Digitalisierung der Wasserbranche

Wie kann man in Zeiten von Urbanisierung und Klimawandel die Wasserversorgung und Abwasserentsorgung sicher stellen?

Pilotprojekt an der Technischen Universität Berlin

Dass dieses wegweisende Projekt an der TU Berlin umgesetzt wird, ist alles andere als ein Zufall – lassen sich doch Urbanisierung und Klimawandel in Berlin hautnah miterleben. Seit 2000 hat sich die Einwohnerzahl der Metropole um fast 300.000 Menschen auf mittlerweile 3,6 Millionen erhöht, ein Zuwachs von 10% in nur zwanzig Jahren, und bis 2030 könnten weitere 200.000 Einwohner hinzukommen. Dazu kommt, dass gerade die letzten Jahre von langen Trocken- und Hitzeperioden geprägt waren. Gleichzeitig sagen die Prognosen eine Zunahme von Starkregenereignissen voraus. Das macht insbesondere den Abwassersystemen zu schaffen, erklärt Prof. Paul Uwe Thamsen. Er leitet das Fachgebiet für Fluidsystemdynamik des Instituts für Strömungsmechanik und Technische Akustik an der TU Berlin.

Auf dem Weg zu Wasser 4.0

Da der Versuchsstand mit Industriekomponenten ausgerüstet ist, die so auch in vielen Abwasseranlagen im Einsatz sind, lassen sich solche neuen Lösungen zudem auch schneller in die Praxis übertragen, erklärt Thamsen weiter. „Wir können jetzt direkt in unserer Anlage zeigen, wie sich die Lösungen in ein reales Anlagenumfeld integrieren und die Ergebnisse live im Demonstrator zeigen. Mit unserem digitalen Zwilling können wir jetzt das doch recht komplexe Thema der Digitalisierung einfach und erlebbar machen – insbesondere für die Mitarbeiter in den Anlagen vor Ort und im Bereitschaftsdienst. Aus meiner Sicht ein echter Meilenstein auf dem Weg zu Wasser 4.0“, so sein Fazit.

Konkrete Anwendungen verdeutlichen Nutzen

Durch die Integration intelligenter Werkzeuge in den Pumpenversuchsstand konnte Thamsen bereits erste innovative Konzepte umsetzen. So lassen sich die Strom- und Spannungsverläufe des Pumpenantriebs mit dem Simocode Motormanagement entweder lokal oder in der Cloud auswerten. Aber auch anhand des Modells in PlantSight können auf Basis von Anlagendaten mithilfe Cloud-basierter Algorithmen Optimierungspotenziale abgeleitet werden. Auf diese Weise ist es möglich, häufig vorkommende Störungen von Pumpstationen bereits vorab zu erkennen und zu vermeiden.

 

Ein Beispiel sind sogenannte Verzopfungen, bei denen sich langfaserige Stoffe im zirkulierenden Abwasserstrom verdrehen und vor dem Laufrad sammeln. Im schlimmsten Fall kann die Pumpe blockieren. „Mit dem digitalen Performance-Zwilling erkennen wir anhand von Parametern Verzopfungen und können die Pumpe dann über den Rückwärtslauf reinigen“, erklärt Thamsen.

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