Zwischencode vorliegen.
  • Zudem betreffen Ausführungsbeispiele der Erfindung noch ein Programm mit einem Programmcode zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Überwachung zumindest einer Abgasreinigungsanlage, wenn das Programm auf einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung weiterhin ein Datenverarbeitungssystem zur Zustandsüberwachung zumindest einer Abgasreinigungsanlage (z.B. zur Reinigung eines Abgasstroms einer Industrieanlage oder eines industriellen Prozesses). Das Datenverarbeitungssystem umfasst zumindest einen Prozessor, der eingerichtet ist, Anlagendaten der Abgasreinigungsanlage aus einer Datenwolke abzurufen. Die in der Datenwolke gespeicherten Anlagendaten wurden zumindest teilweise zuvor durch die Datenwolke von der Abgasreinigungsanlage empfangen. Die Anlagendaten betreffen wenigstens Messdaten zumindest eines Sensors der Abgasreinigungsanlage und/oder Daten über zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage. Ergänzend können die Anlagendaten eine oder mehrere der oben genannten weiteren Teilmengen an Anlagendaten umfassen. Der zumindest eine Prozessor ist zudem eingerichtet, eine die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe basierend auf den abgerufenen Anlagendaten zu bestimmen.
  • Wie bereits oben in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahren beschrieben kann es auch das erfindungsgemäße Datenverarbeitungssystem ermöglichen, einfach und zentral den Betrieb der Abgasreinigungsanlage zu überwachen und die Funktion der Abgasreinigungsanlage nachzuverfolgen.
  • Beispielsweise kann das Datenverarbeitungssystem Bestandteil der Datenwolke sein und der zumindest eine Prozessor somit ein virtueller oder physikalischer Prozessor der Datenwolke sein. Entsprechend kann die gesamte Überwachung der Abgasreinigungsanlage in der Datenwolke stattfinden, so dass ein lokales Vorhalten eines entsprechend leistungsfähigen Datenverarbeitungssystems durch z.B. einen Betreiber oder einen Hersteller der Abgasreinigungsanlage unnötig ist. In einfacher Weise kann stattdessen als Dienst auf die Anlagenüberwachung in der Datenwolke zugegriffen werden. Mit anderen Worten: Die hierin beschriebenen Schritte des erfindungsgemäßen computerimplementierten Verfahrens können allesamt in der Datenwolke bzw. durch die Datenwolke ausgeführt werden.
  • In einigen Ausführungsbeispielen kann es sich bei dem Datenverarbeitungssystem alternativ z.B. auch um einen Computer, einen Server, ein Server-System bzw. ein Back-End handeln, der/das auf die Datenwolke zugreifen und beispielsweise von einem Betreiber oder einem Hersteller der Abgasreinigungsanlage betrieben werden kann. Gemäß weiterer Ausführungsbeispiele kann es sich bei dem Datenverarbeitungssystem ferner um ein Endgerät eines Benutzers, das auf die Datenwolke zugreifen kann, handeln.
  • In einem Aspekt betrifft die Erfindung zudem noch eine Abgasreinigungsanlage zur Reinigung eines zu reinigenden Abgasstroms einer Industrieanlage oder eines industriellen Prozesses (z.B. der chemischen oder pharmazeutischen Industrie). Die erfindungsgemäße Abgasreinigungsanlage umfasst zumindest einen Einlass zur Einleitung des zu reinigenden Abgasstroms in die Abgasreinigungsanlage sowie einen Auslass zur Ableitung eines gereinigten Abgasstroms aus der Abgasreinigungsanlage. Ferner umfasst die erfindungsgemäße Abgasreinigungsanlage eine Kommunikationsschnittstelle, die eingerichtet ist, in der Abgasreinigungsanlage erzeugte Anlagendaten an eine Datenwolke zu senden, wobei die Anlagendaten wenigstens Messdaten zumindest eines Sensors der Abgasreinigungsanlage und Daten über zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage betreffen.
  • Die erfindungsgemäße Abgasreinigungsanlage kann eine redundante Speicherung der Anlagendaten in der Datenwolke ermöglichen, so dass die Gefahr von Datenverlust im Vergleich zu konventionellen Datensammlungsansätzen für Abgasreinigungsanlagen reduziert ist. Aufgrund der Speicherung der Anlagendaten in der Datenwolke kann zudem von beliebigen Orten und zu beliebigen Zeiten auf die Anlagendaten zugegriffen werden.
