Troubleshooting Guide¶

Diese Seite bietet eine Übersicht über häufige Probleme und deren Lösungen in PyADM1ODE. Detaillierte Troubleshooting-Anleitungen finden Sie in den jeweiligen Komponentendokumentationen.

Übersicht¶

PyADM1ODE ist ein komplexes System mit biologischen, energetischen und mechanischen Komponenten. Probleme können in verschiedenen Bereichen auftreten:

Installation und Setup: Python-Umgebung, Abhängigkeiten, C# DLLs
Biologische Prozesse: Fermenter-Instabilität, pH-Probleme, VFA-Akkumulation
Energiesystem: BHKW, Heizung, Gasspeicher
Mechanische Komponenten: Pumpen, Rührwerke
Fütterungssystem: Substratqualität, Dosiergenauigkeit
Simulation und Performance: Laufzeit, Konvergenz, Numerik

Installation und Setup¶

Für Installationsprobleme siehe:

→ Installation Guide - Troubleshooting Section

Häufige Themen: - C# DLL-Dateien nicht gefunden - pythonnet Import-Fehler - Mono/.NET Framework-Probleme - Erste Import-Verzögerungen - Modul-Attributfehler

Biologische Prozesse¶

Fermenter-Probleme¶

Für Diagnose und Lösung biologischer Prozessprobleme siehe:

→ Biological Components - Troubleshooting Section

Behandelte Themen:

Niedriger pH-Wert¶

Ursachen: Zu hohe organische Raumbelastung, unzureichende Pufferkapazität
Diagnose: pH < 6.8, steigende VFA
Lösungen: OLR reduzieren, Kalkpuffer hinzufügen, Substratmischung anpassen

Schaumbildung¶

Ursachen: Hoher Proteingehalt, pH-Änderungen, hohe VFA
Lösungen: Proteinreiche Substrate reduzieren, pH stabilisieren

Geringe Gasproduktion¶

Ursachen: Niedrige OLR, Substratqualität, Inhibition, kurze HRT
Diagnose-Tools: Spezifische Gasproduktion, Methangehalt prüfen
Lösungen: Substratqualität verbessern, Inhibitoren identifizieren

Prozessüberwachung¶

→ Biological Components - Process Monitoring

Wichtige Prozessindikatoren: - pH-Wert: 6.8-7.5 optimal - VFA/TAC-Verhältnis: < 0.4 - Methangehalt: > 55% - Temperaturstabilität

Energiesystem¶

BHKW und Wärmesysteme¶

Für Energiekomponenten-Probleme siehe:

→ Energy Components - Troubleshooting Section

Behandelte Themen:

BHKW läuft nicht¶

Diagnose: Gasverfügbarkeit, Mindestgasbedarf, Speicherdruck prüfen
Lösungen: Gasversorgung sicherstellen, Speicherdruck anpassen

Übermäßiges Venting¶

Ursache: Gasproduktion > BHKW-Verbrauch
Lösungen:
BHKW-Kapazität erhöhen
Zweites BHKW hinzufügen
Gasspeicher vergrößern

Unzureichende Wärme¶

Diagnose: Hoher Zusatzheizungsbedarf
Lösungen: Isolierung verbessern, BHKW vergrößern, Fermentertemperatur reduzieren

Optimierungsstrategien¶

→ Energy Components - Optimization Strategies

Themen: - Wärmenutzungsoptimierung - Lastfolgebetrieb - Gasspeicher-Management

Mechanische Komponenten¶

Pumpen- und Rührwerkprobleme¶

Für mechanische Komponentenprobleme siehe:

→ Mechanical Components - Troubleshooting Section

Behandelte Themen:

Pumpe liefert unzureichenden Durchfluss¶

Diagnose: Effizienz, Druckhöhe, Dimensionierung prüfen
Lösungen: Pumpengröße erhöhen, Reibungsverluste reduzieren, Blockaden prüfen

Rührwerk verbraucht zu viel Energie¶

Diagnose: Spezifische Leistung > 6.0 W/m³
Lösungen: Intermittierenden Betrieb aktivieren, Intensität reduzieren

Schlechte Mischqualität¶

Diagnose: Mixing quality < 0.7, lange Mischzeit
Lösungen: Intensität erhöhen, Einschaltzeit verlängern, größeres Rührblatt

Optimierungsstrategien¶

→ Mechanical Components - Optimization Strategies

Themen: - Pumpenoptimierung (80-90% Nennlast) - Mischstrategie-Auswahl - Energieminimierung

Fütterungssystem¶

Lager- und Dosierprobleme¶

Für Fütterungskomponenten-Probleme siehe:

→ Feeding Components - Troubleshooting Section

Behandelte Themen:

Schneller Qualitätsverlust¶

Diagnose: Qualitätsfaktor < 0.95 bei kurzer Lagerzeit
Lösungen: Lagertyp verbessern, Temperatur reduzieren, schnellere Verwendung

Dosierer-Blockaden¶

Diagnose: Häufige Blockaden (> 5)
Lösungen: Robusteren Dosierertyp wählen, Substratvorbereitung verbessern

Inkonsistente Dosierung¶

Diagnose: Durchschnittlicher Dosierfehler > 10%
Lösungen: Präziseren Dosierertyp erwägen, Kalibrierung prüfen

