Nutzung des Potenzials von Daten und digitalen Technologien für das urbane Wassermanagement

Vor dem Hintergrund von Klimawandel und Bevölkerungsentwicklung müssen europäische Städte das Management ihrer Wassersysteme schrittweise verändern. Digitale Technologien wie mobile Endgeräte, Online-Sensoren, Methoden des Maschinellen Lernens und Künstlicher Intelligenz sowie Cloud-Lösungen können als Werkzeuge erheblich zu einer verbesserten Bewirtschaftung von Wasserinfrastrukturen beitragen. Die Qualität von Dienstleistungen der Daseinsvorsorge kann durch digitale Vernetzung zwischen Wasserbetrieben, Behörden und Bürgern optimiert werden. Darüber hinaus können digitale Anwendungen auch zur Sensibilisierung der Öffentlichkeit im Umgang mit Wasser beitragen.

Am Beispiel und in Zusammenarbeit von fünf europäischen Großstädten - Berlin, Mailand, Kopenhagen, Paris und Sofia – wird DWC das Potenzial smarter digitaler Technologien nutzen, um die integrierte Bewirtschaftung von Wassersystemen voranzubringen.

Unter der Leitung des Kompetenzzentrums Wasser Berlin (KWB) entwickeln und demonstrieren 24 Partner aus 10 europäischen Ländern innovative digitale Lösungen zur Bewältigung der großen Herausforderungen im Wassermanagement. Dazu gehören der Gesundheitsschutz genauso dazu wie die Verbesserung der Leistung und Rentabilität von Wasserinfrastrukturen sowie neue Anwendungen zur Information der Öffentlichkeit über das Wassermanagement in der Stadt. Die Anwendungsbereiche der geplanten digitalen Lösungen reichen vom Grundwassermanagement über Wartung und Betrieb von Abwasserkanälen, Abwasserbehandlung und -wiederverwendung bis hin zur Bewirtschaftung von Badegewässern.

Die Maßnahmen werden in enger Zusammenarbeit zwischen Kommunen, Betreibern, Forschungsinstituten und Innovationsakteuren aus den Bereichen Digitalisierung und Wasserwirtschaft entwickelt. DWC integriert die Entwicklung digitaler Lösungen in ein spezielles Leitprotokoll, um die bestehenden Lücken in Bezug auf Governance, Interoperabilität und Cybersicherheit zu schließen.

In Berlin soll mit neuartigen Monitoringverfahren ein Betrag dazu geleistet werden, umweltschädliche Emissionen aus dem Kanalnetz zu verringern. Der Schwerpunkt liegt auf der Identifizierung von Fehlanschlüssen in der Kanalisation, Mischwasserüberläufen und der Optimierung der Planung und Wartung von Trinkwasserbrunnen. Mit Anwendung von Visualisierungstechniken wie Augmented Reality soll die Öffentlichkeit für die Herausforderungen des Grundwassermanagements sensibilisiert werden.

In Paris soll DWC einen Beitrag leisten, die Badegewässerqualität in der Seine für die Olympischen Spiele 2024 zu verbessern. Mit innovativen Online-Sensoren, unterstützt durch Methoden des Maschinellen Lernens, soll die Wasserqualität an den offiziellen Badestellen vorhergesagt werden.

In Sofia liegt der Fokus auf einer Verbesserung der Kanalnetzbewirtschaftung. Mit intelligenter Kanalreinigungstechnologie sollen hier die Betriebskosten gesenkt werden.

In Kopenhagen sollen Umweltauswirkungen von Kanalüberlastungen und Überflutungsrisiken durch Anwendung von Online-Sensoren und Prognosetools im Kanalnetz und Kläranlage verringert werden.

Das Hauptaugenmerk in Mailand liegt auf Methoden zur sicheren Wiederverwendung und Verteilung von Abwasser für die landwirtschaftliche Bewässerung.

DWC soll als Leuchtturmprojekt dazu beitragen, dass auch in anderen europäischen Städten digitale Methoden verstärkt in den Anwendungsfokus zu rücken und damit europäischen Technologieanbietern neue Marktchancen zu eröffnen.

• Offizielle Projekt-Website von DWC

Berlin: Verbesserungen für Instandhaltung und Betrieb von Wasserinfrastruktur

• Anwendung von Algorithmen des Maschinellen Lernens zur proaktiven Wartung von Trinkwasserbrunnen

• Innovative Monitoring-Technologien zur Identifizierung von Fehlanschlüssen im Regenwasserkanälen

• Augmented Reality (AR) zur Visualisierung von Grundwasserbewegungen für die Kommunikation mit der Öffentlichkeit

Paris: Verbesserung der Badegewässerqualität für die Olympischen Spiele 2024

• Echtzeit-Sensoren zur Identifikation bakterieller Belastungen im Fluss

• Algorithmen des Maschinellen Lernens zur Prognose von Kontaminationsrisiken an offiziellen Badestellen

• Badegewässer-App als Tool zur Information der Öffentlichkeit über Badegewässerqualität

Mailand: Sichere Wasserwiederverwendung für die landwirtschaftliche Bewässerung

• Frühwarnsystem zur Verhinderung mikrobieller und toxischer Kontamination bei der Wasserwiederverwendung

• Matchmaking-Plattform zur Verknüpfung von Bewässerungsbedarf und sicherer Wasserverfügbarkeit und -qualität

• Drohnen zur Überwachung der Effizienz von Bewässerungsmaßnahmen

• Serious Games zur Einbindung der Öffentlichkeit, um gesellschaftliche und wirtschaftliche Hemmschwellen gegen Wasserwiederverwendung abzubauen

Kopenhagen: Verbesserung von Überflutungs- und Umweltschutz

• Verbesserte Prognosen von Abwasserströmen in der Kanalisation mit Sensoren und einem numerischen Wettervorhersagemodell

• Regenwassermanagement mit Echtzeitsteuerung von Abwassernetzen und Kläranlagen

• Web-basierte Plattform zur Visualisierung der Datennutzung und Entscheidungsfindung im Stadtgebiet von Kopenhagen

Sofia: Optimierung von Betriebs- und Investitionskosten für die Kanalisation

• Einsatz kostengünstiger Temperatur-Sensoren zur Echtzeitmessung von Mischwasserüberläufen

• Anwendung von smarter Kanalreinigungstechnologie mit Kameras zur Senkung der Betriebskosten

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