Warum Rohrbrüche und Leckagen zu einer digitalen Herausforderung für die Wasserversorgung werden
Ein Wasserverteilungsnetz kann von der Oberfläche aus völlig intakt aussehen, während unterirdisch erhebliche Mengen Wasser verloren gehen.
Das ist eine der größten Herausforderungen für moderne Wasserversorgungsunternehmen.
Rohrbrüche und -lecks sind nicht immer dramatische Ereignisse. Ein größerer Rohrbruch ist leicht zu bemerken, da Straßen überflutet werden, der Wasserdruck sinkt und Kunden ohne Wasser und Gas sind. Kleinere Lecks hingegen sind oft viel schwieriger zu entdecken. Sie können Monate oder sogar Jahre unbemerkt bleiben.
Hier setzt Digital Water an und verändert die Art und Weise, wie Wasserversorger über Wasserverluste denken.
Anstatt sich ausschließlich auf Kundenbeschwerden, Feldinspektionen oder Notfallreparaturen zu verlassen, können Energieversorger intelligente Zähler, Drucksensoren, Durchflussüberwachung, SCADA-Systeme, geografische Informationssysteme (GIS), Analytik und künstliche Intelligenz kombinieren, um zu verstehen, was innerhalb des Netzes geschieht.
Das Ziel besteht nicht einfach darin, ein Leck schneller zu finden.
Die größere Chance besteht darin, zu verstehen, wo Verluste entstehen, warum sie entstehen und welche Maßnahmen den größten operativen Nutzen bringen.
Die International Water Association (IWA) beschreibt Digital Water als wichtigen Weg zur breiteren Einführung und Integration digitaler Technologien in der Wasserwirtschaft. Ihr Digital Water Programme bringt Wasserversorger, Technologieanbieter, Forscher und Fachleute der Wasserwirtschaft zusammen, um die praktische digitale Transformation voranzutreiben.
Für Energieversorger, die mit einer alternden Infrastruktur, steigenden Energiekosten und wachsenden Erwartungen an die Zuverlässigkeit ihrer Dienstleistungen konfrontiert sind, gewinnt dieser Wandel zunehmend an Bedeutung.
Von reaktiven Reparaturen bis hin zum digitalen Wassermanagement
Jahrzehntelang folgte das Wassermanagement einem relativ einfachen Muster:
Eine Wasserleitung bricht → jemand meldet dies → das Versorgungsunternehmen untersucht den Fall → die Wasserleitung wird repariert.
Das Problem ist, dass dieser Ansatz von Natur aus reaktiv ist.
Bis ein Leck sichtbar wird, können bereits erhebliche Mengen an aufbereitetem Wasser verloren gegangen sein. Und wenn eine unterirdische Leitung platzt, beschränken sich die Kosten nicht nur auf den Wasserverlust. Versorgungsunternehmen müssen unter Umständen auch mit Notfallgrabungen, Verkehrsbehinderungen, Kundenbeschwerden, Infrastrukturschäden und ungeplanten Wartungsarbeiten rechnen.
Ein digitaler Wasseransatz verändert die Fragestellung.
Anstatt zu fragen:
„Wo ist das Rohr gebrochen?“
Die Versorgungsunternehmen können zunehmend fragen:
„Wo verhält sich das Netzwerk anders als wir es normalerweise erwarten würden?“
Dieser Unterschied ist wichtig.
Digitale Wassersysteme können Informationen aus verschiedenen Quellen zusammenführen, darunter:
- Durchflussmesser
- Intelligente Wasserzähler
- Drucksensor
- Pumpstationen
- SCADA-Systeme
- GIS-Plattformen
- Kundenverbrauchsdaten
- Historische Wartungsaufzeichnungen
- Zustandsbewertungen von Pipelines
- Wetter- und Nachfrageinformationen
Wenn diese Datensätze miteinander verknüpft werden, lassen sich ungewöhnliche Muster leichter erkennen.
Ein plötzlicher Anstieg des Durchflusses über Nacht in einem Bezirk kann beispielsweise auf ein verstecktes Leck hindeuten. Ein allmählicher Druckabfall kann auf eine Verschlechterung an einer anderen Stelle im Netz hinweisen. Wiederholte Ausfälle im selben Rohrleitungsabschnitt können eher auf ein tieferliegendes Problem im Anlagenmanagement als auf Einzelfälle hindeuten.
