Die zunehmende Trockenheit zeigt den Wasserversorgern, Netzbetreibern und mancherorts auch schon den Nutzern in der Bevölkerung, dass das fließende Wasser aus dem Hahn, teilweise weniger selbstverständlich, als der Strom aus der Steckdose sein kann. Die Trinkwasserversorger haben bei der immer wärmer werdenden Wetterlage Probleme mit ihren Gewinnungsanlagen sowie ihren Verteilnetzen mit den darin vorhandenen Puffern und der Trinkwasserqualität. Daher ist das mittelständische Unternehmen für IT- und Automatisierungslösungen Narz systems GmbH & Co. KG fest davon überzeugt, dass es ein smartes Netz für Wasser braucht und genau hier setzt das Unternehmen mit dem Entwicklungsprojekt „smart Water Grid“ an, welches in Zusammenarbeit mit Partnern und einem Projektbeirat erfolgt.

Alle Bestandteile des Wassernetzes werden integriert

Die Entwicklung im Rahmen des Projekts findet auf Basis der bestehenden Lösung audako als evolutionäre Weiterentwicklung statt. audako verfügt bereits über Funktionalitäten, die dem Vorhaben zugutekommen: Hoch performanter Speicher für Zeitreihen, Anbindung von Fernwirktechnik nach bspw. IEC-Standards und einer webbasierten Oberfläche mit Dashboards, Schemen, einfachen Auswertungen und Berichten. Im Projekt werden vorhandene Technologien aus den „neuen“ Feldern Big Data, Web 4.0, IoT (Internet of Things) mit denen aus den „altbewährten“ Feldern der Automatisierungs-, Fernwirk- und Prozessleittechnik kombiniert, um gerade durch die Kombination erheblichen Kundennutzen zu generieren. Mit dem Projekt „Smart Water Grid“ geht narz systems gegenüber dem Stand der Technik bedeutend weiter, der oft nur die neuralgischen Punkte eines Netzes erfasst, da alle Bestandteile eines Wassernetzes integriert werden. Vom bereits vielerorts überwachungstechnisch ausgerüsteten Tiefbrunnen bis zum - heute noch nicht erfassten - Kundenzähler fließen alle Daten in eine zentrale Plattform zusammen, um einen digitalen Zwilling des Versorgungsnetzes abzubilden. Der digitale Zwilling ist die digitale Repräsentanz des Wassernetzes, bestehend aus Daten und Modellen. Der digitale Zwilling ermöglicht erst den Einsatz von Simulationen und Algorithmen, um Prognosen für die Zukunft herzuleiten und um Anomalien zu erkennen. Mit Hilfe moderner Ansätze aus dem Bereich des maschinellen Lernens werden Leckagen bzw. Rohrbrüche automatisiert erkannt. Dies ist insbesondere für die Ortsnetze eines Versorgers interessant.

lnformationssicherheit und Datenschutz stehen im Fokus

Die Informationssicherheit und der Datenschutz sind ganz wichtige Aspekte bei immer weiter steigenden Zahlen von Cyber-Angriffen auf öffentliche Infrastrukturen und der Erfassung von Haushaltszählern (Stichwort Nutzungsprofil). Nun geht es in die Endphase des Forschungsprojekts. Bis Ende Juni 2022 soll das „Smart Water Grid“- Projekt abgeschlossen sein, damit werden zwei Jahre Laufzeit enden. Mit dem angestrebten Entwicklungsstand am Ende des Projekts wird eine funktionsfähige Softwarelösung zur Verfügung stehen, die der Kunde später entweder aus der Cloud oder auf eigenen Systemen nutzen kann, ebenso eine umfangreiche Dokumentation zu der entstandenen Lösung sowie ein durch ein Pilotprojekt bei einem Kunden gewonnenes Best-Practice-Beispiel für Betreiber und Interessenten. Mit dem Best-Practice soll anderen Betreibern dann der schrittweise Einstieg in die Nutzung der geschaffenen Lösung erleichtert werden. 

Emissionen und Wasserverluste reduzieren 

„Mit einem digitalen Zwilling des Netzes und dem maschinellen Lernen (Bestandteile der Entwicklung des „Smart Water Grids“) wollen wir Betreibern helfen, Verluste zu reduzieren und die Netzauslastung zu optimieren, berichtete Sebastian Narz (Geschäftsführer bei narz systems) optimistisch. Durch die Reduktion von CO2-Emissionen und Wasserverlusten trägt das Projekt bei Zielerreichung maßgeblich zur nachhaltigen Entwicklung bei. So kann die Reduktion der Wasserverluste um 2% in einem Versorgungsgebiet von ca. 25.000 Einwohnern jährlich rund 22.500 m³ Wasser einsparen, die dann entweder 20.250 kWh weniger Energie benötigen bzw. 9,6t CO2-Emissionen einsparen würden (Aufbereiten und Pumpen) oder es könnten weitere 166 3-Personen-Haushalte versorgt werden.

Projekt wird aus EU-Fonds gefördert

Die Entwicklung eines „Smart Water Grids“ mit Nachhaltigkeitsfaktor überzeugte auch die Europäische Union das Projekt mit Fördermitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung zu unterstützen, was das Unternehmen besonders freut. Durch eine öffentliche Förderung ist es möglich, diese Entwicklung im veranschlagten Zeitrahmen und im geplanten Umfang umzusetzen.

Artikel (ohne Bild) erschienen im: gwf Wasser+Abwasser Ausgabe 03/2022