Wasserleitungen – das intelligente System, um Verluste zu reduzieren
42 % des Wassers, das durch die italienischen Wasserleitungsnetze strömt, geht verloren[1]. Schuld daran sind zu alte Leitungen und ein nicht optimiertes Netz. Ein ungeheuerlicher Prozentsatz, wenn man bedenkt, dass Wasser eine zunehmend kostbarere und knappere Ressource ist. Beim Versuch, Verluste zu reduzieren und die Effizienz des Netzmanagements zu steigern, kommt Künstliche Intelligenz ins Spiel. Wie? Mit einem von Alperia entwickelten System, das im Wassernetz der Stadt Trient angewandt wird, in Zusammenarbeit mit Novareti, der für das Management der Wasserleitungen verantwortlichen Gesellschaft.
Kontext: Das Wassernetz von Trient wird zu 65 % aus Brunnen in der Talsohle gespeist, und die Verluste stellen einen sehr hohen Kostenfaktor dar. Das Netz wird nur teilweise durchautomatische Systeme verwaltet, für alle manuellen Bedienungen ist der Eingriff einer erfahrenen Arbeitskraft erforderlich. Die Reduzierung der Verluste, die Begrenzung von Störungen und die Optimierung der Pumpleistung einer mittels eines Photovoltaiksystems gespeisten Anlage, um die Effizienz des Netzes zu steigern, sind die drei Ziele, die Novareti zur Zusammenarbeit mit Alperia bewogen haben.
Projekt: Zur Implementierung des von Alperia entwickelten, auf Künstlicher Intelligenz basierenden Systems begann Novareti mit einer Zonenunterteilung des Netzes, um dessen Kontrolle und Management optimieren zu können. Anschließend wurden am Netz Geräte installiert, die als Ankerpunkte für die von Alperia entwickelte Software dienten. Das System war so in der Lage, den Zustand des Netzes zu erfassen und eine kontinuierliche, vorbeugende Überwachung durchzuführen.
Künstliche Intelligenz: Die von Alperia entwickelte, auf Künstlicher Intelligenz basierende Software heißt Sybil Industrial und repräsentiert eine Lösung, dank derer das Pumpen von Wasser aus den Brunnen zu den Reservoirs optimiert und der Netzdruck minimiert werden kann, wodurch ein effizienteres Management mit weniger Verlusten und einer geringeren Ressourcenverschwendung gewährleistet wird. Es handelt sich um einen erweiterten Algorithmus, der auf Prognosemodellen beruht und bei jedem Ausführungszyklus durch die Analyse der Prozessdaten (Volumenströme, Druck usw.) den Wasserbedarf der Verbraucher schätzt. Auf der Grundlage der Schätzung berichtigt das System ggf. die Parameter für das Management des Wassernetzes und wird regelmäßig in Echtzeit aktualisiert, wodurch das Systemmanagement effizienter gestaltet wird. All dies ermöglicht die Aufrechterhaltung eines Mindestnetzdrucks in den Zeiten, in denen die Verbrauchernachfrage geringer ist, und die Erhöhung in den Stunden, in denen ein höherer Bedarf besteht. Das Ergebnis ist ein optimaler Ausgleich, der den Rohrverschleiß begrenzt und ein effizientes Systemmanagement gewährleistet.
Ergebnisse: Das von Alperia im Wassernetz von Trient eingeführte System ermöglichte eine Druckreduzierung von 6 bis 7 % und damit eine Verringerung der Netzverluste um 12 % (150.000 m3 Wasser pro Jahr, was dem Inhalt von zirka 60 olympischen Schwimmbecken entspricht), was sich sowohl aus ökologischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht positiv auswirkt. All dies führt nicht nur zu einer nachhaltigen Verwendung von Wasser, sondern auch zu wirtschaftlichen Vorteilen in Bezug auf die pro Jahr gesparten kWh Strom. Dabei geht es um 55.000 bis 60.000 kWh für das Pumpen, also 25 t CO2e pro Jahr. In finanzieller Hinsicht erzielt Novareti in Anbetracht des optimierten Pumpens, der Reduzierung der Verluste und der Reduzierung der Störungen erhebliche Einsparungen je nach den Energiekosten, die von Jahr zu Jahr variieren.
„Die Steuerung eines komplexen Wassernetzes durch manuelle Handhabung seitens einer Arbeitskraft ist keine einfache Sache: Die Regelung des Drucks an kritischen Knotenpunkten, die Aufrechterhaltung der Füllstände in den Reservoirs, der Betrieb der Pumpstationen zur Minimierung der Instandhaltungskosten sind die Mindestziele, die ein automatisches Regelungs- und Überwachungssystem verfolgen kann. Das von uns entwickelte System hat es uns ermöglicht, diese Ziele zu erreichen, die Effizienz des Netzes zu steigern, die Energiekosten und das Störungssrisiko zu minimieren und damit ein gutes Beispiel für viele andere Städte zu werden, die an einem besseren Management ihres Wassernetzes interessiert sind“, so Giacomo Astolfi, Leiter Innovation IoT & New Business bei Alperia Green Future, einem Unternehmen der Alperia Gruppe, das der Ansprechpartner vor Ort für Nachhaltigkeit und die ökologische Transformation ist.
[1] www.istat.it/it/files/2020/12/StatReport-CensAcque2018.pdf
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an: greenservice@alperia.eu
