HSA Modellbrauerei
Digitaler Zwilling, KI und Schwarmintelligenz – innovative Unterstützer im virtuellen Brau-Prozess
Studiengang
Elektrotechnik (B.Eng.)Projektbeschreibung
Die Inhaltsstoffe für Bier sind seit dem Jahr 1516 im sogenannten Reinheitsgebot beschrieben. Es sind Wasser, Malz, Hopfen und Hefe. Doch um ein gutes Bier brauen zu können, bedarf es der Expertise: Bis heute sind es erfahrene Braumeister:innen, die in enger Zusammenarbeit mit Expert:innen aus den unterschiedlichsten Fachbereichen die Braukunst stetig weiterentwickeln und optimieren.
An der Hochschule Augsburg wird praxisnah geforscht und eng mit regionalen Partnern zusammengearbeitet. So entstand auch das Transferprojekt HSA Modellbrauerei. Ins Leben gerufen haben es Prof. Dr. rer. nat. Thomas Frommelt und Prof. Dr.-Ing. Benjamin Danzer von der Fakultät für Elektrotechnik an der Hochschule Augsburg und Diplom-Braumeister Frank Müller, Technischer Vorstand der Brauerei S. Riegele in Augsburg. Begleitet wird das Transferprojekt von HSA_transfer – der Agentur für kooperative Hochschulprojekte der Hochschule Augsburg im Rahmen der Bund-Länder-Initiative Innovative Hochschule.
Die beiden Transferpartner gehen dabei innovative Wege.
Interessierte ab 12 Jahren sind herzlich eingeladen, sich über die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten des Fachbereichs Elektrotechnik und der Verfahrenstechnik zu informieren und zugleich Wissenswertes rund um das wirtschaftliche und virtuelle Bierbrauen zu erfahren. Die HSA Modellbrauerei ist Teil des Informationsangebotes der Hochschule Augsburg für Schüler:innen und Schulen.
Die HSA Modellbrauerei ist konzipiert als Modell – als ein sogenannter Digitaler Zwilling
Optimiert werden kann der Gärprozess beim Bierbrauen virtuell anhand eines sogenannten Digitalen Zwillings. Mit diesem simulieren die Studierenden der Hochschule Augsburg in enger Abstimmung mit der Brauerei S. Riegele im Computer den realen Gärprozess. Somit kann virtuell experimentiert werden, ohne wertvolle Ressourcen zu verschwenden. Genutzt werden hierzu anwendungsnahe Möglichkeiten der mathematischen Optimierung in der Verfahrenstechnik.
Ein wertvoller Wissensschatz wird aufgebaut und steht als Künstliche Intelligenz für den Brau-Prozess bereit
Die Ergebnisse, die durch Anwendung des Digitalen Zwillings der HSA Modellbrauerei entstehen, speisen den Lernprozess der Künstlichen Intelligenz. Durch Ausprobieren, Verwerfen, Interpolieren und Prognostizieren optimiert die KI den Gärprozess virtuell – z.B. um die größte Produktionssteigerung bei ausreichender Bierqualität zu erhalten.
Wie funktioniert der virtuelle Brauprozess?
Erfahre mehr im Video-Tutorial der Hochschule Augsburg
Im Video-Tutorial (ca. 15 Minuten) erläutert Prof. Dr. rer. nat. Thomas Frommelt von der Fakultät für Elektrotechnik der Hochschule Augsburg folgende Fragen:
- Welche Expert:innen arbeiten im Transferprojekt HSA Modellbrauerei zusammen?
- Wie funktioniert der Brauprozesses? Was sind die wichtigsten Grundlagen?
- Wie kann Qualitätsbier unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten hergestellt werden?
- Wie können bewährte Methoden der mathematischen Optimierung in der Verfahrenstechnik innovativ und erfolgreich angewandt werden?
- Wie kann ein Digitaler Zwilling genutzt werden, um den Bierbrau-Prozess virtuell zu optimieren?
Das Video-Tutorial gibt wertvolle Hinweise für die Teilnahme an der virtuellen Brauchallenge.
Virtuelle Brauchallenge – Schwarmintelligenz versus KI
Bei der virtuellen Brauchallenge treten die Teilnehmer:innen gemeinsam gegen die Künstliche Intelligenz an, die im Digitalen Zwilling HSA Modellbrauerei stetig erweitert wird.
