Hightech für den Schlüssel zum Leben: Eine kurze Geschichte des Wassers, Teil 1

Technologien für den Kreislauf des Wassers

Sauberes Wasser ist für uns in Österreich selbstverständlich. Dabei übersieht man leicht, dass es zunehmend eng wird für den Schlüssel zum Leben! Obwohl 71 Prozent der Erde mit Wasser bedeckt sind, haben dennoch Milliarden von Menschen weltweit keinen regelmäßigen Zugang zu sauberem Wasser. Auch Landwirtschaft und Industrie sind von einer ausreichenden Wasserversorgung abhängig. Der Klimawandel verstärkt diese Probleme noch durch extreme Wetterereignisse wie Hochwasser, Dürre und Stürme. Die meisten Regionen der Welt sind mittlerweile direkt betroffen – der Sommer 2021 hat dies auch in Österreich noch deutlicher gemacht!

Wasser als Thema der Gegenwart und Zukunft
Das Thema Wasser nimmt bei uns einen sehr hohen Stellenwert ein. Mit jahrzehntelanger Erfahrung, den neuesten digitalen Technologien und dem Willen, die besten und sichersten Lösungen zu schaffen, arbeiten wir jeden Tag daran, …
… Trinkwasser in trockenen Gebieten nachhaltig zu gewinnen,
… Wasser sicher und ausreichend zur Verfügung zu stellen,
… Wasserverluste in Leitungsnetzen möglichst gering zu halten,
… Abwasseranlagen laufend effizient und sicher zu betreiben und bei alldem
… Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung in den Vordergrund zu stellen!
 

© Siemens

Wir erwarten, dass Wasser sauber und zuverlässig aus der Leitung kommt, über die Technologie dahinter macht sich kaum jemand Gedanken. Dies beginnt sich nun mehr und mehr zu wandeln, auch und gerade deshalb, weil der Wert des Wassers steigt und der nachhaltige Umgang mit dieser Ressource an Bedeutung gewinnt. Wasser soll sauber und mit hoher Sicherheit verfügbar sein. Und die gute Nachricht: Innovative und zuverlässige Technologie wird das auch in Zukunft gewährleisten. Denn aufgrund der Klimaentwicklung und der Schonung unserer natürlichen Ressourcen wird es noch wichtiger, Verluste zu minimieren, mittels Aufbereitung neue Trinkwasserressourcen zu erschließen bzw. Emissionen in die Umwelt noch weiter zu reduzieren.

Alles unter Kontrolle: Lebenszyklus von Wasseranlagen
Der Lebenszyklus von Prozessanlagen kann in fünf Phasen unterteilt werden: Planung, Engineering, Betrieb, Wartung/Instandhaltung und Modernisierung. Die Lösungen von Siemens decken all diese Phasen ab bzw. integrieren die Prozesse untereinander! In jedem Fall gilt es, die Technologien optimal auf die jeweilige Anwendung auszurichten und laufend an einer Verbesserung der Nachhaltigkeit bei der Nutzung von Ressourcen wie Wasser oder Energie zu arbeiten. Schließlich hat der Zeitaufwand für die Betreuung durch das Personal eine enorme Bedeutung! Intelligente Automatisierungs- und Softwarelösungen wie die Leittechnik-Software SIMATIC PCS 7 oder COMOS, eine Lösung für höchste Datentransparenz integriert über alle Lebenszyklusphasen, optimieren die Effizienz bei der Planung und im Betrieb. Sie heben die Prozess- und Energieffizienz in Wasserversorgungs- und Abwasseranlagen, simulieren Geräte- und Netzzustände und unterstützen mit einfachen digitalen Tools bei der Abwicklung und Dokumentation von Prozessen wie z.B. für Wartung und Instandhaltung All dies trägt zu einer besseren Zuverlässigkeit und Sicherheit der Wasserversorgung bei und optimiert gleichzeitig den Ressourcen- und Energieverbrauch.

© Siemens

Technologie sichert Verfügbarkeit
Kommt das Wasser nicht aus dem Gebirge bzw. aus dem Boden, ist ohne Pumpstationen kaum ein Auskommen. Unsere Steuerungs- und Messtechnik sowie Sensorik gewährleisten den zuverlässigen Fluss des Wassers zum Verbraucher. Pumpensteuerungen können z. B. hinsichtlich Energietarife, Lastmanagement und Auslastung optimiert werden. Spezielle Regelungen (MPC – Modellprädiktive Mehrgrößenregelungen) können beispielsweise Belüftungssteuerungen in Kläranlagen sehr energieeffizient gesteuert werden. Ebenso ist unsere intelligente Antriebstechnik enthalten: Motoren, Frequenzumrichter etc. stellen den optimalen Betrieb sicher. Und selbstverständlich entspricht alles den neuesten Anforderungen an Systemsicherheit – von der Messtechnik über die Datenübertragung bis hin zu den Prozessleitsystemen.

Nicht zuletzt zählen Trinkwasserversorgungen zur kritischen Infrastruktur. Für große Versorger  ist die Sicherheit von Netz- und Informationssystemen gesetzlich geregelt. Unter Berücksichtigung sämtlicher Aspekte wie Sicherheit der Datenübertragung, Cyber Security, Redundanz und Hochverfügbarkeit sind unsere Systeme genau für diesen Anwendungsbereich entwickelt worden. Zudem sind die ständige Überwachung und Optimierung der sicheren Energieversorgung immer mehr Thema. Dieses intelligente Energiemanagementsystem kommt ebenfalls von Siemens.

Schutz der Ressource Wasser durch Digitalisierung
Mit auf Hightech basierenden neuartigen Messmethoden, weltweit möglichen Online-Datenübertragungen oder selbstlernenden digitalen Systemen eröffnen sich auch für die Wasserwirtschaft völlig neue Möglichkeiten. Der Schutz der Ressource Wasser und der Kampf gegen den Klimawandel lässt sich nun bestens mit der Energieeinsparungen und Prozessoptimierung verbinden. Dabei geht es nicht darum, bestehende Anlagen vollständig umzubauen, sondern zum Nutzen der Betreiber mit intelligenten Funktionen zu ergänzen. Bestes Beispiel dafür ist die „Digital Twin“-Technologie. Hier kann mit Hilfe von Softwaretools von der Anlagensteuerung bis hin zur Simulation gesamter verfahrenstechnischer Prozesse ein digitaler Zwilling von Wassernetzen oder Aufbereitungsanlagen erstellt werden. Das Training von Mitarbeitern für Ernstfälle, die Simulation der Auswirkungen von Starkregenereignissen oder die Optimierung des Energieverbrauchs sind damit gezielter möglich und er kann dabei helfen, Risiken zu vermeiden. Im Bereich der Wassernetze werden Digitalisierungstechnologien z.B. für die Identifizierung von Leckagen und Wasserverlusten eingesetzt.