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Das Magazin für Forschung und Innovation
 

Von Big Data zu Smart Data

Der Wert ziemlich nasser Daten

Durch die Rohre fließt nicht nur Wasser sondern auch jede Menge Daten. Richtig aufbereitet helfen sie, Energie und Rohstoff zu sparen. In China, in den Städten Hefei und Lanzhou, entstehen zurzeit neue Wasserversorgungssysteme. Die Ergebnisse eines großen Forschungsprojekts sollen dabei helfen, Energie zu sparen und Lecks frühzeitig zu erkennen.

Das Finale der vergangenen Fußballweltmeisterschaft verfolgten weltweit viele Fans vor dem Fernseher. Wann das Spiel am spannendsten war, erklärte tags darauf die Süddeutsche Zeitung anhand der Verbrauchsstatistik der Münchner Wasserwerke: Am markantesten rauschte es während der Halbzeitpausen durch die Rohre, aber auch bei Fan-Frust, etwa bei vergebenen Elfmetern, verbrauchten die Münchner plötzlich mehr Wasser. Dafür floss im allgemeinen Weltmeisterjubel gleich nach dem Abpfiff so wenig durch die Leitungen, wie sonst allenfalls tief in der Nacht.

Genügend Wasser zur Verfügung stellen und Energie sparen

„Viele Faktoren wirken sich auf den Wasserverbrauch aus“, erklärt Parag Mogre, Experte für vernetzte Lösungen von Corporate Technology, „etwa die Jahreszeit, die Tageszeit, das Wetter oder besondere Ereignisse, wie ein Fußballspiel. Die Wasserversorgungsbetriebe müssen dennoch immer genügend Wasser zur Verfügung stellen, aber gleichzeitig sollen sie möglichst wenig Energie verbrauchen. Die Analyse von Daten aus den Wasserleitungen kann ihnen dabei helfen, diesen Spagat zu meistern. Wissen die Versorger etwa bereits im Voraus, wann wie viel Wasser benötigt wird, dann können sie die Betriebszeiten der Wasserpumpen besser planen und viel Energie sparen.“ Im inzwischen abgeschlossenen – mit diversen Universitäten und Firmen groß angelegten – EU- Förderprojekt ICeWater (ICT Solutions for efficient Water Resources Management) haben Mogre und seine Kollegen Lösungen entwickelt, mittels Datenanalyse die Wasserversorgung intelligenter und effizienter zu machen. Die Ergebnisse des Forschungsprojekts fließen direkt in zwei aktuelle Stadtentwicklungsprojekte in China ein.

Mit Datenanalyse acht bis zwölf Prozent Energie sparen

„Wir haben im Projekt ICeWater in unseren Teststädten Timişoara (Rumänien) und Mailand (Italien) in den Wasserrohren eine Vielzahl von Druck- und Durchflusssensoren installiert, die uns sehr genau anzeigen, wann und wo wie viel Wasser fließt“, erklärt Mogre. „Die einzelnen Werte sagen wenig aus, die Kombination vieler Daten hingegen – wir haben bei Corporate Technology Experten für solche mathematischen Verfahren – liefert wertvolle Ergebnisse. Beispielsweise haben wir den Verbrauch so präzise prognostiziert, dass wir daraus ableiten konnten, wie die Wasserpumpen möglichst energiesparend betrieben werden können.“ In Timişoara und Mailand konnte so etwa acht bis zwölf Prozent der Energie gespart werden. Gleichzeitig mussten die Wasserpumpen nur etwa halb so oft ein- und ausgeschaltet werden, was ihre Lebensdauer langfristig erhöhen dürfte.

In Lanzhou werden durch eine 18 Kilometer lange Pipeline täglich eine Megatonne Wasser für fast drei Millionen Menschen fließen. Defekte in diesen Leitungssystemen würden zu enormen Wasserverlusten führen.

Nachfolgeprojekte in China

In Stadtentwicklungsprojekten in China werden unter der Leitung der Division Process Industries & Drives (PD PA) die Ergebnisse von ICeWater überwiegend dafür genützt, Lecks in den Wasserleitungen zu entdecken. Große Teile der ICeWater-Software konnten übernommen werden oder wurden von den Experten vor Ort an die Besonderheiten des chinesischen Markts und die speziellen Anforderungen der Kunden angepasst. Sowohl in Hefei in der Provinz Anhui als auch in Lanzhou in der Provinz Gansu sollen große Hauptwasserleitungen mit Druck- und Durchflusssensoren überwacht werden. „In beiden Städten fließen gewaltige Wassermengen durch die überwachten Pipelines“, erklärt Ming Yu von Corporate Technology in China. „In Lanzhou werden durch die 18 Kilometer lange Pipeline täglich eine Megatonne Wasser für fast drei Millionen Menschen fließen. In Hefei versorgt die 17 Kilometer lange Hauptleitung rund 20 Quadratkilometer Stadtfläche. Defekte in diesen Leitungssystemen würden zu enormen Wasserverlusten führen.“ Die Pilotprojekte in Hefei und Lanzhou laufen zunächst bis etwa Ende des Jahres und werden anschließend wahrscheinlich fortgesetzt.

Aenne Barnard
Picture credits: von oben: 3. Bild Panthermedia