Wasser 4.0 – Die Idee, die Herausforderungen, die Lösungen

„Wasser ist unser Leben. Jedoch wird die Ressource zunehmend knapper, ist ungleich verteilt und von Verschmutzung bedroht“, stellt C. Gutknecht fest. Ferner verweist er auf die aktuelle Diskrepanz zwischen Trockenperioden und Dürren auf der einen sowie periodische Starkregenereignisse und Flutkatastrophen auf der anderen Seite. „Bei vielen Herausforderungen kann Endress+Hauser mit seinen Produkten, Lösungen und Serviceleistungen einen Beitrag leisten“, erklärt er. Das beginne damit, kommunale und industrielle Prozesse ressourcenschonender zu gestalten, reiche über die Messung der Wasserqualität und das Monitoring beispielsweise des Sars-CoV-2 Virus oder anderer Erreger bzw. Stoffe im Abwasser und gehe bis hin zur Früherkennung von Starkregenereignissen. „Auch für die Themen Kreislaufwirtschaft und Wasserwiederverwendung bieten wir passende Messinstrumente an, beispielsweise für die Überwachung von Verfahren mit Membrantechnologien. Der Begriff Nachhaltigkeit hat für uns sehr viele Facetten“, sagt der Branchenexperte.

Schwerpunktsetzung beim Thema Wasser/Abwasser

Endress+Hauser verfügt insgesamt über ein breites Portfolio an Prozessmesstechnik. Es deckt sämtliche Messparameter mit einer Vielzahl an physikalischen Messprinzipien ab: Füllstand, Druck, Durchfluss, Temperatur, Flüssigkeitsanalyse, aber auch analoge und digitale Systemkomponenten bis hin zum IIoT-Ökosystem Netilion. „Als Lösungsanbieter sind wir darüber hinaus in der Lage, Anlagenbetreibern komplexe Messsysteme, wie Panels oder komplette Mess-Container, sowie Komplettmessstrecken inklusive Zubehör einbau- bzw. anschlussfertig zu liefern. Selbstverständlich nehmen wir die Technik auch in Betrieb, warten sie und leisten den entsprechenden Support“, sagt C. Gutknecht. Das Unternehmen ist außerdem zertifizierter Kalibrierdienstleister und berät Unternehmen zum Thema Wasserhaushaltsgesetz (WHG) oder zur Anlagensicherheit. „Mit Netilion Water Network Insights bieten wir darüber hinaus eine Wasser-4.0-Lösung zum Monitoring von Trink- und Abwasser“, erklärt er weiter.

Das Wasser-4.0-Konzept

Der Begriff Wasser 4.0 wurde vor einigen Jahren von der German Water Partnership ins Leben gerufen. Automatisierung und Digitalisierung stehen hierbei im Mittelpunkt. „Bei Wasser 4.0 geht es nicht nur um den Einsatz smarter Komponenten“, weiß C. Gutknecht, „das Konzept ist sehr viel umfassender.“ So sei es dessen Ziel, eine zuverlässige und sichere Ver- und Entsorgung von Wasser zu gewährleisten. Dabei würden sämtliche Prozesse über den gesamten Lebenszyklus von Anlagen beleuchtet – vom Engineering und Betrieb bis hin zu laufenden Optimierungen von Anlagen. „Um wasserwirtschaftliche Systeme in ihrer Komplexität und Vernetzung besser wahrnehmen zu können, werden IT-Systeme, smarte Sensorik sowie intelligente Hard- und Software verstärkt eingebunden. Die so gewonnene Transparenz ermöglicht es, Produktions-, Frühwarn- und Entscheidungsprozesse zu optimieren“, verdeutlicht der Experte.

Möglich wird somit beispielsweise auch die Realisierung von Frühwarnsystemen für Hochwasser- und Starkregenereignisse mit Cloud-basierter Sensorik. „Mit den dezentralen Sensoren kann eine Vielzahl an Gewässern wie Flüsse und Seen, aber auch der Grundwasserpegel engmaschig überwacht werden, ohne dass die Messgeräte extern mit Strom versorgt werden müssen“, so C. Gutknecht. Die Frühwarnsysteme würden die Behörden vor Ort frühzeitig alarmieren und ihnen die Möglichkeit geben, schnellstmöglich Schutzmaßnahmen einzuleiten, bevor es zu Personen- und/oder Sachschäden kommt.

Vorteile und Herausforderungen in der Praxis

Welchen Nutzen die Verknüpfung von Sensorik mit digitalen Kommunikationskonzepten in der Praxis bringt, zeigt das Beispiel der Gemeinde Oberzent im Odenwald. Dort befinden sich auf einem Gebiet von 165 km² 19 dezentral verteilte Einrichtungen der Wasserinfrastruktur zur Trinkwassergewinnung. „Bislang musste der Wassermeister die Hochbehälter und Anlagen einzeln abfahren, um Messwerte regelmäßig abzulesen und die Instrumente zu überprüfen“, erzählt C. Gutknecht. Durch ein neu installiertes LoRaWAN-Netzwerk und die teilweise Modernisierung der Messtechnik werden die einzelnen Einrichtungen nun in ein Cloud-basiertes Monitoring-System integriert, sodass der Wassermeister jederzeit alle Informationen auf mobilen Endgeräten und seinem Rechner in der Einsatzzentrale zur Verfügung hat. „So kann der tägliche Routinebesuch der Hochbehälter sowie der Wasseraufbereitungsstationen wegfallen und der Tag für die Wassermeister effizienter gestaltet werden“, erklärt er den Nutzen.