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Bei der Modellkalibrierung steht der Anwender vor der Frage, welche “Schrauben zu drehen” sind, um das gewüschte Ergebnis zu erreichen. Besonders knifflig kann dies bei der Kalibrierung biologischer Prozessstufen werden, deren Simulation auf der Grundlage der Belebtschlammmodelle ASM #1, ASM_2, ASM #2D oder ASM #3 erfolgt. Eine Sensitivitätsanalyse im Vorfeld der eigentlichen Kalibrierung kann hier wertvolle Hilfe leisten.
Das Werkzeug «Sensitivity analysis» steht erst zur Verfügung, nachdem ein Rechnerlauf konfiguriert wurde (Vorgehensweise zum Anlegen eines neuen Rechnerlaufs wie unter «Batch run» beschrieben). Der Aufruf des Menüs erfolgt über → «Tools» → «Sensitivity analysis» (vgl. Abb. 1).
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Abb. 1
Menü zum Aufruf von «Sensitivity analysis» |
Es öffnet sich ein Dialog entsprechend Abb.2. Die als Beispiel zu verstehenden Einstellungen in Abb. 2 starten eine Senstivitätsanalyse, mit der die Auswirkungen einer Variation des Parameters «Autotroph growth rate @ 15°C» von «Process» “BB 1” auf NH4-N im Ablauf von «Stream» “effluent NKB 1” untersucht werden. Der Wert von «Autotroph growth rate @ 15°C» wird variiert zwischen 0,02 und 0,05 mit einer Schrittweite von 0,01.
Die zur Ausgabe gewählten Einstellungen werden erst durch Klick auf «Add» wirksam.
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Abb. 2
Dialog zur Einstellung der Sensitivitätsanalyse |
Als Input der Sensitivitätsanalyse sind maximal zwei Variable möglich, die auch von unterschiedlichen Prozessen stammen können. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, dass sämtliche Variationen durchgerechnet werden und dies entsprechend mehr Zeit in Anspruch nimmt. So sind beispielsweise bei gleichzeitiger Untersuchung des Einflusses der «Autotroph growth rate @ 15°C» eines Belebungsbeckens im Bereich von 0,02 und 0,05 mit einer Schrittweite von 0,01 und der «Return sludge ratio» des zugehörigen Nachklärbeckens zwischen 0,8 und 1,2 mit einer Schrittweite von 0,2 immerhin 4 x 3 = 12 Rechnerläufe durchzuführen.
Die Anzahl der Output-Parameter ist praktisch unbegrenzt. Die Rechenzeit wird von der Anzahl der Output-Parameter nicht beeinflusst.
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Abb. 3
Ausgabe der Ergebnisse einer Sensitivitätsanalyse als «Time series»
(Einstellungen gemäß Abb. 1) |
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Abb. 4
Ausgabe der Ergebnisse einer Sensitivitätsanalyse als «Phase plot»
(Einstellungen gemäß Abb. 1) |
Erwartungsgemäß ergibt sich bei diesem einfachen Beispiel, dass sich mit steigender Wachstumsgeschwindigkeit der Autotrophen im Belebungsbecken die Konzentration an NH4-N im Ablauf des Nachklärbeckens verringert.
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