Das ist der eigentliche Wert von Digital Water: fragmentierte operative Daten in verwertbare Netzwerkinformationen umzuwandeln.
Wasserverluste und nicht-einnahmenbringende Wasserwirtschaft verstehen
Wasserverluste sind weitreichender als ein einzelnes undichtes Rohr.
Versorgungsunternehmen unterscheiden üblicherweise zwischen physischen und scheinbaren Verlusten. Zu den physischen Verlusten zählen Wasseraustritt aus Rohren, Tanks und anderer Infrastruktur, während scheinbare Verluste beispielsweise ungenaue Zählerstände, Abrechnungsprobleme oder unberechtigter Verbrauch umfassen können.
Zusammengenommen tragen diese Faktoren zu Wasserverlusten (Non-Revenue Water, NRW) bei.
Die American Water Works Association (AWWA) bietet der Branche Ressourcen zur Reduzierung von Wasserverlusten und zur Durchführung von Wasseraudits, darunter ihre kostenlose Software für Wasseraudits. Die neueste Version, v6.1, beinhaltet auch Berechnungen der CO₂-Emissionen aus Leckagen.
Diese Entwicklung verdeutlicht einen wichtigen Wandel in der Art und Weise, wie Wasserverluste bewertet werden.
Wasserverlust ist nicht mehr nur eine Frage von:
„Wie viel Wasser verlieren wir?“
Es steht zunehmend in Verbindung mit:
„Wie viel Energie, Geld und CO2 sind mit diesem Verlust verbunden?“
Jeder Kubikmeter aufbereitetes Wasser erfordert Ressourcen für die Gewinnung, Aufbereitung, das Pumpen und die Verteilung. Geht Wasser verloren, bevor es den Verbraucher erreicht, ist ein Großteil dieser Energieinvestition vergeudet.
Warum NRW eine digitale Wasserstrategie verdient
Ein strukturiertes Programm zur Reduzierung von Wasserverlusten kann Versorgungsunternehmen helfen:
- Sorgen Sie für ein zuverlässiges Wassergleichgewicht
- Identifizieren Sie Bereiche mit hohen Verlusten
- Priorisieren Sie die Leckageerkennung.
- Druckbedingungen überwachen
- Verbesserung der Messgenauigkeit
- Unnötiges Pumpen reduzieren
- Priorisierung der Pipeline-Sanierung
- Wartungsplanung verbessern
- die Ergebnisse von Interventionen messen
Eine Wasserprüfung ist daher nicht einfach nur eine buchhalterische Angelegenheit.
Es kann der Ausgangspunkt für eine umfassendere Strategie für digitales Wasser- und Anlagenmanagement werden.
Wie digitale Wasseraufbereitung versteckte Rohrlecks aufspürt
Die schwierigsten Lecks sind oft diejenigen, die niemand sehen kann.
Eine vergrabene Verteilerleitung kann eine kleine Öffnung aufweisen, aus der kontinuierlich Wasser austritt, ohne dass es sofort zu Überschwemmungen an der Oberfläche kommt. Herkömmliche Inspektionsmethoden stoßen bei der effizienten Erkennung solcher Schäden in großen Netzen oft an ihre Grenzen.
Digitale Wassertechnologien bieten einen anderen Ansatz.
4.1 Durchflussüberwachung
Flussdaten können Diskrepanzen zwischen erwartetem und tatsächlichem Netzwerkverhalten aufdecken.
Wenn der Verbrauch einem relativ vorhersehbaren Muster folgt, der Mindestnachtverbrauch aber plötzlich ansteigt, hat das Versorgungsunternehmen möglicherweise Grund zur Untersuchung.
Dies beweist nicht automatisch, dass ein Leck vorliegt.
Es kann aber aufzeigen, wo weitere Untersuchungen gerechtfertigt sind.
4.2 Drucküberwachung
Der Druck ist ein weiterer entscheidender Indikator.
Ein außerhalb des vorgesehenen Druckbereichs betriebenes Verteilungsnetz kann ein erhöhtes Leckagerisiko oder Versorgungsprobleme aufweisen. Die EPA- Richtlinien betonen die Bedeutung des Druckmanagements für den Betrieb von Trinkwasserverteilungssystemen und dessen Zusammenhang mit Wasserverlusten, Rohrbrüchen und Energieeffizienz.
