Redesign einer Software zur Analyse von Gaswerten einer Biogasanlage
Biogasanlagen sind ein wichtiger Bestandteil der Energieträger der Energiewende. Innerhalb der erneuerbaren Energie tragen die Biomassen 24 Prozent zur Stromerzeugung bei. Durch das Gären von Biomassen entsteht Methangas, das in Blockheizkraftwerken verbrannt und zu Strom umgewandelt wird. Das tägliche Füllen der Biogasanlage mit Biomasse ist neben der konstanten Temperatur ein wichtiger Faktor bei der Erzeugung von Methangas.
Oft ist es der Fall, dass die Monitoringsoftware von Biogasanlagen eine unübersichtliche und unvollständige Darstellung von Informationen bietet. In der Steuerungssoftware dieser Biogasanlage fehlen Funktionen zur Überwachung der Gaswerte. Es ist schwierig einen schnellen Überblick der aktuellen Werte zu erhalten, da diese nur in Textform dargestellt werden und es gibt keine Möglichkeit, die Entwicklung des Methanwertes in Abhängigkeit der zugeführten Masse zu sehen. Für den Betreiber der Anlage ist das eine wichtige Information, um die Anlage effizient betreiben zu können.
Um die Funktionsweise einer Biogasanlage und die Faktoren, die Einfluss auf die Herstellung von Methangas haben, genauer zu verstehen, haben wir eine eigene Biogasanlage gebaut. Diese besteht aus einem Gärbehälter, der regelmäßig mit Biomasse befüllt wird.
Mit Hilfe verschiedener Prototyping-Komponenten sammelten wir Gas- und Temperaturwerte.
Mit dem Prototyp wurden Daten in Echtzeit generiert, die in unserem Redesign des Interfaces dargestellt wurden. Die Infrastruktur des Backends besteht aus Microcontrollern, welche die generierten Sensordaten in einer Cloud Datenbank verfügbar machen.
Eines unserer Hauptziele war es, dem Anlagenbetreiber einen schnellen und einfachen Zugang zu wichtigen Informationen zu ermöglichen.
Die Landing Page zeigt eine Übersicht der wichtigsten Informationen über die aktuellen Werte der Biogasanlage.
Neben den aktuellen Daten geben die Diagramme eine Vorschau auf die Entwicklung verschiedener Gaswerte.
Für jeden Gärbehälter werden detaillierte Informationen über alle überwachten Werte, sowie die Entwicklung der verschiedenen Gaswerte in einem Liniendiagramm angezeigt.
Eines der erkannten Probleme war die fehlende Information der Methanwerte in Korrelation mit der Menge der zugeführten Biomasse. Um dieses zu lösen, wurde die Entwicklung dieser Werte in der Vergangenheit visualisiert. Damit erhält der Anlagenbetreiber die Möglichkeit zur Anpassung der Biomasse, um eine optimale Methankonzentration zu erreichen.
Team: Marius Jakob, Samantha Scherf, Ethan Günther
Kurs: Prototyping and Redesign
Betreuung: Prof. Michael Schuster, Benjamin Thomsen
Hochschule: HfG Schwäbisch Gmünd, Winter 18/19