Intelligente Wassernetze für optimierte Versorgung

Siemens untersucht mit mehreren Partnern neue Wege, um Verluste und den Energieverbrauch in Trinkwassernetzen zu reduzieren. Drahtlose Sensoren sollen Daten für Simulations- und Optimierungsmodelle liefern, die die Wasserssysteme in Echtzeit im Computer abbilden. Mit mathematischen Methoden soll dann der Betrieb optimiert werden.

Das Projekt ICeWater (ICT Solutions for efficient Water Resource Management) wird bis Herbst 2015 mit 2,9 Millionen Euro von der EU-Kommission gefördert. Beteiligt sind unter anderem Toshiba, Italdata, das Unesco-Institut IHE, das Institute of Communication and Computer Systems (ICCS) und die Betreiber der Wassernetze in Mailand (Italien) und Temeschwar (Rumänien).

Vielerorts wird heute Wasser verschwendet. Wasserverluste von 20-30 Prozent sind keine Seltenheit, auch in europäischen Metropolen. Ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren, das undichte Stellen schnell und zuverlässig erkennt und lokalisiert, könnte bedeutende Wassermengen einsparen. Selbst ohne Leckagen ist die Wasserversorgung aufgrund vieler Pumpen meist ein richtiger Energiefresser. Viel ließe sich sparen, würden die Pumpenfahrpläne optimal auf den Bedarf abgestimmt.

Solche Ideen werden in unseren heutigen Wassernetzen nicht umgesetzt. Es besteht oft keine ausreichende Vernetzung der Sensoren im Netz mit dem zentralen Steuerungssystem. Außerdem werden relevante Informationen – sofern überhaupt vorhanden – bisher zum Teil per Hand gesammelt und nur monatlich oder jährlich ausgewertet.

Bei ICeWater soll nun ein System zur Entscheidungsunterstützung (Decision Support System) entwickelt werden, das Planung und Betrieb des Wassernetzes optimiert. Erste Ansätze für ein solches Assistenzsystem finden sich bereits im SIWA Water Management System von Siemens. Die globale Siemens-Forschung Corporate Technology erarbeitet nun erweiterte Module für Leckagemanagement, Betriebs- und Planungsunterstützung sowie die Grundlagen für den Aufbau eines drahtlosen und energieeffizienten Kommunikationsnetzes.

Via Internet sollen batteriebetriebene Sensoren, die Wasserverbrauch, Pegel und Durchfluss messen, mit dem Leitsystem des Wasserbetreibers kommunizieren. Die Daten werden vom ICeWater-System gespeichert und den verschiedenen Modulen zur Verfügung gestellt. Die Simulationsmodelle aus SIWA, die das hydraulische Verhalten von Wassernetzen genau beschreiben können, werden im Projekt verwendet und auf die spezifischen Gegebenheiten in Mailand und Temeschwar angepasst. Diese Modelle helfen, Lecks zu identifizieren und zu lokalisieren, zudem werden neue Algorithmen den Energieverbrauch optimieren. (IN 2013.08.3)