4.3 Akustische Leckageerkennung
Akustische Technologien können charakteristische Geräusche identifizieren, die durch aus einer Rohröffnung austretendes Wasser erzeugt werden.
Diese Technologien können besonders wertvoll sein, wenn sich das Leck unterirdisch befindet und noch keine sichtbaren Anzeichen hervorgerufen hat.
4.4 Datenanalyse
Der eigentliche Vorteil ergibt sich, wenn diese Technologien zusammenarbeiten.
Ein einzelner Sensor erzeugt Daten.
Eine vernetzte digitale Wasserplattform kann bei der Interpretation dieser Daten helfen.
Beispielsweise:
Strömungsanomalie + Druckänderung + historischer Fehlerort = Untersuchungsbereich mit höherer Priorität.
Das ist für ein Einsatzteam ein wesentlich nützlicheres Ergebnis als Tausende einzelner Sensormesswerte.
Werkzeuge und Ressourcen für Trinkwasserverteilungssysteme | Die US-Umweltschutzbehörde (EPA) bietet weitere technische Ressourcen zu Wasserverlusten, Rohrbrüchen, Druckmanagement und Risiken im Verteilungssystem.
Intelligente Zähler, DMAs und Netzwerküberwachung
Eine der effektivsten Methoden, ein großes Wassernetz handhabbar zu machen, besteht darin, es in kleinere, messbare Bereiche zu unterteilen.
Diese werden oft als District Metered Areas (DMAs) bezeichnet.
Ein DMA kann eine definierte Gruppe von Kunden und Netzwerkressourcen umfassen, bei denen Zufluss, Verbrauch und Auslastung überwacht werden können.
Warum ist das wichtig?
Stellen Sie sich vor, Sie müssten ein Leck irgendwo in einem stadtweiten Netzwerk lokalisieren.
Das ist ein ganz anderes Problem als die Untersuchung eines möglichen Lecks innerhalb eines bestimmten Bezirks.
Die DMA-basierte Überwachung kann den Suchbereich eingrenzen und es den Versorgungsunternehmen ermöglichen, Vergleiche anzustellen:
- Wasser, das in den Bezirk eindringt
- Kundenkonsum
- Mindestnachtfluss
- Druckscheiben
- Historische Leckage
- Vorherige Reparaturaufzeichnungen
Dieser Ansatz funktioniert besonders gut bei intelligenten Stromzählern.
Intelligente Zähler liefern häufigere Verbrauchsdaten als herkömmliche manuelle Ableseverfahren. In Verbindung mit einer umfassenderen digitalen Wasserplattform können die gewonnenen Daten Versorgungsunternehmen helfen, ungewöhnliche Verbrauchsmuster zu erkennen und die Netztransparenz zu verbessern.
Der Wert besteht nicht einfach nur in „mehr Daten“.
Der Nutzen liegt in der besseren Lokalisierung von Problemen.
Ein Fallstudienartikel von Xylem aus dem Jahr 2024 beschreibt Anwendungen europäischer Versorgungsunternehmen, die intelligente Zähler, DMAs, Netzwerküberwachung und -analyse zur Reduzierung von Wasserverlusten nutzen. Zu den Beispielen gehören der Einsatz von DMAs zur Identifizierung von Verlustbereichen und Rohrleitungsinspektionstechnologien zur Lokalisierung versteckter Lecks.
Für die Leser von FLOWTECH CHINA ist die übergeordnete Erkenntnis wichtiger als jede einzelne Technologie:
Digital Water funktioniert am besten, wenn Messung, Netzwerksegmentierung und Entscheidungsfindung als ein System konzipiert sind.
Druckmanagement: Das fehlende Glied in der Leckagereduzierung
Die Lecksuche erfährt große Aufmerksamkeit.
Das Druckmanagement erhält oft weniger Aufmerksamkeit.
Dennoch sind die beiden eng miteinander verbunden.
Ein Wassernetz benötigt ausreichend Druck, um eine zuverlässige Versorgung zu gewährleisten. Zu hoher oder schlecht kontrollierter Druck kann jedoch die Belastung der alternden Infrastruktur erhöhen und zu Leckagen und Ausfällen führen.
Dies eröffnet eine wichtige Chance im Bereich der digitalen Wasserwirtschaft.
Anstatt den Druck als statischen technischen Parameter zu behandeln, können Energieversorgungsunternehmen ihn dynamisch überwachen.
