Virtual Infrastructure Benchmarking (VIBe)
Geldgeber: transIT GmbH - proIT Programm
Projektpartner: hydro-IT GmbH
Bearbeiter: Robert SITZENFREI, Christian URICH, Michael MÖDERL
Projektdauer: 01/2008 – 12/2009
Kurzbeschreibung:
Fallstudien sind ein bewährtes Instrument der Forschung, um Probleme und Interaktionen von Prozessen zu identifizieren. In der Siedlungswasserwirtschaft können Fallstudien zur Bewertung neuer Technologien, Strategien oder Maßnahmen herangezogen werden. Solche Untersuchungen sind jedoch, aufgrund der kosten- und zeitintensiver Datensammlung bzw. -auswertung meist auf einige wenige Fallstudien beschränkt. So kann der Zeitaufwand für die Erstellung eines detaillierten Modells der Wasserinfrastruktur einer mittelgroßen Stadt mit mehreren Mannmonaten veranschlagt werden. Die ermittelten Untersuchungsergebnisse sind daher auf spezifische Randbedingungen beschränkt und können nur schwer generalisiert oder auf andere Situationen umgelegt werden.
Mit VIBe (Virtual Infrastructure Benchmarking) wurde ein Werkzeug zur algorithmischen Generierung virtueller Fallstudien für Wasserversorgungs- und Abwasserentsorgungssysteme entwickelt. Dabei werden nach der stochastischen Generierung von virtuellen Städten (Geländemodell, Flusssystem, Landnutzung, Bevölkerung, Wasserbedarf, Schmutzwasseranfall, versiegelte Flächen, etc.) mittels computerbasierten Methoden (Agent based models, cellular automata, etc.) nach dem Stand der Technik dimensionierte Wasserinfrastrukturen vollautomatisch generiert. Dabei genügen die generierten virtuellen Wasserinfrastrukturen den Anforderungen der virtuellen Stadt. Nachfolgend werden die Eingabedaten für die fachspezifische Simulationssoftware der Siedlungswasserwirtschaft (EPANET, SWMM etc.) erstellt. Mit diesen Eingabedaten können beispielsweise Simulationsläufe zur Bestimmung der hydraulischen Leistungsfähigkeit der Systeme durchgeführt werden. Die Resultate der Simulationsläufe können anschließend einem Benchmarking auf Stadtebene unterzogen, beziehungsweise stochastisch ausgewertet werden.
Der Missstand mangelnde Datenverfügbarkeit von Fallstudien zur Untersuchung von Fragestellungen kann somit mit der Generierung von einer Vielzahl von virtuellen Fallstudien mit VIBe behoben werden. Dadurch kann das Systemverständnis erweitert und die Potentiale von Maßnahmen an Wasserinfrastruktureinrichtungen beurteilt werden. Darüber hinaus sind die gewonnen Ergebnisse auf Grund der Vielzahl zur Verfügung stehender unterschiedlicher Datensätze fallunspezifisch und es können globale Aussagen gewonnen werden.
sonstige Links:
- FWF genehmigt Folgeprojekt von VIBe: DynaVIBe
- Zukunft Ausgabe 01|08: "Sim City" für Ingenieure
- Spotlight: UDM Young Researcher Paper Award
- Zukunft Ausgabe 02|09: "Preise und Auszeichnungen"
- derStandard: Alles Im Fluss unter der Stadt
- derStandard: "Jedes System hat eine Geschichte"
Artikel in wissenschaftlichen Journals: