Klimaresiliente Wasserwirtschaft: Stabile Versorgung und Hochwasserschutz

Dürresommer, trockene Böden, leere Speicher: Der Klimawandel trifft die Wasserwirtschaft mit voller Wucht. Hinzu kommen Extremwetter- und Hochwasserereignisse. Kommunen und kommunale Wasserversorger stehen vor großen Herausforderungen.

Als Reaktion darauf hat das Bundeskabinett im März 2023 die „Nationale Wasserstrategie“ verabschiedet. Auf europäischer Ebene verfolgt der „European Blue Deal“ ähnliche Ziele: eine nachhaltige Wasserwirtschaft, die Ressourcen schützt, effizient nutzt und dem Klimawandel begegnet. Für Städte und Gemeinden bedeutet das: Sie müssen ihre Infrastrukturen modernisieren und darauf ausrichten – für eine krisenfeste, zukunftsfähige Wasserversorgung. Kurzum: Die Wasserversorgung muss resilient werden. Das Internet der Dinge (IoT) ist dabei eine Schlüsseltechnologie.

Doch wie genau kann Digitalisierung zur Resilienz beitragen? Die Antwort liegt in einer Kombination aus smarten und effizienten Wasserinfrastrukturen. Dazu gehört digitale Messtechnik ebenso wie robuste Leitungsnetze, wirksamer Gewässerschutz und Hochwassererkennung. Digitale Überwachungslösungen liefern dabei die nötigen Echtzeitdaten: Sie erkennen Störungen frühzeitig, überwachen den Zustand der Infrastruktur und lösen automatisierte Rückmeldeschleifen aus, sogenannte Feedback-Loops.

Die Grundlage für eine stabile Wasserversorgung ist jedoch die Sicherstellung der Verfügbarkeit – also die kontinuierliche Überwachung von Grundwasserpegeln und Wasserqualität.

René Claussen

René Claussen, Geschäftsbereichsleiter Messsysteme, IoT und Digitale Lösungen bei ZENNER, erklärt: „Mit entsprechenden Sensoren lassen sich die Messwerte zu Wasserpegeln über LoRaWAN® direkt in unsere Plattform element suite übertragen und vom Wasserversorger abrufen. Auf demselben Weg übertragen unsere Kunden die Messwerte von Wasserzählern und überwachen ihre Leitungsnetze.“

ZENNER produziert seit mehr als 100 Jahren Wasserzähler. Seit mehr als zehn Jahren kombiniert das Unternehmen seine Messtechnik mit leistungsfähigen Funktechnologien wie LoRaWAN® und Wireless M-Bus.

ZENNER bietet als Smart Water Solution Provider heute ein umfassendes Lösungsportfolio, mit dem Wasserversorger von der digitalen Messwerterfassung über das Monitoring der Wasserqualität bis zum Hochwasserschutz zahlreiche Prozesse in der Wasserwirtschaft digitalisieren können. Mehr als 400 Digitalisierungsprojekte mit Stadtwerken, Wasserversorgern und Kommunen hat ZENNER bereits umgesetzt.

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PRAXISBEISPIEL: WIDERSTANDSFÄHIGE WASSERNETZE

Ein anschauliches Beispiel für den Einsatz digitaler und nachhaltiger Überwachungssysteme ist die Leckageerkennung in Wassernetzen. Weltweit gehen täglich rund 126 Milliarden Kubikmeter Frischwasser wegen undichter Leitungen verloren. In Europa liegt der durchschnittliche Wasserverlust pro Kopf bei etwa 50 Litern täglich. Das sind rund zehn Prozent des eingespeisten Frischwassers. In vielen Entwicklungsländern liegt der Anteil sogar bei bis zu 50 Prozent.

Um Wasserverluste im Netz zu reduzieren, haben die Stadtwerke Stade gemeinsam mit ZENNER und der HST Systemtechnik GmbH ein Pilotprojekt realisiert. Mit Hilfe von LoRaWAN® werden entsprechende Verluste im Versorgungsnetz erkannt. Zum Einsatz kommen multifunktionale Sensoren, die Parameter wie Durchfluss, Druck, Temperatur und Geräuschentwicklung messen – allesamt Indikatoren für mögliche Schäden in der Leitung. Die Sensoren senden ihre Daten drahtlos an eine zentrale Plattform – regelmäßig in definierten Abständen oder in Echtzeit, je nach Bedarf. So lassen sich Leckagen nicht nur schnell identifizieren, sondern auch punktgenau lokalisieren. Das spart erhebliche Mengen an Wasser.

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Das Praxisbeispiel zeigt: Eine nachhaltige Wasserwirtschaft braucht verlässliche Daten – in hoher Frequenz, mit hoher Qualität und dauerhaft verfügbar. Genau hier setzt das neue Lösungspaket „Metering as a Service“ von ZENNER an. Es kombiniert moderne Messtechnik mit zwei Funktechnologien und der passenden App zur Konfiguration. Der IUWS Ultraschall- Hauswasserzähler von ZENNER ist mit der Funktion „Parallelfunk“ ausgestattet. Er überträgt also Messdaten gleichzeitig über LoRaWAN® und Wireless M-Bus. Besonders in Randlagen sichert diese Doppelstrategie eine stabile Datenübertragung. Alle erfassten Daten sind zentral in der nach ISO 27001 zertifizierten Datenplattform verfügbar und lassen sich über Schnittstellen in Abrechnungs- oder ERP-Systeme übertragen.

Für Stadtwerke und Kommunen mit bestehender LoRaWAN®-Infrastruktur bietet die Lösung einen klaren wirtschaftlichen Vorteil: Die Zählerfernauslesung lässt sich ohne weitere Investitionen in die Infrastruktur umsetzen. Die funkfähigen Zähler werden einfach in das bestehende Netz eingebunden.

René Claussen zieht ein Fazit: „Die Kombination aus unserem Ultraschall-Wasserzähler, zwei Ablesetechnologien und dem europaweit größten LoRaWAN®-Netz bietet Wasserversorgern den einfachsten Einstieg in die Digitalisierung. Mit der Einbindung weiterer Sensoren und Geräte lassen sich nachhaltige und resiliente Wassersysteme aufbauen und sogar Lösungen für den Hochwasserschutz integrieren.“

Digitale Lösungen für die Wasserwirtschaft zahlen
u. a. auf folgende UN-Ziele ein:

SDG 3
SDG 6
SDG 11: Nachhaltige Städte und Gemeinden