Betrachten wir ein Netzwerk, in dem sich die Nachfrage im Laufe des Tages ändert.
Um 3 Uhr morgens kann der Verbrauch gering sein.
Um 8 Uhr morgens könnte die Nachfrage stark ansteigen.
Im Falle eines Brandes oder einer Phase hoher industrieller Nachfrage können sich die Bedingungen erneut ändern.
Digitale Wassersysteme können den Betreibern helfen, diese sich ändernden Bedingungen zu verstehen und Bereiche zu identifizieren, in denen die Druckregelung möglicherweise verbessert werden muss.
Druckmanagement kann Folgendes unterstützen:
- Leckagereduzierung
- Geringeres Berstrisiko
- Bessere Servicezuverlässigkeit
- Pumpenoptimierung
- Energieeffizienz
- Längere Lebensdauer der Anlagen
Der anspruchsvollste Ansatz verknüpft daher Druckmanagement, Leckageerkennung und Anlagenmanagement miteinander , anstatt sie als separate Projekte zu behandeln.
KI und vorausschauende Wartung für Wassernetze
Sobald die Energieversorger über Sensoren und Betriebsdaten verfügen, stellt sich eine weitere Frage:
Was sollen sie mit all diesen Informationen anfangen?
Hier gewinnen künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen zunehmend an Bedeutung.
Ziel ist es nicht, Ingenieure zu ersetzen.
Es soll Ingenieuren helfen, Muster zu erkennen, die manuell schwer zu erfassen sind.
Die IWA hat insbesondere KI-Anwendungen im Wassersektor untersucht, einschließlich praktischer Lösungen für Herausforderungen in realen Wassersystemen.
KI kann potenziell Anwendungen im Bereich Digital Water unterstützen, wie zum Beispiel:
- Erkennung von Anomalien
- Nachfragevorhersage
- Leckagerisikoprognose
- Vorhersage von Anlagenausfällen
- Druckoptimierung
- Pumpenoptimierung
- Priorisierung der Instandhaltung
- Netzwerkleistungsanalyse
Von prädiktiver Analytik bis hin zu vorausschauender Wartung
Die traditionelle Wartung folgt oft einem festen Zeitplan.
Beispielsweise:
Alle fünf Jahre überprüfen.
Die vorausschauende Wartung stellt eine andere Frage:
Deuten die vorliegenden betrieblichen Erkenntnisse darauf hin, dass die Ausfallwahrscheinlichkeit dieser Anlage steigt?
Diese Unterscheidung kann Auswirkungen darauf haben, wie Versorgungsunternehmen ihre Instandhaltungsbudgets verteilen.
Eine Pipeline, die sich nicht abnormal verhält, benötigt möglicherweise keine sofortige Intervention, nur weil sie ein vorbestimmtes Alter erreicht hat.
Eine andere Pipeline verdient möglicherweise frühere Aufmerksamkeit, denn sie zeigt Folgendes:
- Wiederholte Druckanomalien
- Zunehmende Leckagehäufigkeit
- Anomales Strömungsverhalten
- Bisherige Reparaturhistorie
- Anzeichen für einen sich verschlechternden Zustand
Hier wird Digital Water zu einem Instrument des Anlagenmanagements und nicht nur zu einem Überwachungssystem.
Digitale Zwillinge und datengesteuertes Anlagenmanagement
Digitale Zwillinge werden oft als der nächste große Schritt in der Digitalisierung der Wasserwirtschaft dargestellt.
Ein digitaler Zwilling sollte jedoch nicht mit einem komplexen 3D-Modell verwechselt werden.
Der eigentliche Wert liegt in der Verknüpfung einer digitalen Darstellung der Infrastruktur mit betrieblichen Informationen.
Ein Wasserversorgungsunternehmen könnte möglicherweise Folgendes kombinieren:
- GIS-Daten
- Hydraulische Modelle
- Sensordaten
- SCADA-Informationen
- Anlagenzustand
- Wartungsaufzeichnungen
- Kundennachfrage
- Historische Misserfolge
Das Ergebnis kann ein umfassenderes Bild vom Verhalten der Infrastruktur liefern.
Warum dies bei Rohrlecks und Rohrbrüchen wichtig ist
Angenommen, ein Energieversorgungsunternehmen muss entscheiden, welche Rohrleitungsabschnitte zuerst ausgetauscht werden sollen.
Das Alter allein liefert möglicherweise nicht die Antwort.
Eine differenziertere Beurteilung könnte Folgendes berücksichtigen:
Alter + Material + Ausfallhistorie + Druck + Leckage + Kritikalität + Auswirkungen auf den Kunden.
Dies schafft eine rationalere Grundlage für Kapitalinvestitionen.
ISO 24516-1 bietet Leitlinien für das Anlagenmanagement von Trinkwasserverteilungsnetzen und umfasst strategische, taktische und operative Ansätze zur langfristigen Werterhaltung bestehender Anlagen. Die ISO veröffentlichte 2025 zudem eine Ergänzung zu Leistungsindikatoren und Anforderungen an Überwachung und Überprüfung.
Für Energieversorger unterstreicht dies ein wichtiges Prinzip:
Das Ziel von Digital Water ist nicht die Digitalisierung aller Anlagen, sondern die Verbesserung von Entscheidungen im Umgang mit diesen Anlagen.
Von Wasserverlust bis hin zu Energie- und Kohlenstoffmanagement
Es gibt noch einen weiteren Grund, warum dem Wasserverlust mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte.
Es verbraucht Energie.
Wasser muss gefördert, aufbereitet, gepumpt und verteilt werden, bevor es den Kunden erreicht. Wenn ein Teil dieses Wassers durch eine undichte Leitung verloren geht, wird auch die darin enthaltene Energie verschwendet.
Dadurch wird eine direkte Verbindung hergestellt zwischen:
Wasserverlust → Energieverbrauch → Betriebskosten → CO₂-Emissionen
Die Leckageemissionsinitiative der IWA Water Loss Specialist Group untersucht speziell die Kohlenstoffauswirkungen realer Wasserverluste und zielt darauf ab, Versorgungsunternehmen zu ermutigen, Leckagen im Rahmen umfassenderer Bemühungen um Klimaneutralität zu reduzieren.
Die kostenlose Wasseranalyse-Software AWWA v6.1 beinhaltet auch Berechnungen zum Kohlenstoffgehalt im Zusammenhang mit Leckageemissionen.
Das ist eine bedeutsame Entwicklung.
Dies legt nahe, dass künftige Programme zur Reduzierung von Wasserverlusten zunehmend nicht nur anhand der eingesparten Kubikmeter, sondern auch anhand folgender Kriterien bewertet werden:
- Energieeinsparung
- vermiedene Betriebskosten
- Reduzierung der CO2-Emissionen
- Lebensdauer der Infrastruktur verlängert
Dies verändert die Geschäftsgrundlage für Digital Water.
Ein Leckageortungsprojekt ist nicht mehr nur eine Investition in die Instandhaltung.
Es kann Teil der Energieeffizienz- und Nachhaltigkeitsstrategie eines Energieversorgungsunternehmens werden.
Eine praxisnahe digitale Wasserstrategie für Versorgungsunternehmen
Nicht jedes Versorgungsunternehmen muss über Nacht eine hochentwickelte digitale Plattform aufbauen.
Tatsächlich kann der Versuch, alles gleichzeitig zu digitalisieren, ein anderes Problem schaffen: zu viele Daten und zu wenig operativen Nutzen.
Ein praxisorientierterer Ansatz besteht darin, die Kompetenzen im Bereich Digital Water anhand klar definierter Problemstellungen aufzubauen.
Schritt 1: Eine verlässliche Ausgangsbasis schaffen
Beginnen Sie mit einer Wasserbilanz.
Verstehen:
- Wie viel Wasser gelangt in das Netzwerk?
- Wie hoch ist der Rechnungsbetrag?
- Wo gibt es die größten Diskrepanzen?
- Welche Bezirke weisen die höchsten Verluste auf?
- In welchen Bereichen besteht ein potenzielles Risiko für physische Leckagen?
Die kostenlose Wasser-Audit-Software der AWWA ist ein anerkanntes Werkzeug zur Durchführung einer strukturierten Wasserbilanz und zur Bewertung der damit verbundenen KPIs.
Schritt 2: Identifizieren Sie Zonen mit hoher Priorität.
Versuchen Sie nicht, alle Rohre gleichermaßen zu überwachen.
