Virtual reality @Beuth
Long Night of Sciences
HTW Campus Schöneweide
TU Berlin Hauptgebäude
Campus Beuth Berlin
Artikel vom 21.05.2015
Projektsteckbrief: OptWaTro
Hintergrund des Vorhabens und zugrunde liegende Problemstellung
Die für das Wäschewaschen benötigten Ressourcen in Deutschland pro Jahr setzen sich zusammen aus über 600.000 t Waschmittel, einem Stromverbrauch von ca. 6 Mrd. kWh und einem Wasserverbrauch von ca. 330 Mrd. Liter. Hieraus leitet sich ein gewaltiges Einsparpotenzial ab. Das dargestellte Projekt setzt sich zum Ziel, den o. g. Ressourcenverbrauch zu minimieren und bearbeitet damit das Bedarfsfeld Klima/Energie der Hightech-Strategie 2020 für eine C02-neutrale, energieeffiziente und klimaangepasste Stadt.
Projektidee und Lösungsansatz
Während die Entwicklung von Waschmaschinen in der Vergangenheit im Wesentlichen durch Versuche gestützt war, bietet sich in dem dargestellten Projekt ein neuer Ansatz, Vorhersagen der Waschperformance auf der Basis von validierten Ergebnissen von Simulationsrechnungen der Wäschebewegung zu erstellen. Hierbei soll insbesondere auch das Durchfeuchten der Wäsche in Betracht genommen werden. Die Kopplung von Waschmechanik und Waschperformance über statistische Methoden (Design of Experiments) -d. h. das Erzeugen eines belastbaren mathematischen Modells zur Vorhersage des Waschergebnisses - gibt dem Entwickler von Haushaltsgeräten ein wichtiges und einmaliges Werkzeug an die Hand, das schnellere und verlässlichere Entwicklungszyklen erwarten lässt.
Die Arbeiten werden im Rahmen einer Kooperation der Berliner Hochschulen Beuth und der HTW, der Technischen Universität Berlin und der Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH (BSH) durchgeführt.
Durch die während der Vorarbeiten entwickelte Gläserne Waschmaschine ist die Kooperation in der Lage, erstmals die Simulationsergebnisse anhand von Versuchen zu verifizieren. Die Simulation erlaubt es darüber hinaus Größen zu extrahieren, die im Versuch nur schwierig oder gar nicht aufgenommen werden können (wie z. B. die Formänderungsenergie in der Wäscheflotte oder Reibarbeiten), die hinsichtlich ihres Einflusses auf das Waschergebnis untersucht werden sollen.
So wird die Vision, das Waschergebnis anhand von Energiebetrachtungen vorhersagen zu können, greifbar. Neuartig ist die Idee ein Konzept zur Bewertung der Waschmechanik hinsichtlich des Waschergebnisses zu erarbeiten und mittels Versuchen an einer Pilotmaschine zu verifizieren.
Nutzen nach erfolgreicher Durchführung des Vorhabens
Die Forschungsergebnisse finden eine unmittelbare industrielle Anwendung, die mithelfen Ressourcen an Energie und Wasser einzusparen. Hier sind insbesondere die Mitarbeit der BSH und deren Kompetenzen hinsichtlich der Bewertung des Waschergebnisses von großem Vorteil. Darüber hinaus soll ein weiterer Schritt in der Entwicklung moderner Haushaltsgeräte beschritten werden. Die Arbeiten des Kooperationsteams zeigen, dass die Bewegung der Wäsche in der Maschine keineswegs gleichmäßig ist, sondern dass es im Waschvorgang zu einer unregelmäßigen Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Textilien kommt, die das Waschergebnis einzelner Textilien beeinflusst. Diesen Sachverhalt aufnehmend, soll im Rahmen des beantragten Projektes ein Konzept entwickelt werden, das aufgrund der tatsächlich in der Maschine vorgefundenen Wäschebewegung und -verteilung das Waschprogramm aktiv regelt (bzw. ggf. durch Mustererkennung steuert), um somit einen geringeren Ressourcenverbrauch bei verbesserter Waschperformance zu erreichen.
