Water verbindt: naar een integrale waterketen

In tijden van klimaatverandering, energietransitie en pandemieën krijgen ook waterbeheerders te maken met een toenemende maatschappelijke en politieke druk. Innovatie is gevraagd om de waterketen veerkrachtig, duurzaam en veilig te houden. Vanuit een sterke visie en samen met partners legt Waterschapsbedrijf Limburg (WBL) een fundament om samen met waterketenpartners te groeien in een toekomstbestendige en flexibele samenwerking.

Water is van levensbelang voor mens en milieu. De waterketen speelt een grote rol in het verduurzamen van Nederland. Ook in de watersector worden projecten omvangrijker, beleidsvorming gecompliceerder en staan de kosten onder druk. De productie van schoon drinkwater en de zuivering van afvalwater moeten beschermd worden tegen extremere weersomstandigheden, cyberaanvallen en het oplopend tekort aan technisch personeel. Om het watersysteem veerkrachtig en veilig te houden, is innovatie nodig.

Standaardisatie als basis

WBL zuivert afvalwater en zet zuiveringsslib om in grondstoffen en energie. WBL beheert 17 zuiveringsinstallaties en 149 eigen rioolgemalen. Ook heeft WBL voor diverse gemeenten talrijke gemeentelijke gemalen in beheer. Deze voormalige stand alone-installaties zijn tien jaar geleden door system integrator Croonwolter&dros geïntegreerd binnen één netwerk met als overkoepelend procescontrolesysteem SIMATIC PCS7 van Siemens. Ze worden centraal bediend. WBL was destijds het eerste bedrijf dat PCS7 gevirtualiseerd in een centraal datacenter implementeerde. De komende jaren worden nog meer gemeentelijke pompgemalen in dit netwerk opgenomen en gekoppeld aan de centrale bediening.

Als techneuten zien wij enorme kansen om bijvoorbeeld de benodigde drinkwater- en waterzuiveringscapaciteiten per gemeente beter te bepalen, maar wellicht ook om beter virussen in het afvalwater op te sporen
Leon Verhaegen, senior projectleider ICT en innovatie Waterschapsbedrijf Limburg

Opstap naar digitalisering

Het standaardiseren van zuiveringsinstallaties en pompgemalen vormt de opstap naar digitalisering van de waterketen in Limburg. Leon Verhaegen, senior projectleider ICT en innovatie bij WBL, legt uit: “Door standaardisatie kun je data gaan verzamelen. Onze database is inmiddels goed gevuld. We gaan deze data inzetten om ons systeem te optimaliseren en intelligenter te maken. We willen real time inzicht in en meer grip op de waterketen krijgen. Met behulp van mathematische modellen proberen  we breuken in transportleidingen vroegtijdig te herkennen en de oorzaken van dichtslibbende leidingen te achterhalen. Maar ook kunnen we bijvoorbeeld de invloed van het weer op onze zuiverings- en transportactiviteiten monitoren en beter op weersvoorspellingen reageren. Verder gaan we over van handmatige naar digitale aansturing van onze installaties en netwerk.”

Verdygo installatie Weert

Innovatiesubsidie

Dit digitalisatieproject, waarvoor WBL Europese innovatiesubsidie ontvangt, is onlangs aanbesteed. Vijf (inter)nationale consortia gaan een plan van aanpak uitwerken. Drie van hen zullen een prototype mogen bouwen. Verhaegen: “Uiteindelijk gaan we met één partij verder bij wie we ook het intellectuele eigendom neerleggen, zodat zij ons kan blijven ondersteunen met onderhoud en updates.” De aanpassingen in de procesautomatiseringslaag zullen verzorgd worden door Croonwolter&dros. Peter Withagen, manager watermarkt bij Croonwolter&dros, noemt WBL een vooruitstrevende opdrachtgever: “Ze lopen in tal van zaken voorop. De opbouw van één centraal besturings- en bedieningssysteem legt de basis om snel innovatieve stappen te kunnen zetten.”

Web-based

Om de digitalisatieslag te kunnen maken, moet het huidige procescontrolesysteem naar een hoger niveau worden getild. WBL wil migreren naar SIMATIC PCS neo. De opvolger van SIMATIC PCS7 sluit aan bij de digitaliseringsstrategie van WBL. Verhaegen: “PCS neo is web-based, waardoor we onder meer kunnen besturen en bedienen via laptop en smartphone. Je kunt het koppelen met technologie van diverse leveranciers.” Voor Croonwolter&dros zou het migratieproject uitdagend zijn. Withagen: “We zullen stapsgewijs zaken moeten ombouwen, aangezien alles 24 uur per dag, 7 dagen per week operationeel moet blijven.” De implementatie van PCS neo bij WBL zou opnieuw een primeur in de waterwereld zijn, zegt Rick Schneiders, manager water/wastewater & infrastructure bij Siemens Nederland. “In andere markten doen we al pilots met dit systeem en dat willen we nu ook in de watermarkt gaan doen. De komende twee jaar gaan we PCS neo samen met onze Duitse collega’s en WBL geschikt maken voor de waterwereld. We brengen de door WBL gewenste functionaliteit in kaart en zetten een road map op. WBL heeft een strategisch partnerschap met het Duitse waterschap   Emschergenossenschaft und Lippeverband, dat naar Limburgs voorbeeld inzet op standaardisering en digitalisering. Ze wisselen regelmatig kennis en ervaring uit. Dat vinden wij erg positief. Op die manier kunnen ze elkaar versterken in het digitaliseringstraject, maar ook meerwaarde leveren voor onze technologie.”

Integratie in de waterketen

De stuwende kracht achter het moderniseringstraject is een langetermijnvisie op de toekomst van het waterbeheer. Door het vaststellen van relaties binnen de keten zou men duurzamer met water kunnen omgaan. Geen overbodige luxe met onder meer de stijging van de bevolking, de aanhoudende droogte en de uitbraak van het coronavirus in het achterhoofd. Verhaegen: “Als techneuten zien wij enorme kansen om bijvoorbeeld de benodigde drinkwater- en waterzuiveringscapaciteiten per gemeente beter te bepalen, maar wellicht ook om beter virussen in het afvalwater op te sporen. Een dergelijke integratie biedt een extra voordeel als je kunt toewerken naar één centrale bediening voor drinkwaterproductie en afvalwaterzuivering. ” Technisch gezien zou dit laatste volgens Withagen in Limburg haalbaar moeten zijn: “Waterleiding Maatschappij Limburg heeft een soortgelijk systeem voor waterautomatisering als WBL. Je kunt deze op allerlei wijzen koppelen en daardoor meer functionaliteit realiseren. Je kunt dit systeem zo intelligent maken als je maar wil.” Croonwolter&dros levert het systeem Z-info, dat van vrijwel alle Nederlandse waterschappen informatie verzamelt over zuiveringen en gemalen. Het ondersteunt de waterschappen bij hun rapportageplicht. Withagen: “Een soortgelijk systeem kan men ook voor drinkwater maken.”

Vitale infrastructuur

Installaties voor de productie en het transport van drinkwater behoren tot de vitale infrastructuur. Hieraan worden, onder meer op security-vlak, strenge eisen gesteld. Verhaegen: “In het geval van een volledige ketenintegratie zouden ook wij als afvalwaterzuiveringsbedrijf aan deze eisen moeten voldoen. PCS neo kan hierbij helpen.”

Krachten bundelen

Het daadwerkelijk realiseren van deze grote visie vraagt om samenwerking op basis van kennis en vertrouwen tussen beheerders van waternetwerken, technologieleveranciers en system integrators.  Verhaegen: “Partnership gebaseerd op faire prijzen en het nakomen van afspraken. Je zet samen het tijdspad en de kosten uit en daar houd je je aan. We gaan voor value engineering: als een van de partners iets slimmers bedenkt, dan deelt hij mee in de winst.” Withagen: “Openheid en transparantie zijn belangrijk. Vertrouwen komt te voet en gaat te paard. Onze samenwerking met WBL kenmerkt zich door een grote besluitvaardigheid. Dat werkt efficiënt. Zowel qua techniek als in aanpak is WBL onderscheidend in samenwerking. Daardoor kun je snel stappen zetten.” Schneiders: “Verbinding en kennisuitwisseling zijn ontzettend belangrijk naast een integrale aanpak om door standaardisatie en digitalisering tot een integraal, schaalbaar en efficiënt water-ecosysteem te komen dat real time inzicht geeft in de huidige en toekomstige situatie van het watersysteem. Als technologieleverancier werken we graag mee om op deze wijze het waterbeheer te verduurzamen en meerwaarde te creëren voor de hele maatschappij.”