  • Die Kommunikationsschnittstelle kann z.B. drahtgebunden oder drahtlos über das Internet oder ein lokales Netzwerk mit der Datenwolke gekoppelt sein. Gemäß Ausführungsbeispielen kann nicht nur ein Datentransfer von der Abgasreinigungsanlage hin zur Datenwolke erfolgen, sondern auch umgekehrt. Beispielsweise kann die Kommunikationsschnittstelle eingerichtet sein, Konfigurationsdaten oder Softwareaktualisierungen für die Abgasreinigungsanlage aus der Datenwolke zu empfangen. Entsprechend kann eine programmierbare Hardwarekomponente der Abgasreinigungsanlage ausgebildet sein, die Konfigurationsdaten oder Softwareaktualisierungen zu verarbeiten.
  • Die an die Datenwolke gesendeten Anlagendaten der Abgasreinigungsanlage können sowohl unprozessierte Rohdaten der Abgasreinigungsanlage, von der der Abgasreinigungsanlage vorprozessierte Daten oder eine Kombination daraus umfassen.
  • Die Abgasreinigungsanlage kann abhängig von der Art der Behandlung (z.B. katalytisch, mechanisch oder katalytisch) des zu reinigenden Abgasstroms eine oder mehrere Reinigungsvorrichtungen zur Reinigung des zu reinigenden Abgasstroms aufweisen (z.B. Brennkammer, Filter etc.).
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend, Bezug nehmend auf die beigefügten Figuren, näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 schematisch ein Überwachungssystem für eine Abgasreinigungsanlage;
    • 2 ein Ausführungsbeispiel einer graphischen Benutzerschnittstelle, in der verschiedene eine Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größen dargestellt sind; und
    • 3 ein Ausführungsbeispiel für Betriebsmodi einer Abgasreinigungsanlage.
  • 1 zeigt ein Überwachungssystem 100 für eine schematisch und stark vereinfacht dargestellte Abgasreinigungsanlage 110. Die Abgasreinigungsanlage 110 umfasst einen Einlass 111 zur Einleitung eines zu reinigenden Abgasstroms 101 einer Industrieanlage wie etwa einer Druckmaschine (nicht dargestellt). Ferner umfasst die Abgasreinigungsanlage 110 zumindest eine Reinigungsvorrichtung 114 zur Reinigung des Abgasstroms 101. Beispielsweise kann die Reinigungsvorrichtung 114 den Abgasstrom 101 gemäß einem der oben beschriebenen Verfahren reinigen. Die Abgasreinigungsanlage 110 umfasst weiterhin einen Auslass 112 zur Ableitung eines gereinigten Abgasstroms 102 aus der Abgasreinigungsanlage 110. Auch umfasst die Abgasreinigungsanlage 110 zumindest einen Sensor 115, um eine interessierende Größe (z.B. einen Druck oder eine Konzentration eines oder mehrerer Stoffe) an einem Element der Abgasreinigungsanlage 110 zu messen.
  • Weiterhin umfasst die Abgasreinigungsanlage 110 eine (drahtlose oder drahtgebundene) Kommunikationsschnittstelle 113 zur Anbindung der Abgasreinigungsanlage 110 an eine Datenwolke 120. Über die Kommunikationsschnittstelle 113 kann die Abgasreinigungsanlage 110 Daten mit der Datenwolke 120 austauschen. Insbesondere ist die Kommunikationsschnittstelle 113 eingerichtet, in der Abgasreinigungsanlage erzeugte Anlagendaten an die Datenwolke 120 zu senden. Dabei kann die Kommunikationsschnittstelle 113 die Anlagendaten beispielsweise kontinuierlich, periodisch oder ereignisgetrieben an die Datenwolke 120 senden. Die Anlagendaten können sowohl unprozessierte Rohdaten der Abgasreinigungsanlage 110 als auch vorprozessierte Daten der Abgasreinigungsanlage 110 umfassen.
