Alternde Wasserleitungssysteme
Leitungsnetzbetreiber und Versorgungsunternehmen in aller Welt stehen unterschiedlichsten kritischen Herausforderungen wie überalterten Leitungssystemen, Dürre, Mittelknappheit und alternden Belegschaften gegenüber. Dies zwingt die Versorger, neue Strategien zu entwickeln, die ihnen helfen, ihre Systeme schnellstmöglich zu untersuchen und das Management des zukünftigen Betriebs dieser System zu verbessern.
Ein wesentlicher Teil der unterirdischen Leitungssysteme vieler Versorgungsunternehmen wurde in den 1950er-Jahren verlegt und nähert sich nun dem Ende seiner Nutzungsdauer. Rohrbrüche als erste sichtbare Auswirkung alternder Wasserleitungsnetze sorgen in den Kommunen, deren Leitungen das Ende ihrer Betriebszeit erreichen, für entsprechendes Kopfzerbrechen. Kleine Lecks, häufig auch als „tickende Zeitbomben" bezeichnet, bleiben häufig monatelang unentdeckt, bevor sie sich in Form von Wasseransammlungen, abfallendem Wasserdruck, Wasserverlusten oder auch verheerenden Leitungsbrüchen mit Straßenüberschwemmungen und Sachschäden manifestieren.
Die intelligente Stadt – IoT-gestütztes Wasserwirtschaftsmanagement
Der vom US-amerikanischen Nevada Center for Excellence als „die landesweit erste Installation ihrer Art" gepriesene Einsatz der Überwachungstechnologie EchoShore®-TX verbindet modernste Technikkonzepte mit sensorbasierter Datenerfassung und einer neuen Generation intelligenter Netzwerknutzung, dem „Internet of Things" (IoT). Als eine Kombination aus Umwelt-Monitoring, Systemautomation und Infrastrukturmanagement nutzt die EchoShore-TX-Plattform die Vorteile der Vernetzung „intelligenter" Sensoren und Geräte per IoT und ermöglicht dank hochmoderner, per Internet miteinander verbundener mobiler Technologien die ferngesteuerte Überwachung von Leitungen und das Management umfangreicher Leckortungsprogramme.
An Versorgungsleitungen und Löschvorrichtungen installierbare Sensoren erfassen Daten wie statischen Druck, Temperatur, Wasserqualität und Lecks, die anschließend per Mobilfunk und über maßgeschneiderte Benutzeroberflächen an das Versorgungsunternehmen übermittelt werden. Das auf kabellose Breitband-Netzwerke gestützte System dient der Vernetzung von Versorgungsunternehmen und gewährleistet die Überwachung von Leitungen in Echtzeit sowie bidirektionale Kommunikationsmöglichkeiten. Die Investition in diese hochmoderne Technik ermöglicht es den Versorgern, Lecks proaktiv zu orten und zu beheben, bevor es zu einer Katastrophe kommt.
Der Las Vegas Valley Water District (LVVWD) nutzt die EchoShore-TX-Plattform zur dauerhaften Ortung von Lecks. Das intelligente System hat es dem LVVWD ermöglicht, eine kritische Wasserleitung besser kennenlernen zu können und das Risiko leckbedingter Wasserverluste deutlich zu reduzieren. Die Überwachungsplattform kombiniert bewährte akustische Leckortungstechnologie mit modernster mobiler Kommunikationstechnik und maßgeschneiderten grafischen Benutzeroberflächen – mit dem Ergebnis einer äußerst kosteneffektiven Überwachungslösung. In Las Vegas überwachen 13 dauerhaft installierte akustische Sensoren eine ungefähr 6,5 km lange, unter dem Las Vegas Boulevard zwischen Sunset und Flamingo Roads verlaufende, in die Jahre gekommene Leitung.
„Dank dieser Technologie konnten wir endlich über den Tellerrand hinausschauen und feststellen, dass katastrophale Leitungsbrüche nicht plötzlich von jetzt auf gleich entstehen. In der Regel weisen sie ein zunächst winziges Leck auf, das größer wird und schließlich zu einer Versackung führt. Dank dieser Technologie sind wir in der Lage, unsere Leitung kontinuierlich zu überwachen, um solch kleine Lecks aufzuspüren, bevor daraus große werden, Maßnahmen sinnvoll zu planen und je nach Bedarf Reparaturen vorzunehmen. So können wir die Nutzungsdauer unserer Leitungen erheblich verlängern", erläutert Charles Scott, LVVWD Engineering Project Manager.
Nach Aktivierung der akustischen Sensoren beginnt die Erfassung der Daten über die zu untersuchende Leitung. Zu festgelegten Zeitpunkten werden die Daten auf einen sicheren Server hochgeladen, wo sie mithilfe hoch entwickelter Algorithmen ausgewertet, auf Lecks gesichtet und in Berichten dokumentiert werden. Für das Versorgungsunternehmen wird eine maßgeschneiderte Benutzeroberfläche entwickelt, die in das bereits vorhandene Softwaresystem des Kunden integriert werden kann. Im Falle eines Lecks können Warnmeldungen an ein Mobilgerät gesendet werden. So kann der LVVWD sein System weiterhin auf Schäden überprüfen, sich bezüglich der genauen Ortung von Lecks aber auf schneller vorliegende und präzisere Daten stützen.
Partnerschaften
Echologics und der Einsatz des EchoShore-TX-Systems in Las Vegas im Rahmen eines gemeinsamen Projekts mit unseren Partnern IBM und AT&T sind Teil der Global City Teams Challenge, einem vom National Institute of Standards and Technologies gesponserten Programm, das dazu dient, neue Technologien zu fördern und aufzuzeigen, die dem „Smart Cities"-Ansatz und der Nutzung von IoT-Konnektivitäts- und Netzwerktechnologien zugute kommen. Der Einsatz in Las Vegas beinhaltet die Nutzung mobiler Kommunikationstechnik von AT&T für die Erfassung, die Übermittlung und das Management der an den EchoShore-TX-Messstation ermittelten Daten sowie eine von IBM entwickelte Software für ein analysegestütztes Wassermanagementsystem einschließlich Analyse-, Visualisierungs- und Berichtsfunktionen.