Water JPI – Joint Call 2017 – Transnationales Verbundvorhaben: IoT.H2O – Entwicklung von IoT-Technologien (Internet of Things) zur Überwachung und Steuerung von Trinkwasserversorgungsanlagen – Teilvorhaben 2: IoT Network und Digital Twin

Der Betrieb von Trinkwasseranlagen muss kontinuierlich überwacht werden, um Trinkwasserverluste zu vermeiden, um einen effizienten Betrieb zu realisieren und um auftretende Schäden an den Anlagen frühzeitig zu erkennen. Derzeit wird diese Aufgabe von Leitsystemen ausgeübt, in denen Sensordaten von Fernaufnehmern und anderen Anlagenkomponenten wie Ventile und Pumpen gesammelt werden. Leitsysteme sind sehr komplex und teuer und kommen deshalb, gerade bei kleinen Versorgungsunternehmen, nicht zur Anwendung. Der Betrieb der Anlagen erfolgt nicht automatisieret über ein Leitsystem, sondern manuell. Hierdurch werden ein effizienter Betrieb und die Überwachung erschwert. Durch die Digitalisierung eröffnen sich neue Möglichkeiten. Im Projekt IoTH2O soll das Potential von IoT-Technologien (Internet of Things) zur Überwachung von Trinkwasseranlagen genutzt werden. Basierend auf hydraulischen Modellen von ausgewählten Trinkwasseranlagen, werden die Positionen zur Platzierung der IoT-Sensoren festgelegt. Zu diesem Zweck werden gängige Messgeräte zur Messung von Strömungsgrößen wie Drücken, Wasserständen und Durchflüssen aber auch zur Erfassung des Betriebszustandes von Anlagenkomponenten, wie z.B. Pumpen mit Komponenten ausgerüstet, die eine Übertragung der Messdaten mit einer hohen zeitlichen Auflösung in Echtzeit in eine Cloudanwendung erlaubt. Basierend auf den Messdaten werden Modelle zur Optimierung und Entscheidungsunterstützung für den Betrieb der Trinkwasseranlagen entwickelt. Gleichzeitig können diese Modelle als "digitaler Zwilling" zum Testen von alternativen Betriebskonzepten, zur Schulung von Betriebspersonal und zur Auswahl von neuen Anlagenkomponenten verwendet werden. Die IoT-Systeme werden in Anlagen in Brasilien, Belgien und Deutschland im Feldversuch getestet und leisten einen Beitrag zur Reduzierung von Wasserverlusten, ermöglichen angepasste Wartungsstrategien und erhöhen die Energieeffizienz der Anlagen.