  • Die Anlagendaten werden in einem Speichermittel 122 der Datenwolke 120 (z.B. eine oder mehrere Festplatten) gespeichert, so dass lokal und zeitlich flexibel auf die Anlagendaten zugegriffen werden kann. Ebenso kann aufgrund der Datenspeicherung in der Datenwolke 120 einem Datenverlust vorgegriffen werden. Ferner können weitere Anlagendaten z.B. manuell in die Datenwolke 120 eingepflegt werden oder von weiteren Anlagen (z.B. zur Abgasreinigungsanlage 120 identische oder ähnliche Abgasreinigungsanlage - nicht dargestellt) empfangen werden.
  • Weiterhin umfasst die Datenwolke 120 zumindest einen (virtuellen oder physikalischen) Prozessor 121, der die erfindungsgemäße Analyse der Anlagendaten zur Überwachung der Abgasreinigungsanlage 110 ausführt.
  • Dazu ist der Prozessor 121 eingerichtet, die Anlagendaten der Abgasreinigungsanlage 110 aus dem Speichermittel 122 der Datenwolke 120 abzurufen und die die Abgasreinigungsanlage 110 charakterisierende Größe basierend auf den abgerufenen Anlagendaten zu bestimmen.
  • Anhand der die Abgasreinigungsanlage 110 charakterisierende Größe kann der momentane oder ein vergangener Zustand bzw. das Verhalten der Anlage beschrieben und somit einem Betreiber oder Hersteller der Abgasreinigungsanlage 110 dargestellt werden. Ebenso können aus der die Abgasreinigungsanlage 110 charakterisierenden Größe durch den Prozessor 121 weitere Kenngrößen der Abgasreinigungsanlage 110 abgeleitet werden. Die Bestimmung einer oder mehrerer die Abgasreinigungsanlage 110 charakterisierender Größe bzw. Kenngrößen daraus erfolgt gemäß den vorangehend beschriebenen Grundsätzen. Beispielsweise kann der Prozessor 121 eingerichtet sein, gemäß den vorangehend beschriebenen Grundsätzen einen Energieverbrauch oder eine Lösemittelbilanz der Abgasreinigungsanlage 110 zu bestimmen.
  • Die Informationen über die die Abgasreinigungsanlage 110 charakterisierende Größe können ebenso in der Datenwolke 120 gespeichert werden.
  • Informationen über die die Abgasreinigungsanlage charakterisierende Größe(n) können einem Benutzer beispielsweise über eine von dem Prozessor 121 erzeugte graphische Benutzerschnittstelle angezeigt werden, die der Benutzer über ein Endgerät 130 (z.B. ein Smartphone oder ein Tablet-Computer) aufrufen kann. Ein Beispiel einer graphischen Benutzerschnittstelle 200 ist in 2 gezeigt. Die graphische Benutzerschnittstelle 200 kann z.B. über eine dedizierte Applikation oder als Webseite auf dem Endgerät 130 des Benutzers ausgegeben werden.
  • Im rechten, oberen Bereich der graphischen Benutzerschnittstelle 200 werden gemessene Temperaturen der Abgasreinigungsanlage 110, wie z.B. die Temperaturen des zu reinigenden Abgasstroms, des gereinigten Abgasstroms, eines Betts (z.B. Unterbett) der Abgasreinigungsanlage 110 oder der Brennkammer als Balken oder Säulendiagramme dargestellt. Alternativ können auch andere an der Abgasreinigungsanlage 110 gemessenen Größe oder der Verlauf einer die Abgasreinigungsanlage 110 charakterisierenden Größe, die aus den Anlagendaten abgeleiteten ist, dargestellt werden. Beispielsweise können Volumenströme (direkt gemessen oder z.B. aus Umrichterfrequenz eines Ventilators bestimmt), Stellungen von Klappen (z.B. Heißgas-Klappe), Messwerte von UEG-Sensoren bzw. Beladungszustände oder der Zustand einer Brennstoffeindüsung angezeigt werden.
  • Unterhalb ist eine Trendanzeige für interessierende Größen der Abgasreinigungsanlage 110 in die graphische Benutzerschnittstelle 200 integriert. Hier kann z.B. der Verlauf einer an der Abgasreinigungsanlage 110 gemessenen Größe oder der Verlauf einer die Abgasreinigungsanlage 110 charakterisierenden Größe, die aus den Anlagendaten abgeleiteten ist, dargestellt werden.
  • Im unteren Bereich ist ferner eine Darstellung der Betriebsstunden der Abgasreinigungsanlage 110 für die einzelnen Betriebsmodi in die graphische Benutzerschnittstelle 200 integriert.
  • Die graphische Benutzerschnittstelle 200 kann beispielsweise nutzerindividuell konfiguriert sein. Derart können je nach Sensorausstattung der Abgasreinigungsanlage 110 verschiedene die Abgasreinigungsanlage 110 charakterisierende Größen bzw. Parameter aus den Anlagendaten automatisiert bestimmt bzw. berechnet und dem Benutzer angezeigt werden. Ebenso können diese Größen bzw. Parameter für z.B. erforderliche Berichte von dem Benutzer übernommen werden. Die Ausgabe der jeweiligen Größen bzw. Werte für Berichte erfolgt aufgrund der hinterlegten Berechnungsroutinen automatisiert und somit zeiteffizient.
  • Im linken, oberen Bereich der graphischen Benutzerschnittstelle 200 ist ferner noch eine Ereignisliste betreffend die verschiedenen möglichen Betriebsmodi der Abgasreinigungsanlage 110 dargestellt. Die Betriebszustände der Abgasreinigungsanlage 110 können aus den analysierten Anlagedaten der Abgasreinigungsanlage 110 bestimmt werden.
  • Ein Beispiel für eine hierarchische Gliederung einer Mehrzahl an Betriebsmodi einer Abgasreinigungsanlage zur RTO ist in 3 dargestellt. Die Abgasreinigungsanlage kann sich generell entweder in einem Aus-Betriebsmodus 300, einem An-Betriebsmodus 305 oder einem Störungsmodus 310 befinden.
  • Während sich die Abgasreinigungsanlage im An-Betriebsmodus 305 befindet, kann sich die Abgasreinigungsanlage in einem Anfahr-Betriebsmodus 315, in dem die Abgasreinigungsanlage aufheizt, befinden oder in einem Abfahr-Betriebsmodus 325, in dem die Abgasreinigungsanlage „normal“ ausgeschaltet wird und mit Frischluft gespült wird (Modus 326) oder nach einem Störfall gekühlt wird (Modus 327). Auch kann sich die Abgasreinigungsanlage während des An-Betriebsmodus 305 in einem Reinigungs-Betriebsmodus 330, in dem die Abgasreinigungsanlage gereinigt wird, oder einem Normal-Betriebsmodus 320, in dem die Reinigung des Abgasstroms erfolgt, befinden.
  • Im Normal-Betriebsmodus 320 kann die Abgasreinigungsanlage sich in einem Unterautotherm-Betriebsmodus 335 befinden, in dem das Abgas mittels RTO gereinigt wird unter Eindüsung eines Brennstoffs zur Sicherstellung einer minimalen Brennkammertemperatur. Alternativ kann sich die die Abgasreinigungsanlage im Unterautothermen-Betriebsmodus 335 auch in einem Stand-by-Modus befinden, in dem die Brennkammertemperatur bei minimaler Luftzufuhr über einer Mindesttemperatur gehalten wird.
  • Ebenso kann die Abgasreinigungsanlage im Normal-Betriebsmodus 320 sich in einem Autotherm-Betriebsmodus 340 befinden, in dem das Abgas mittels RTO gereinigt wird ohne Zugabe weiteren Brennstoffs, jedoch noch kein Heißgas zur Prozesswärmegewinnung ausgeschleust werden kann.
  • Im Überautotherm-Betriebsmodus 345 wird das Abgas mittels RTO ohne Zugabe weiteren Brennstoffs gereinigt und die Heißgasklappe in der Abgasreinigungsanlage so gestellt, dass Heißgas über einen heißen Bypass zur Prozesswärmegewinnung ausgeschleust wird.
  • Im Zwangskühlung-Betriebsmodus 350 wird das Abgas mittels RTO ohne Zugabe weiteren Brennstoffs gereinigt und die maximale Menge an Heißgas zur Prozesswärmegewinnung ausgeschleust. Um die Abgasreinigungsanlage vor zu hohen Verbrennungstemperaturen aufgrund der Exothermie der in dem Abgas befindlichen Lösemittel zu schützen wird zusätzlich kalte Luft in die Brennkammer geleitet.
  • Im Bewusste-Auskopplung-Betriebsmodus 355 wird das Abgas mittels RTO unter Eindüsung eines Brennstoffs gereinigt. Gleichzeitig erfolgt eine Auskopplung von Wärme durch den heißen Bypass der Abgasreinigungsanlage (geregelt über die Stellung der Heißgasklappe).
  • In der nachfolgenden Tabelle ist eine Übersicht über Vorgaben für verschiedene einstellbare Parameter in einigen der oben genannten Betriebsmodi gezeigt. Die tatsächlichen Werte der Parameter können über Sensoren der Abgasreinigungsanlage gemessen werden. Die Messwerte als auch die Soll-Werte werden von der Abgasreinigungsanlage in der Datenwolke gespeichert und stehen so für die erfindungsgemäße Überwachung der Abgasreinigungsanlage zur Verfügung.
    Modus Brennkammertemperatur Erdgaseindüsung Heißer Bypass
    Unterautotherm kleiner T1 Ja Nein
    Autotherm zwischen T1 und T2 Nein Nein
    Überautotherm größer T2 Nein Ja
    Zwangskühlung größer T3 Nein Ja
    Bewusste Auskopplung beliebig Ja Ja
  • Entsprechend kann erfindungsgemäß aus den Anlagendaten z.B. bestimmt werden, ob die Anlage sich gemäß den Vorgaben für die einzelnen Parameter während des Betriebs verhält.
  • Somit kann eine automatisierte und effiziente Überwachung der Abgasreinigungsanlage erfolgen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN EN ISO 50001 [0045]

Claims (20)

  1. Computerimplementiertes Verfahren zur Überwachung zumindest einer Abgasreinigungsanlage (110), das Verfahren umfassend: Abrufen von Anlagendaten der Abgasreinigungsanlage (110) aus einer Datenwolke (120), wobei die in der Datenwolke (120) gespeicherten Anlagendaten zuvor zumindest teilweise durch die Datenwolke (120) von der Abgasreinigungsanlage (110) empfangen wurden, und wobei die Anlagendaten wenigstens Messdaten zumindest eines Sensors der Abgasreinigungsanlage (110) und/oder Daten über zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage (110) betreffen; und Bestimmen zumindest einer die Abgasreinigungsanlage (110) charakterisierenden Größe basierend auf den abgerufenen Anlagendaten.
  2. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bereitstellen von Informationen über die die Abgasreinigungsanlage (110) charakterisierende Größe für den Abruf durch eine auf einem Endgerät (130) eines Benutzers ausgeführte Applikation.
  3. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Informationen über die die Abgasreinigungsanlage (110) charakterisierende Größe auf einer Webseite mit einem auf einen vorbestimmten Benutzerkreis beschränkten Zugriff bereitgestellt sind.
  4. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend: Speichern von Informationen über die die Abgasreinigungsanlage (110) charakterisierende Größe in der Datenwolke (120).
  5. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Bestimmen der zumindest einen die Abgasreinigungsanlage (110) charakterisierenden Größe kontinuierlich erfolgt.
  6. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die die Abgasreinigungsanlage (110) charakterisierende Größe eine an der Abgasreinigungsanlage (110) direkt messbare Größe, die nicht an der Abgasreinigungsanlage (110) gemessen wird, ist.
  7. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 6, wobei die die Abgasreinigungsanlage (110) charakterisierenden Größe eine Konzentration zumindest eines Schadstoffes in einem zu reinigenden Abgasstrom (101), der der Abgasreinigungsanlage (110) zugeführt wird, ist.
  8. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Konzentration des zumindest einen Schadstoffes in dem zu reinigenden Abgasstrom (101) aus einer der folgenden Teilmengen der abgerufenen Anlagendaten bestimmt wird: a) Messwerten eines Kohlenstoffdioxid-Sensors der Abgasreinigungsanlage (110), der eine Kohlenstoffdioxid-Konzentration in einem gereinigten Abgasstrom (102), der von der Abgasreinigungsanlage (110) fortgeleitet wird, misst; b) Messwerten eines Explosimeters der Abgasreinigungsanlage (110), das eine Konzentration potentiell explosionsfähiger Gase in dem zu reinigenden Abgasstrom (101) misst; oder c) Messwerten eines Massenstromsensors der Abgasreinigungsanlage (110), der einen Massenstrom eines für eine thermische Verbrennung des zu reinigenden Abgasstroms (101) eingesetzten Brennstoffes misst.