Priorisieren Sie die Bereiche anhand folgender Kriterien:
- Leckagehistorie
- Rohralter
- Kritisch
- Ausfallhäufigkeit
- Druckverhältnisse
- Betreute Bevölkerung
- Industriekunden
- Umwelt- oder Regulierungssensibilität
Schritt 3: Messsysteme anschließen
Relevante Daten aus folgenden Quellen integrieren:
- Intelligente Stromzähler
- Durchflussmesser
- Drucksensor
- SCADA
- GIS
- Wartungssysteme
Ziel ist es, ein nutzbares Lagebild zu erstellen.
Schritt 4: Analytik einführen
Sobald verlässliche Daten verfügbar sind, können mithilfe von Analysen Anomalien und Trends identifiziert werden.
Erst in diesem Stadium macht es Sinn zu fragen, ob KI oder maschinelles Lernen einen zusätzlichen Mehrwert bieten können.
Schritt 5: Daten mit Maßnahmen verknüpfen
Ein digitales Wassersystem sollte letztendlich praktische Fragen beantworten:
Welche Anlage benötigt Aufmerksamkeit?
Wo sollte das Außenteam ermitteln?
Welche Pipeline sollte saniert werden?
Welche Druckzone sollte optimiert werden?
Wo kann das Wasserversorgungsunternehmen die größte Reduzierung der Wasserverluste erzielen?
Kann die Technologie diese Entscheidungen nicht unterstützen, produziert das Projekt möglicherweise Daten, ohne einen Mehrwert zu schaffen.
Worauf Versorgungsunternehmen bei digitalen Wasserlösungen achten sollten
Für Energieversorger, EPC-Auftragnehmer und Systemintegratoren, die digitale Wassertechnologien evaluieren, ist die Technologie selbst nur ein Teil der Entscheidung.
Interoperabilität ist möglicherweise genauso wichtig.
Eine Lösung sollte idealerweise mit der bestehenden Infrastruktur kompatibel sein, anstatt eine weitere isolierte Datenumgebung zu schaffen.
Zu den wichtigsten Bewertungskriterien gehören:
Flexibel Kommunikation
Kann die Plattform mit bestehenden SCADA-, GIS-, Messgeräten und Sensoren kommunizieren?
Datenqualität
Kann das System fehlende, inkonsistente oder unzuverlässige Daten erkennen?
Skalierbarkeit
Lässt sich die Plattform von einem Pilotbezirk auf ein stadtweites Netzwerk ausweiten?
Internet-Sicherheit
Wie werden Geräte, Kommunikation, Benutzerzugriff und Firmware-Updates geschützt?
Analyse
Liefert das System verwertbare Informationen anstatt nur Dashboards anzuzeigen?
Asset Management
Können operative Informationen die Instandhaltungs- und Investitionsplanung unterstützen?
Lebenszykluswert
Wie hoch sind die Gesamtkosten für Hardware, Software, Integration, Wartung und Schulung?
Dies ist insbesondere für Energieversorgungsunternehmen mit veralteter Infrastruktur von Bedeutung.
Digitale Transformation sollte nicht bedeuten, alles zu ersetzen.
Es sollte bedeuten, die bestehende Infrastruktur sichtbarer, messbarer und besser handhabbar zu machen.
Die Zukunft des digitalen Wasser- und Wasserverlustmanagements
In der nächsten Phase von Digital Water wird es weniger um einzelne Technologien gehen, sondern vielmehr darum, wie verschiedene Technologien zusammenwirken.
Intelligente Stromzähler werden die Transparenz weiter verbessern.
Sensoren werden häufiger Netzwerkinformationen liefern.
SCADA-Systeme werden weiterhin unverzichtbare operative Plattformen bleiben.
Künstliche Intelligenz wird zunehmend bei der Interpretation großer Datensätze helfen.
Digitale Zwillinge bieten möglicherweise ausgefeiltere Simulations- und Planungsmöglichkeiten.
Die eigentliche Transformation wird jedoch erst dann eintreten, wenn diese Technologien Teil der alltäglichen Entscheidungen im Anlagenmanagement werden.
KI wird sich der operativen Entscheidungsfindung annähern.
Die Wasserwirtschaft erforscht bereits KI für Anomalieerkennung, Prognosen, Anlagenmanagement und Entscheidungsunterstützung. Jüngste Aktivitäten der IWA zum Thema KI in der digitalen Wasserwirtschaft belegen ein wachsendes Interesse an praktischen Anwendungen anstelle von Technologie um ihrer selbst willen.
Die nächste Frage lautet:
Kann KI Energieversorgungsunternehmen bei der Entscheidung über das weitere Vorgehen helfen?
Das könnte bedeuten, Empfehlungen abzugeben, wo Inspektionen durchgeführt werden sollten, welche Anlagen Aufmerksamkeit erfordern oder wie die Betriebsbedingungen angepasst werden sollten.
Digitale Zwillinge werden praktischer
Digitale Zwillinge dürften zunehmend an Bedeutung gewinnen, sobald Energieversorger ihre Dateninfrastruktur verbessern.
Der Wert hängt jedoch von der Datenqualität ab.
Ein hochkomplexes Modell, das auf unvollständigen oder unzuverlässigen Daten basiert, wird nicht zwangsläufig zu besseren Entscheidungen führen.
Wasserverluste werden zunehmend aus einer Lebenszyklusperspektive betrachtet.
Die Branche verabschiedet sich zunehmend von der Vorstellung, dass die billigste Lösung automatisch auch die beste Lösung ist.
Eine bessere Frage wäre:
Welches ist das günstigste Verfahren für den gesamten Lebenszyklus unter Beibehaltung von Zuverlässigkeit, Wasserqualität und Serviceleistung?
Das bedeutet, Folgendes zu berücksichtigen:
- Investitionen
- Energieverbrauch
- Wartung
- Ausfallrisiko
- Wasserverluste
- Kohlenstoffemissionen
- Lebensdauer der Anlage
Hier beginnen Digital Water, vorausschauende Wartung und Anlagenmanagement zusammenzulaufen.
Häufig gestellte Fragen
Was ist digitales Wasser?
„Digital Water“ bezeichnet den Einsatz digitaler Technologien, Daten, Sensoren, Analysen, Automatisierung und vernetzter Systeme zur Verbesserung der Planung, des Betriebs und des Managements von Wasser- und Abwasserdienstleistungen. Anwendungsbeispiele sind intelligente Messsysteme, Leckageerkennung, SCADA-Integration, vorausschauende Wartung, KI-Analysen, digitale Zwillinge und Anlagenmanagement.
Wie kann Digital Water bei der Erkennung von Rohrlecks helfen?
Digital Water kombiniert Daten von Durchflussmessern, Drucksensoren, intelligenten Zählern, akustischen Technologien und Netzwerküberwachungssystemen. Durch die Erkennung von Anomalien können Versorgungsunternehmen potenzielle Leckageorte eingrenzen und Felduntersuchungen priorisieren. So lassen sich versteckte Lecks erkennen, bevor sie zu größeren Rohrbrüchen oder sichtbaren Rohrschäden führen.
Worin besteht der Unterschied zwischen Wasserverlust und Wasserverlusten ohne Einnahmen?
Wasserverlust bezeichnet allgemein Wasser, das seinen Bestimmungsort nicht erreicht oder nicht ordnungsgemäß erfasst wird. Zu den Wasserverlusten zählen neben physikalischen Verlusten wie Leckagen auch offensichtliche Verluste wie fehlerhafte Zählerstände oder unberechtigter Verbrauch. Eine strukturierte Wasseranalyse kann Wasserversorgern helfen, die Ursachen dieser Verluste zu ermitteln.
Kann KI Rohrbrüche vorhersagen?
KI kann die Beurteilung des Berstrisikos unterstützen, indem sie historische Ausfälle, Druckmuster, Anlagenmerkmale, Sensordaten und andere Betriebsvariablen analysiert. Sie ersetzt jedoch nicht das technische Urteilsvermögen. Die Qualität der verfügbaren Daten, die Modellgestaltung und die Anlagenmanagementpraktiken des Versorgungsunternehmens beeinflussen maßgeblich den Nutzen prädiktiver Analysen.
Wie reduzieren intelligente Wasserzähler den Wasserverlust?
Intelligente Wasserzähler liefern häufigere und detailliertere Informationen zum Wasserverbrauch als herkömmliche manuelle Ableseverfahren. Integriert in eine digitale Wasserplattform, helfen diese Informationen Wasserversorgern, ungewöhnlichen Verbrauch zu erkennen, die Wasserbilanz zu verbessern, potenzielle Verluste aufzudecken und die Nachfragemuster in den verschiedenen Netzabschnitten besser zu verstehen.
Warum ist das Druckmanagement für die Kontrolle von Wasserverlusten wichtig?
Das Druckmanagement hilft Versorgungsunternehmen, einen ausreichenden Versorgungsdruck aufrechtzuerhalten und gleichzeitig unnötig hohe oder instabile Drücke zu vermeiden. Ein schlecht kontrollierter Druck kann die Belastung alternder Infrastruktur erhöhen und zu Leckagen und Rohrbrüchen beitragen. Digitale Überwachungssysteme unterstützen Versorgungsunternehmen dabei, das Druckverhalten in verschiedenen Netzzonen zu verstehen und die Betriebsführung zu verbessern.
Autoritative Ressourcen
Für Leser, die sich eingehender mit Digital Water, Wasserverlusten und dem Management von Wasserinfrastrukturen auseinandersetzen möchten, bieten die folgenden Organisationen nützliche technische Ressourcen:
Internationale Wasservereinigung
Digitales Wasserprogramm – Internationaler Wasserverband
Das Digital Water Programme der IWA konzentriert sich auf die Einführung und Integration digitaler Technologien in der Wasserversorgung.
American Water Works Association
Kostenlose Software zur Wasserprüfung – Amerikanischer Wasserwerksverband
Die kostenlose Wasseranalyse-Software der AWWA unterstützt strukturierte Wasserbilanzen und die Bewertung von Wasserverlusten. Version 6.1 beinhaltet außerdem Berechnungen der mit Leckageemissionen verbundenen CO₂-Emissionen.
US Environmental Protection Agency
Werkzeuge und Ressourcen für Trinkwasserverteilungssysteme | US-Umweltschutzbehörde (EPA)
Die EPA stellt Ressourcen zur Verfügung, die die Bewertung von Verteilungssystemen, das Druckmanagement, Wasserverluste, Rohrbrüche und damit verbundene Aspekte der Wasserqualität abdecken.
International Organization for Standardization
ISO 24516-1 bietet eine Richtlinie für das Management von Anlagen in Trinkwasserverteilungsnetzen, während die Änderung von 2025 Leistungsindikatoren und Überwachungs-/Überprüfungsanforderungen hinzufügte.
IWA-Initiative zur Reduzierung von Leckageemissionen
Die Initiative untersucht die Auswirkungen realer Wasserverluste auf den Kohlenstoffhaushalt und deren Relevanz für Strategien zur Klimaneutralität.
Branchenbeispiel
Xylem – Europäische Wasserversorger bekämpfen Wasserverluste durch fortschrittliche Technologien
Dieser fallbasierte Artikel liefert Beispiele für europäische Wasserversorgungsunternehmen, die intelligente Zähler, DMAs, Netzwerküberwachung und Rohrleitungsinspektionen einsetzen, um Wasserverluste zu reduzieren.
Entdecken Sie mehr bei FLOWTECH CHINA
Wasserverlust ist nicht mehr allein ein Problem alternder Rohre.
Es geht zunehmend um Transparenz, Daten, Anlageninformationen und Entscheidungsfindung.
Für Wasserversorgungsunternehmen kann der Übergang von der reaktiven Instandhaltung zum digitalen Wassermanagement neue Möglichkeiten eröffnen, versteckte Lecks aufzuspüren, Rohrbrüche zu reduzieren, den Druck zu optimieren, die Energieeffizienz zu verbessern und die Nutzungsdauer kritischer Infrastrukturen zu verlängern.
Für EPC-Auftragnehmer, Ingenieurbüros und Technologieanbieter schafft diese Transformation eine Nachfrage nach zunehmend integrierten Lösungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Wasserwirtschaft.
Und auch für die Gerätehersteller wird die Richtung immer deutlicher: Ventile, Pumpen, Messgeräte, Sensoren und Steuerungssysteme sind keine isolierten Hardwarekomponenten mehr. Sie entwickeln sich zu vernetzten Bestandteilen einer intelligenten Wasserinfrastruktur.
Die erfolgreichsten Strategien im Bereich der digitalen Wasserwirtschaft werden nicht unbedingt diejenigen sein, die die meisten Sensoren oder die ausgefeilteste Software einsetzen.
Sie werden diejenigen sein, die den Energieversorgern dabei helfen, bessere Informationen in bessere Entscheidungen umzusetzen.
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