Digitalisiertes Wasser- und Abwassermanagement

Hochwasserwarnung per Sensorik 

Ein praktisches Anwendungsbeispiel eines Wasser 4.0-Projektes infolge der letztjährigen Erfahrungen mit Hochwasser in vielen Städten und Gemeinden ist die Einführung von Frühwarnsystemen für Hochwasser- und Starkregenereignisse mit cloudbasierter Sensorik. Dabei überwachen dezentrale Sensoren engmaschig die Pegelstände von Bächen, Flüssen oder Seen, ohne dass die Messgeräte extern mit Strom versorgt werden müssen. Die Frühwarnsysteme alarmieren die Behörden bei drohendem Hochwasser frühzeitig. Dadurch können diese schnellstmöglich Schutzmaßnahmen einleiten, bevor es zu Personen- oder Sachschäden kommt.

Überwachung dezentraler Messstellen

Wie die Verknüpfung von Sensorik mit digitalen Kommunikationskonzepten Mitarbeitern der Wasserwirtschaft das Wassermonitoring erleichtert, zeigt auch das Beispiel der Gemeinde Oberzent im Odenwald. Dort wird Trinkwasser in 19 dezentral über ein Gebiet von 165 Quadratkilometern verteilten Einrichtungen der Wasserinfrastruktur gewonnen. Bislang musste der Wassermeister die Hochbehälter und Anlagen täglich einzeln abfahren, um Messwerte abzulesen und Instrumente zu überprüfen. Durch ein neu installiertes LoRaWAN-Netzwerk und die teilweise Modernisierung der Messtechnik werden die einzelnen Einrichtungen nun in ein cloudbasiertes Monitoringsystem integriert. Dank Netilion Water Networks Insights hat der Wassermeister jetzt jederzeit alle Informationen auf mobilen Endgeräten und seinem Rechner in der Einsatzzentrale zur Verfügung – und der tägliche Routinebesuch der Hochbehälter sowie der Wasseraufbereitungsstationen entfällt. Das innovative Wasserprojekt wurde sogar mit einem Nachhaltigkeitsaward in Gold ausgezeichnet.

Erfolgsfaktoren für Wasser 4.0-Projekte

So reibungslos wie in Oberzent verlaufen nicht alle Digitalisierungsprojekte der Wasserwirtschaft. Vor allem im ländlichen Raum erweisen sich oft vermeintlich banale Probleme als Stolpersteine. An manchen Orten ist kein stabiles, schnelles Breitbandnetz verfügbar. Häufig weist die Mobilfunkabdeckung Lücken auf, und alternative Technologien wie zum Beispiel LoRaWAN sind nicht flächendeckend verfügbar.

Der wichtigste Erfolgsfaktor für Wasser 4.0-Projekte ist jedoch das Engagement des beteiligten Personals. Hierzulande arbeiten die Fachkräfte für die Wasserwirtschaft im internationalen Vergleich auf hohem Niveau. Nach Erfahrung von Endress+Hauser sind sie hochmotiviert, auf die großen Herausforderungen der Wasserwirtschaft mit Digitalisierungs- beziehungsweise Wasser 4.0-Lösungen zu reagieren. Kleineren Unternehmen wie Wasserversorger, die sich beim Start eines Digitalisierungsprojektes zuweilen noch schwer tun, hilft das Unternehmen bei der Überwindung erster Hürden.

Konkret unterstützt Endress+Hauser Anwender mit dem Industrie 4.0 Programm #empowerthefield, das intelligente Prozesssensoren, Cloud Apps, Schnittstellen und Konnektivitäts-Komponenten optimal aufeinander abgestimmt in praxisorientierten Lösungspaketen bündelt. Diese Lösungspakete wurden gemeinsam mit Partnern der Prozessindustrie entwickelt. Sie werden eingesetzt, um Prozesse zu optimieren, die Verfügbarkeit der Anlage zu steigern und die Kosten zu senken. Derzeit sind die Lösungspakete „Anlagenüberblick und Anlagenüberwachung“, „vorausschauende Wartung“, „Kalibrierintervalloptimierung“, „mobiles Asset Management“ und – speziell für die Wasser- und Abwasserindustrie interessant – „Überwachung dezentraler Messstellen“ verfügbar. Die konkreten Lösungspakete machen den Einstieg in die Industrie 4.0 leicht, weil Anwender unter den Paketen diejenigen auswählen können, die am besten zu den alltäglichen Herausforderungen in ihrem individuellen Fall passen. Neben der geringen Einstiegshürde haben die Lösungspakete den Vorteil, dass schnell vorzeigbare Resultate erzielt werden.

Gehen die individuellen Ziele des Digitalisierungsprojekts über die Lösungspakete hinaus, unterstützt der Hersteller Unternehmen mit seinem umfassenden Branchenwissen in der Wasser- und Abwasserindustrie. Erfahrene Projektingenieure, Experten für Industrie 4.0 oder Mitarbeitende aus dem Bereich der Dienstleistungen unterstützen bei Bedarf in allen Phasen des Projekts sowie über den gesamten Lebenszyklus von Anlagen. Sie bringen ihr Know-how in die Planung mit ein, helfen bei der Auslegung der Mess- und Automatisierungstechnik, nehmen die Anlage in Betrieb und unterstützen bei Wartung und Instandhaltung. Hier werden alle Anforderungen erfüllt – ganz gleich, ob es beispielsweise um IT-Security, das Wasserhaushaltsgesetz oder die Ausarbeitung von Kalibrierkonzepten geht.

Wasser- und Abwasserwirtschaft für Herausforderungen gerüstet 

Blicken wir abschließend in die Zukunft, so sehen wir die Wasser- und Abwasserindustrie dank der innovativen, digitalen Technologien hinter dem Stichwort „Wasser 4.0“ für kommende Herausforderungen gut gerüstet. Neue Technologien bieten zum Beispiel vielfältige Möglichkeiten, Stoffeinträge in Gewässer und in die Umwelt noch besser, effizienter und selbst in geringsten Konzentrationen zu detektieren und weit entlegene Messstellen mittels Cloudanbindung kontinuierlich auf unterschiedlichste Parameter zu überwachen. Hier schlummert ein großes Potential für die kommunale und industrielle Abwasserbehandlung, weil umweltgefährdende Stoffe nicht mehr unbemerkt in das Wasser und die Umwelt gelangen können. Grundsätzlich nutzt ein effizientes und besseres Monitoring der Gewässerqualität allen Wasser- und Gewässernutzern. Im Sinne der Nachhaltigkeit gilt es nun, viele dieser Maßnahmen umzusetzen, um die wertvolle Ressource Wasser als Grundlage allen Lebens zu schützen.