Rotterdam innoveert en verduurzaamt met Gemaal van de Toekomst

Rotterdam heeft ruim 1.000 gemalen die jaarlijks 60 miljoen kubieke meter water verpompen naar de afvalzuiveringsinstallaties. De ombouw van het gemaal in Prinsenland reduceert zowel het energieverbruik als de CO2-uitstoot. Zuinige motoren, slimme pompen, zonnepanelen, duurzame verlichting en groene daken dragen hieraan bij. Met dit pilotproject bereidt Rotterdam zich tevens voor op de gevolgen van de klimaatverandering. Extremere perioden van neerslag, hitte, droogte en overstroming maken het uitdagender de waterhuishouding op orde te houden.

Rotterdam heeft voor alle procesautomatisering producten van Siemens, vertelt Jerôme Schepers, adviseur procesvoering water en manager cyber security bij de gemeente. Het gemaal in Prinsenland wordt bestuurd met SIMATIC PCS7 en beschikt over een proces-historian. “Wij wilden graag met dashboards gaan werken om eventuele trends te kunnen ontdekken. Data uit gemalen zeggen iets over hoe je er als stad voorstaat ten aanzien van je waterhuishouding en maken optimalisatie mogelijk.”

System-integrator DWG heeft als PCS7-specialist veel Rotterdamse gemalen geautomatiseerd. Met de standaardapplicatie die ook draait op het gemaal in Prinsenland kon de dashboard-behoefte van de gemeente niet worden ingevuld. Er was behoefte aan een maatwerkapplicatie die data uit het PCS7-systeem, ontwerpgegevens en complexe prestatieberekeningen uit het domein samenbracht. DWG ontwikkelde een web-based KPI-dashboard om de prestaties van het gemaal real time te monitoren: ProInf. De data worden automatisch opgehaald vanuit het besturingssysteem. “Hiermee krijgen experts binnen de gemeente eenvoudig en overzichtelijk toegang tot relevante statistieken,” zegt Pascal Booden, operations officer bij DWG. “Ze kunnen verder de diepte ingaan en analyses doen.”

“Het was uitdagend om de kennis over gemalen die we zelf tussen de oren hebben te vertalen naar een andere partij die minder diep in de materie zit”, zegt Schepers. “Bovendien hadden we geen vergelijkingsmateriaal. We moesten letterlijk alles zelf bedenken.” Booden: “Domeinkennis was cruciaal, en die is gelukkig binnen de gemeente volop aanwezig. Gemeentelijke experts hebben allerlei berekeningen gemaakt om te bepalen of een gemaal goed werkt. Aan ons de uitdaging om dit te vertalen en te programmeren. We moesten vanuit verschillende bronnen data bij elkaar brengen, zonder ruimte voor fouten of gaten om de applicatie goed te laten werken. Dat lijkt simpel, maar is een ontzettend complexe en omvangrijke klus.”

De gemeente wil ProInf op korte termijn verder uitrollen. Schepers: “We gaan kijken hoe we dit kunnen veralgemeniseren. Het is nu specifiek voor de Rotterdamse gemalen, maar door van maatwerk naar standaardisering te gaan, kunnen we de applicatie wellicht ook inzetten op onze bruggen.” Booden: “In Rotterdam draaien zowel bruggen als gemalen op PCS7. Ondanks het feit dat er op dit moment specifieke bibliotheken voor bruggen en gemalen zijn, ligt er daarmee wel een basis in de richting van dit doel.” Op de lange termijn wil de gemeente ook meer gebruik gaan maken van kunstmatige intelligentie. Schepers: “Data worden nu nog vaak gebruikt om achteraf iets te doen, zoals het vervangen van een defect component. Wij willen graag datagestuurd toewerken naar voorspellend onderhoud om op die manier het geld dat burgers via de rioolbelasting betalen nog slimmer en efficiënter in te zetten. Onze gemalen worden nu twee keer per jaar standaard geïnspecteerd. Op basis van data kunnen we wellicht in bepaalde districten naar één inspectiebeurt per jaar gaan.”

Schepers maakt deel uit van een door het college van B&W opgerichte werkgroep die als doel heeft de stedelijke infrastructuur versneld te automatiseren en digitaliseren. ‘Standaardiseren, automatiseren en digitaliseren’  is ook het credo van Siemens. Met dit doel is de web-based opvolger van PSC7 ontwikkeld: PCS Neo. Siemens maakt PCS Neo momenteel geschikt voor toepassing in de waterwereld. Stefan Wahl, accountmanager (waste) water bij Siemens: “Daardoor kan ook de watersector de vruchten plukken van digitalisering, objecten op afstand besturen en monitoren via de laptop en de smartphone en web based data-analyse doen.” 

De gemeente Rotterdam is al aan het onderzoeken hoe PCS Neo bij haar assets past. “Mooi dat Rotterdam alvast vooruitdenkt”, vindt Booden. “Je hebt namelijk een stevig platform als solide basis nodig om data zodanig te gebruiken dat je er ook echt wat mee kunt. Van daaruit kun je verder toewerken naar kunstmatige intelligentie.” Ook bij andere industriële- en overheidsklanten merkt DWG een groeiende belangstelling voor digitalisering. Accountmanager Ben Mulder: “Onze afdeling innovatie houdt zich hier specifiek mee bezig. We sparren regelmatig met klanten over hun digitale transformatie en zien momenteel tal van pilots ontstaan. Wellicht heeft Covid-19 wat angst weggenomen om hiermee te beginnen. Daarnaast willen veel bedrijven en overheidsinstanties de kennis van oudere werknemers borgen in systemen. In Rotterdam draait het al, en dat is knap.”

Rotterdam wordt dan ook niet voor niets wereldwijd beschouwd als een koploper in innovatie. De stad is onder meer bekend voor haar waterberging onder het Museumpark. Ook het Gemaal van de Toekomst kan volgens Schepers rekenen op internationale belangstelling: “Hiermee maken we een verduurzamingsslag mogelijk. Daar hebben we als overheid een voorbeeldfunctie in. Of we op deze manier alle 1.000 gemalen in de stad kunnen gaan uitvoeren, is nog lastig te voorspellen. We gaan er eerst ervaring mee opdoen. Als werkgever vinden we het ook belangrijk draagvlak te creëren voor deze nieuwe technologie. Werknemers moeten niet bang zijn dat hun baan wordt weg-geautomatiseerd. Dat is niet onze bedoeling en gaat ook zeker niet gebeuren.” 

Stefan Wahl kijkt namens Siemens uit naar verdere samenwerking: “De gemeente Rotterdam zit qua technische kennis op een hoog niveau. Met DWG werken we al jaren prettig samen. Voor ons allen was dit een innovatief, maar ook pittig project waarbij we een aantal zaken hebben moeten vlottrekken. Maar juist daardoor staan we nu waar we staan. Als technologieleverancier blijven wij via onze partner DWG graag betrokken bij de ontwikkelingen in Rotterdam. De gemeente, DWG en Siemens kunnen veel voor elkaar betekenen. Als Siemens moet investeren om de samenwerking binnen de driehoek verder te verbeteren, dan zullen wij dat zeker niet nalaten.”