Substratmanagement¶

→ Feeding Components - Optimization Strategies

Themen: - Substratmischoptimierung - Bestandsmanagement - Dosiergenauigkeitsoptimierung

Simulation und Performance¶

Simulationsprobleme¶

Für allgemeine Simulationsprobleme siehe:

→ Quickstart Guide - Troubleshooting Section

Behandelte Themen:

Simulation instabil¶

Symptome: pH fällt, VFA steigt, Methanproduktion sinkt
Lösungen: Substratfütterungsrate reduzieren, Verweilzeit erhöhen, Puffermaterial hinzufügen

Niedrige Gasproduktion¶

Lösungen: Substratfütterung erhöhen, Abbaubarkeit prüfen, Temperatur optimieren

Langsame Simulation¶

Lösungen: Zeitschritt erhöhen (dt), save_interval reduzieren, parallele Simulation nutzen

Best Practices nach Komponententyp¶

Biologische Komponenten¶

→ Biological Components - Best Practices

Mit realistischen Betriebsparametern starten
Kritische Parameter überwachen
Puffersysteme implementieren
Zweistufige Systeme für schwierige Substrate nutzen
Modell mit realen Daten kalibrieren

Energiekomponenten¶

→ Energy Components - Performance Metrics

BHKW-Verfügbarkeit berechnen
Volllaststunden tracken
Wärmenutzungsgrad optimieren
Parasitäre Last minimieren

Mechanische Komponenten¶

→ Mechanical Components - Best Practices

Pumpen für optimalen Wirkungsgrad dimensionieren (80-90% Nennlast)
Intermittierendes Mischen implementieren
Regelmäßige Wartung
Systemdesign optimieren
Energieverbrauch überwachen

Fütterungskomponenten¶

→ Feeding Components - Best Practices

Qualitätsüberwachung implementieren
Bestandssicherheit aufrechterhalten (7-14 Tage)
Energieverbrauch optimieren
Substratmischung optimieren
Wartung planen

Diagnose-Tools und Checklisten¶

Fermenter-Gesundheitscheck¶

def monitor_digester_health(results):
    """
    Umfassender Fermenter-Gesundheitscheck

    Siehe: components/biological.md#prozessüberwachung
    """
    for result in results:
        digester_data = result['components']['main_digester']

        # pH-Wert
        pH = digester_data['pH']
        if pH < 6.8:
            print(f"⚠ Niedriger pH ({pH:.2f}) - Übersäuerungsrisiko")
        elif pH > 8.0:
            print(f"⚠ Hoher pH ({pH:.2f}) - Mögliche Ammoniakinhibition")

        # VFA/TAC-Verhältnis
        VFA = digester_data['VFA']
        TAC = digester_data['TAC']
        VFA_TAC = VFA / TAC if TAC > 0 else 0

        if VFA_TAC > 0.4:
            print(f"⚠ Hohes VFA/TAC ({VFA_TAC:.2f}) - Prozessinstabilität")

        # Gasproduktion
        Q_gas = digester_data['Q_gas']
        if Q_gas < 500:  # Beispielschwelle
            print(f"⚠ Niedrige Gasproduktion ({Q_gas:.1f} m³/d)")

Energiebilanz-Analyse¶

def energy_balance_check(results):
    """
    Energiesystem-Diagnose

    Siehe: components/energy.md#vollständiges-energiesystem
    """
    final = results[-1]
    comp = final['components']

    # BHKW-Leistung
    P_el = comp['chp1']['P_el']
    P_th = comp['chp1']['P_th']

    # Wärmebedarf
    Q_heat = comp['heat1']['Q_heat_supplied']
    P_aux = comp['heat1']['P_aux_heat']

    # Warnungen
    if P_aux > 50:
        print(f"⚠ Hoher Zusatzheizungsbedarf: {P_aux:.1f} kW")
        print("  → Isolierung verbessern oder BHKW vergrößern")

    heat_utilization = Q_heat / P_th if P_th > 0 else 0
    if heat_utilization < 0.5:
        print(f"⚠ Niedrige Wärmenutzung: {heat_utilization:.1%}")
        print("  → Zusätzliche Wärmeverbraucher erwägen")

Mechanische Energie-Audit¶

def mechanical_energy_audit(results):
    """
    Parasitäre Last-Analyse

    Siehe: components/mechanical.md#integrationsbeispiel
    """
    final = results[-1]
    comp = final['components']

    # Gesamtverbrauch
    pump_energy = comp.get('pump1', {}).get('energy_consumed', 0)
    mixer_energy = comp.get('mix1', {}).get('energy_consumed', 0)
    total_parasitic = pump_energy + mixer_energy

    # BHKW-Produktion
    chp_energy = comp['chp1']['P_el'] * 30 * 24  # kWh

    # Parasitäre Last
    parasitic_fraction = total_parasitic / chp_energy if chp_energy > 0 else 0

    if parasitic_fraction > 0.10:
        print(f"⚠ Hohe parasitäre Last: {parasitic_fraction:.1%}")
        print("  → Intermittierendes Mischen aktivieren")
        print("  → Pumpendimensionierung prüfen")