Die Hochschule Augsburg und die Brauerei S. Riegele laden alle Interessierten ein, an der virtuellen Brauchallenge teilzunehmen. Die virtuelle Brauchallenge ist geeignet für Schüler:innen ab 12 Jahren.
So geht es:
An ausgewählten Terminen (s. unten) wird die interaktive Bierbrauapp auf dem Forschungsrechner hierzu freigeschaltet und ist über den Link zur App erreichbar.
Das ist zu tun:
Die Teilnehmer:innen treten 10 - 15 Minuten lang gegen die Künstliche Intelligenz der HSA Modellbrauerei an, um den Gärprozess zu optimieren. Hierzu wird in der App der Brauprozess simuliert und das Temperaturprogramm kann individuell eingestellt werden, um bei gleicher Bierqualität die produzierte Menge zu erhöhen.
Wer gewinnt?
In der Brau-Challenge tritt die/der Einzelne gegen alle bisherigen Teilnehmenden der kollektiven Intelligenz an und kann gewinnen, wenn im direkten Vergleich mehr (Qualtiäts-)Bier produziert wurde.
Hinweis:
Wenn die App im Browserfenster nicht passgenau dargestellt wird, dann bitte beim Zoom eine kleinere Auflösung, zum Beispiel 90 Prozent, angeben.
Mach gerne mit bei der virtuellen Brauchallenge!
Die Termine zur nächsten Online-Challenge werden an dieser Stelle zeitnah bekannt gegeben.
Terminanfrage
Die Fakultät für Elektrotechnik bietet sehr gerne interessierten Gruppen und Schulklassen weitere Termine für die virtuelle Brauchallenge an. Richten Sie Ihre Terminanfrage hierzu an:
Prof. Dr. rer. nat. Thomas Frommelt
HSA Modellbrauerei on Tour
Studierende und Lehrende der Fakultät für Elektrotechnik informieren am Messestand der HSA Modellbrauerei auf ausgewählten Veranstaltungen in Präsenz über die Methoden der mathematischen Optimierung in der Verfahrenstechnik und darüber, wie Forschung durch einen Digitalen Zwilling unterstützt werden kann.
Transfer wirkt
Das Transferprojekt „HSA Modellbrauerei” vereint zentrale Aspekte des Transferverständnisses der Hochschule Augsburg: Akteure tragen mit ihren unterschiedlichen Fach- und Praxisexpertisen zur Lösung eines zentralen Zukunftsthemas bei.
In der interaktiven Bierbrau App können die Besucher:innen ihre kollektive (Schwarm-)Intelligenz nutzen, um bei der Optimierung des Brauprozesses gegen die künstliche Intelligenz (den Computer) anzutreten. Dabei simulieren die Besucher:innen den Brauprozess, stellen das Temperaturprogramm individuell ein, bewerten anschließend die Bierqualität und erzielen eine Mehrproduktion. Dies erfolgt im Wettbewerb, d.h. im direkten Vergleich zu den anderen Besucher:innen und dem Optimum der künstlichen Intelligenz.
Ziel des Transferprojekts ist es, der interessierten Öffentlichkeit mit der virtuellen HSA Modellbrauerei anschaulich zu zeigen, wie mathematische Optimierung und ein „Digitaler Zwilling“ funktionieren.
Das Projekt „HSA Modellbrauerei” wird begleitet von HSA_transfer – der Agentur für kooperative Hochschulprojekte der Hochschule Augsburg im Rahmen der Bund-Länder-Förderinitiative Innovative Hochschule. Dadurch hat die Hochschule Augsburg die Chance erhalten, im gemeinsamen Austausch mit Partnern aus Wirtschaft und Gesellschaft ihre Transferaktivitäten weiter auszugestalten und ihr Transferprofil zu stärken.
Weitere Informationen:
- Transfer und Third Mission - das Transferverständnis der Hochschule Augsburg
- HSA_transfer
- Innovative Hochschule
Partner
Interner Partner
Telefon: | +49 821 5586-2131 |
Telefon: | +49 821 5586-3379 |
Externer Partner
Brauerei S.Riegele | |
Inh. Riegele KG | |
Frölichstraße 26 | |
86150 Augsburg | |
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Kontakt
HSA_transfer | |
Agentur für kooperative Hochschulprojekte | |
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