SMaRT-Online WDN

Eine jederzeit verfügbare und qualitativ hochwertige Trinkwasserversorgung ist in Europa Stand der Technik. Alle technischen Prozesse sind erprobt und optimiert. Wie sicher sind aber Trinkwassersysteme gegenüber Verunreinigungen? Welche Methoden gibt es zur Vorbeugung und zum zeitnahen Erkennen von Kontaminationen? Wie schnell können die Versorgungsunternehmen reagieren und Gegenmaßnahmen zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung einleiten? Das Ziel des deutsch/französischen Forschungsprojektes SMaRT-OnlineWDN war es genau, ein System zur Entscheidungsfindung zu erarbeiten.

Das Vorhaben hat untersucht, auf welche Art neu entwickelte Sensoren zur Überwachung der Trinkwasserqualität und zur zeitnahen Erkennung von Kontaminationen in Trinkwassernetze integriert werden können, so dass mit einer minimalen Anzahl von Sensoren eine optimale Überwachung ermöglicht wird.

Die ermittelten Sensordaten werden an das Leitsystem gesendet, wo sie mit Hilfe eines Alarmgenerierungs-Moduls ausgewertet werden und beim Erkennen von auf Kontamination hindeutende Zustände einen Alarm ausgeben.

Mittels eines Online-Simulationsmodells wird der Systemzustand des Versorgungsnetzes nahezu aktuelle abgebildet. Zur Identifikation von Kontaminationsquellen wurde ein Algorithmus entwickelt, mit dem sich der Ort der Eintragsquelle der Kontamination eingrenzen und sich die Ausbreitung einer Verunreinigung im Verteilungsnetz in den nächsten Stunden vorhersagen lässt. Daraus lassen sich wirkungsvolle Gegenmaßnahmen ableiten, wie zum Beispiel das Ausspülen von kontaminiertem Wasser oder das Absperren von Teilen des Trinkwasserversorgungsnetzes.

Zur Erfassung der sozio-ökonomischen Folgen einer Kontamination wurde eine Risikoanalyse durchgeführt, die potenzielle Kontaminationsrisiken und ihre Auswirkungen unter ökonomischen, sozialen und umweltbezogenen Gesichtspunkten beleuchtet

Ergebnisse des Projekts

Die Gesamtergebnisse des Projekts zeichnen sich besonders durch ihren hohen praktischen Wert aus. So konnten die Erkenntnisse aus den Simulationen in den Versorgungsnetzen von Berlin, Paris und Straßburg unter realen Bedingungen überprüft werden. Zudem konnte in Straßburg die Leistungsfähigkeit des echtzeitfähigen Alarmgenerierungs-Moduls durch einen mehrere Monate dauernden Testbetrieb nachgewiesen werden. Das Instrument zur Sensor-platzierung wurde in Paris und in Berlin erfolgreich getestet.

(Bild: © YouTube Die Karlsruher Fraunhofer-Institute)