Die für das Wäschewaschen benötigten Ressourcen in Deutschland pro Jahr setzen sich zusammen aus über 600.000 t Waschmittel, einem Stromverbrauch von ca. 6 Mrd. kWh und einem Wasserverbrauch von ca. 330 Mrd. Liter. Hieraus leitet sich ein gewaltiges Einsparpotenzial ab. Das dargestellte Projekt setzt sich zum Ziel, den o. g. Ressourcenverbrauch zu minimieren und bearbeitet damit das Bedarfsfeld Klima/Energie der Hightech-Strategie 2020 für eine C02-neutrale, energieeffiziente und klimaangepasste Stadt.
Projektidee und Lösungsansatz
Während die Entwicklung von Waschmaschinen in der Vergangenheit im Wesentlichen durch Versuche gestützt war, bietet sich in dem dargestellten Projekt ein neuer Ansatz, Vorhersagen der Waschperformance auf der Basis von validierten Ergebnissen von Simulationsrechnungen der Wäschebewegung zu erstellen. Hierbei soll insbesondere auch das Durchfeuchten der Wäsche in Betracht genommen werden. Die Kopplung von Waschmechanik und Waschperformance über statistische Methoden (Design of Experiments) -d. h. das Erzeugen eines belastbaren mathematischen Modells zur Vorhersage des Waschergebnisses - gibt dem Entwickler von Haushaltsgeräten ein wichtiges und einmaliges Werkzeug an die Hand, das schnellere und verlässlichere Entwicklungszyklen erwarten lässt.
Die Arbeiten werden im Rahmen einer Kooperation der Berliner Hochschulen Beuth und der HTW, der Technischen Universität Berlin und der Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH (BSH) durchgeführt.
Durch die während der Vorarbeiten entwickelte Gläserne Waschmaschine ist die Kooperation in der Lage, erstmals die Simulationsergebnisse anhand von Versuchen zu verifizieren. Die Simulation erlaubt es darüber hinaus Größen zu extrahieren, die im Versuch nur schwierig oder gar nicht aufgenommen werden können (wie z. B. die Formänderungsenergie in der Wäscheflotte oder Reibarbeiten), die hinsichtlich ihres Einflusses auf das Waschergebnis untersucht werden sollen.
So wird die Vision, das Waschergebnis anhand von Energiebetrachtungen vorhersagen zu können, greifbar. Neuartig ist die Idee ein Konzept zur Bewertung der Waschmechanik hinsichtlich des Waschergebnisses zu erarbeiten und mittels Versuchen an einer Pilotmaschine zu verifizieren.
Nutzen nach erfolgreicher Durchführung des Vorhabens
Die Forschungsergebnisse finden eine unmittelbare industrielle Anwendung, die mithelfen Ressourcen an Energie und Wasser einzusparen. Hier sind insbesondere die Mitarbeit der BSH und deren Kompetenzen hinsichtlich der Bewertung des Waschergebnisses von großem Vorteil. Darüber hinaus soll ein weiterer Schritt in der Entwicklung moderner Haushaltsgeräte beschritten werden. Die Arbeiten des Kooperationsteams zeigen, dass die Bewegung der Wäsche in der Maschine keineswegs gleichmäßig ist, sondern dass es im Waschvorgang zu einer unregelmäßigen Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Textilien kommt, die das Waschergebnis einzelner Textilien beeinflusst. Diesen Sachverhalt aufnehmend, soll im Rahmen des beantragten Projektes ein Konzept entwickelt werden, das aufgrund der tatsächlich in der Maschine vorgefundenen Wäschebewegung und -verteilung das Waschprogramm aktiv regelt (bzw. ggf. durch Mustererkennung steuert), um somit einen geringeren Ressourcenverbrauch bei verbesserter Waschperformance zu erreichen.
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