  9. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, ferner umfassend: Bestimmen einer Schadstoffbilanz der Abgasreinigungsanlage (110) für einen vorbestimmten Zeitraum basierend auf der bestimmten Konzentration des zumindest einen Schadstoffes in dem zu reinigenden Abgasstrom.
  10. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Schadstoffbilanz ferner auf einem von den abgerufenen Anlagendaten umfassten Einzelmesswert einer Konzentration des zumindest einen Schadstoffes in einem gereinigten Abgasstrom (102), der von der Abgasreinigungsanlage (110) fortgeleitet wird, basiert.
  11. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei der zumindest eine Schadstoff ein oder mehrere Lösemittel ist.
  12. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die die Abgasreinigungsanlage (110) charakterisierende Größe ein Energieverbrauch der Abgasreinigungsanlage (110) für einen vorbestimmten Zeitraum und/oder einen vorbestimmten Betriebsmodus der Abgasreinigungsanlage (110) ist.
  13. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Bestimmen des Energieverbrauchs Folgendes umfasst: Ableiten aus zumindest einem Teil der abgerufenen Anlagendaten einer an der Abgasreinigungsanlage (110) direkt messbaren Größe, die nicht an der Abgasreinigungsanlage (110) gemessen wird; und Bestimmen des Energieverbrauchs basierend auf der abgeleiteten Größe.
  14. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die die Abgasreinigungsanlage (110) charakterisierende Größe eine von der Abgasreinigungsanlage (110) in einem vorbestimmten Zeitraum erzeugte oder erzeugbare Menge an Prozesswärme ist.
  15. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner umfassend: Ausgeben einer Meldung an zumindest ein Endgerät (130) eines Benutzers, wenn die die Abgasreinigungsanlage (110) charakterisierenden Größe außerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt.
  16. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ferner umfassend: Abrufen von Anlagendaten einer weiteren Abgasreinigungsanlage (110) aus der Datenwolke (120); Bestimmen der charakterisierenden Größe für die weitere Abgasreinigungsanlage (110) basierend auf den abgerufenen Anlagendaten der weiteren Abgasreinigungsanlage (110); und Bestimmen von Vergleichsinformationen basierend auf der charakterisierenden Größe für die Abgasreinigungsanlage (110) und der charakterisierenden Größe für die weitere Abgasreinigungsanlage (110).
  17. Programm mit einem Programmcode zum Ausführen des computerimplementierten Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wenn das Programm auf einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird.
  18. Datenverarbeitungssystem zur Zustandsüberwachung zumindest einer Abgasreinigungsanlage (110), wobei das Datenverarbeitungssystem zumindest einen Prozessor (121) umfasst, der eingerichtet ist: Anlagendaten der Abgasreinigungsanlage (110) aus einer Datenwolke (120) abzurufen, wobei die in der Datenwolke (120) gespeicherten Anlagendaten zuvor zumindest teilweise durch die Datenwolke (120) von der Abgasreinigungsanlage (110) empfangen wurden, und wobei die Anlagendaten wenigstens Messdaten zumindest eines Sensors der Abgasreinigungsanlage (110) und/oder Daten über zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage (110) betreffen; und eine die Abgasreinigungsanlage (110) charakterisierende Größe basierend auf den abgerufenen Anlagendaten zu bestimmen.
  19. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 18, wobei das Datenverarbeitungssystem Bestandteil der Datenwolke (120) ist.
  20. Abgasreinigungsanlage (110) zur Reinigung eines zu reinigenden Abgasstroms (101) einer Industrieanlage oder eines industriellen Prozesses, umfassend: einen Einlass (111) zur Einleitung des zu reinigenden Abgasstroms (101) in die Abgasreinigungsanlage (110); einen Auslass (112) zur Ableitung eines gereinigten Abgasstroms (102) aus der Abgasreinigungsanlage (110); und eine Kommunikationsschnittstelle (113), die eingerichtet ist, in der Abgasreinigungsanlage (110) erzeugte Anlagendaten an eine Datenwolke (120) zu senden, wobei die Anlagendaten wenigstens Messdaten zumindest eines Sensors der Abgasreinigungsanlage (110) und Daten über zumindest einen einstellbaren Parameter der Abgasreinigungsanlage (110) betreffen.
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