Entwicklung eines KI-gestützten, risikobasierten Pipeline-Integritätsmanagementsystems
dashboard Zielsetzung
Ziel dieses Projekts RiIM ist die Entwicklung einer neuen Integrity-Management Methode, um die Zustandsbewertung von Gashochdruckleitungen mit KI-Systemen zu erweitern und risikobasierte Prognosen zur technischen Sicherheit von Leitungsabschnitten durchzuführen. Dazu soll auf der Basis bestehender PIMS-Ansätze ein erweitertes Risk-based Integrity Management (RiIM) Modul entwickelt, getestet und validiert werden.
Das RiIM-Modul soll über die bisherige Praxis von Wartungs- und Instandhaltungsprognosen hinaus auch die technische Sicherheit der Gasleitungen bewerten, soweit dies mit den verfügbaren Daten möglich ist. Neue Herausforderungen für die Prognose wie Wasserstoffeinspeisungen oder Naturgefahren durch Klimaänderungen (NaTech – Ereignisse) sollen in die Analyse einbezogen werden.
Mit RiIM wird auch der Begriff der „H2 readyness“ auf das PIMS ausgeweitet. Nicht nur die Hardware muss angepasst werden, sondern auch das Integritätsmanagement!
dashboard MILESTONES
Zusammenfassung des Wissenstands
Risikobewertung
Zustandsmodellierung
RiIM-Anwendung und Validierung
Vergleich mit klassischen PIMS Systemen
dashboard Übersicht
Neue Integrity-Management-Methode für verbesserte Zustandsbewertung
Breitere Datenbasis durch KI-Unterstützung
Risikobasierte Prognosen zur Technischen Sicherheit
Berücksichtigung von NaTech-Ergeingissen und H2-Einspeisung
dashboard Motivation
Nach dem Energiewirtschaftsgesetz müssen Gasnetze sicher betrieben werden. Gefahren für Menschen und Umwelt sind vernünftigerweise auszuschließen. Zum sicheren Betrieb von Gasnetzen werden Integrity Management Systeme (IMS) eingesetzt. Auf der Basis von Leitungsdaten, wissenschaftlichen Erkenntnissen und Erfahrungen werden Zustandsbewertungen von Gasleitungen prognostiziert, um die Wartung und Instandhaltung zu priorisieren und zu planen.
Mit Hilfe neuer Technologien wie künstlicher Intelligenz und unter Berücksichtigung digital zur Verfügung stehender Umgebungsdaten der Gasleitungen eröffnen sich Potentiale, um (1) die technische Sicherheit von Gasleitungen weiter zu erhöhen, (2) zusätzlich Risiken für Mensch und Umwelt abzuschätzen und (3) Herausforderungen durch Wasserstoffeinspeisung zu prognostizieren sowie (4) Naturgefahren infolge der Klimaveränderung mit dem Integrity Management System zu bewerten.
Im Rahmen der Digitalisierung von Betriebs- und Umgebungsdaten (INSPIRE) stehen große Datenmengen zur Verfügung, die derzeit für ein Integrity-Management nur unzureichend ausgewertet werden. Die bisherige, empirische Auswertung von Daten stößt bei den verfügbaren Datenmengen an Grenzen.
dashboard PUBLIKATIONEN
Publikationen in Vorbereitung.
PROJEKTLEITUNG:
MITARBEITER | KONTAKT:
person Tim Bastek, M.Sc.
email E-Mail senden
phone +49 721 6699 4703
FORSCHUNGSSCHWERPUNKTE:
Weitere Projekte
SISProof – Safety Instrumented System Proof
Entwicklung von Softsensoren für die SIS-Überwachung zur Gewährleistung der funktionalen Sicherheit.
sRMC – Safety related Remote Process Monitoring & Control
Einsatz von KI in akustikbasierten Sensorsystemen zur Gasleckagenerkennung.
ZEBrA – Zero-Emission Breathing Application for Storage Tanks
Entwicklung eines emissionsfreien Lagertanks mit Aufbau und Erprobung eines Prototyps.
Quelle des Titelbilds "Tube Geometry", Projekt RiIM: Harald Hoyer from Schwerin, Germany, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons
Quelle des Titelbilds "Winstainforth", Projekt SafeDDT, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons