Motivation
Zur Verhütung von Gefahren für Leben und Gesundheit sind für viele Arten von Lebensmitteln sowie für chemische Reagenzien, Blutkonserven und Pharmazeutika geschlossene Kühlketten notwendig. Kühlhäuser, Kühltransporter und andere Einrichtungen müssen als zentrale Glieder der Kühlkette zuverlässig die gesetzlich vorgeschriebenen Temperaturgrenzen einhalten. Gleichzeitig sind Hersteller und Betreiber der Anlagen an einem energetisch vorteilhaften Betrieb interessiert. Vor diesem Hintergrund werden heute zahlreiche Online-Systeme für die Überwachung von Kühlketten eingesetzt, die helfen, die Erfüllung der Normen zu überwachen und den Energieverbrauch zu dokumentieren. Mittels der Online-Daten und daraus berechneter Kennzahlen wie Wirkungsgraden und weiteren Zusatzinformationen wie Massen- und Wärmeströmen wurden in der Vergangenheit die Zuverlässigkeit von Kühlketten verbessert und Energieverbräuche verringert. Das Potenzial der Nutzung der Daten ist jedoch bei weitem nicht ausgeschöpft. Grund dafür sind die bisher verwendeten physikalischen Modelle. Optimierungen wären möglich, wenn diese detaillierter und an die jeweiligen Anforderungen angepasst wären und mithilfe der Modelle gewonnene Aussagen auch bei der weitergehenden Analyse berücksichtigt würden.
Ziele und Vorgehen
Das Projekt MODAK zielt auf eine neuartige Lösung ab, um die Informationstransparenz und Entscheidungsunterstützung entlang der Kühlkette signifikant zu verbessern. Auf Basis der vorhandenen Online-Daten sowie moderner datenbasierter Auswertungsmethoden, detaillierter physikalischer Modelle und stochastischer Verfahren zur Echtzeit-Beobachtung aller relevanten Komponenten soll der Lösungsansatz dazu beitragen, die Zuverlässigkeit von Kühlketten zu erhöhen und Energie einzusparen. Um die geplanten Analyseverfahren auf die verschiedenen Hardwareebenen der einzelnen Systeme in der Kühlkette anzuwenden und dabei insbesondere auch vorhandene physikalische Modelle einzubinden, wird in MODAK eine neuartige Prozesskette entwickelt, die auf dem offenen Functional Mock-up Interface Standard (FMI) aufbaut.
Innovationen und Perspektiven
Die Funktionstüchtigkeit der neuartigen Analysemethoden sowie der geplanten Prozesskette werden demonstriert und die Ergebnisse anhand simulativer und experimenteller Szenarien im Rahmen des Projekts evaluiert. Die TLK-Thermo GmbH wird forschungsseitig durch Institute der TU Braunschweig bei der Modellierung thermischer Systeme und der datenbasiert-stochastischen Analyse unterstützt. Durch MODAK wird das KMU in die Lage versetzt, auf Basis der Projektergebnisse zukünftig verbesserte Softwarelösungen und Dienstleistungen für Hersteller und Betreiber von Kühlketten anzubieten.