Infrastruktur in der Wasserwirtschaft Georeferenzierte Bestandspläne für die Wasserwirtschaft

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Bittermann / Dr. Jörg Kempf

Stromnetze, Gaspipelines, Fernwärme-, Wasser- und Abwasserleitungen sind buchstäblich die Lebensadern einer modernen Gesellschaft – und zugleich das wichtigste Kapital der Netzbetreiber. Eine nachhaltige und effiziente Wasserwirtschaft braucht eine möglichst vollständige digitale Erfassung der Ver- und Entsorgungs-Infrastruktur.

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Leica Mobile Matrix ist eine Software-Lösung für interaktives Bearbeiten, Visualisieren und Aktualisieren von Vermessungs- und Objektdaten direkt im Feld.
Leica Mobile Matrix ist eine Software-Lösung für interaktives Bearbeiten, Visualisieren und Aktualisieren von Vermessungs- und Objektdaten direkt im Feld.
(Bild: Leica Geosystems)

Intergraph hat nachgezählt – und kommt zu beeindruckenden Zahlen: Demnach werden die öffentlichen Wasserversorgungsnetze in Deutschland auf eine Gesamtlänge von 370 000 km beziffert, die Misch-, Schmutz- und Regenwasserkanäle der Abwasserentsorgung belaufen sich auf insgesamt etwa 515 000 km. Hinzu kommen Tausende von Anlagen und Bauten als funktionale Bestandteile für eine zuverlässige Wasserwirtschaft.

Diese Zahlen führen vor Augen: Dokumentation, Überwachung, Wartung und Störfallmanagement, Ausbau und auch Rückbau der Netze sind nur durch Einsatz leistungsfähiger Netzinformations- und Netzmanagementsysteme zu bewältigen.

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Georeferenzierte Daten bilden die Basis für eine Vielzahl von Prozessen in der Wasserwirtschaft, jedoch ist die Georeferenzierung nur ein Merkmal von vielen anderen. Der Datenaustausch über Fach-, System- und Institutionsgrenzen hinweg trägt erheblich zur effizienten Nutzung und automatisierten Weiterverarbeitung bei. Doch es sind immer objektbezogene Informationen, wie z.B. Bauart, Materialien, Dimensionierungen und Bemessungsgrößen für einen Deich, ein Hochwasserrückhaltebecken, eine Verrohrung, ein Überschwemmungsgebiet, die letztendlich über den Nutzwert von Daten entscheiden.

In den Niederlanden gibt es zurzeit 24 „Waterschappen“ (Wasserverbände), die die Aufgabe haben, den Wasserhaushalt in einer bestimmten Region zu regeln. Da die Niederlande zu einen Drittel unter dem Meeresspiegel liegen, kommt dem so genannten Wasserverbund eine wichtige Rolle zu: Er wird nicht durch Gemeinde- oder Provinzgrenzen bestimmt, sondern durch Strömungs- oder Entwässerungsgebiete.

Waterschappen arbeiten mit Geonis

Geonis von Geocom soll hier zukünftig eingesetzt werden, um die unzähligen Wasserkanäle, Flüsse, Seen und anderen Wasserwege wie auch die Bauwerke und Wasserschutzeinrichtungen, die den Niederländern dazu dienen, ihre Füße trocken zu halten, zu visualisieren und zu verwalten. Mit Geonis lassen sich zudem Längenprofile und Querschnitte erstellen: eine wichtige Funktion für die Berechnung von Abflusskapazitäten oder für die Berechnung der Kosten für den Unterhalt der Kanäle.

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2012 kamen die Wasserverbände zum Entschluss, das überalterte Geografische Informationssystem namens Iris, das sie bisher genutzt hatten, zu ersetzen. Iris basiert auf ArcGIS 9, war auf die Bedürfnisse des Wassermanagements in den Niederlanden ausgerichtet und hatte die Wasserverbände während vieler Jahre effizient unterstützt. Doch das System war zunehmend nicht mehr in der Lage, sich verändernde und neue Anforderungen abzudecken.

Eine der wichtigsten Anforderungen an die Nachfolgerlösung von Iris war, dass es sich um ein Standardprodukt handeln sollte, das flexibel und außerdem fähig war, neue Anforderungen durch Konfiguration anstelle von Entwicklung umzusetzen. Wichtige Funktionen wie das Profilmodul sollten Teil des Standardprodukts und sowohl für Desktop und Server als auch mobil verfügbar sein. Die Konzeptprüfung, die Esri Niederlande federführend in enger Zusammenarbeit mit den Wasserverbänden innehatte, bestätigte, dass Geonis die richtige Lösung für den Ersatz von Iris ist. Daraufhin entschieden sich drei Wasserverbände als erste für Geonis als zukünftige Plattform.

Die „Waterschappen“ sind für den Unterhalt einer Vielzahl von Objekten – Brücken, unterirdische Wasserleitungen, Kanäle, Gräben und Fischtreppen – verantwortlich. Mit einer individualisierten Version von Leica Mobile Matrix – der Software für die mobile GIS-Datenerfassung mit Sensoranschluss – konnte ein eindrucksvoll schneller und effizienter Arbeitsablauf zur Erfassung bestehender Anlagen geschaffen werden.

Management von Wasser- und Abwassernetzen

Intergraphs Lösungen für Wasserversorger und Abwasserbetriebe unterstützen alle Aspekte der kommunalen bzw. privatwirtschaftlichen Wasserversorgung und Abwasserentsorgung. Die wesentlichen Vorteile:

  • Nutzer können Informationen, Abfragen und Ergebnisse in Listen, thematischen Karten, Reports und Diagrammen schnell und anschaulich bereitstellen. Auch systemübergreifende, integrative Auswertungen (Verknüpfung der Daten des Netzinformationssystems mit Daten aus anderen Systemen) sind möglich.
  • Optimierungen bei Wartung und Instandhaltung: Durch Schadensauswertungen und Aufzeichnung des Ist-Zustandes von Anlagen kann der Nutzer Schwachstellenanalysen durchführen, bedarfsorientierte Instandhaltungsintervalle festlegen und langfristige Planungen kostensicher vornehmen. Die Schadensstatistik ist u.a. nutzbar für eine Minimierung der vorzuhaltenden Ersatzteile und dient somit der Reduzierung des Lagerbedarfs und der Verwaltung.
  • Planung von Neubaumaßnahmen: Nutzer haben die Möglichkeit, beliebige Planungsvarianten zu erstellen und diese im Hinblick auf benötigtes Material und Kosten zu vergleichen.
  • Durch aktuelle Daten und Informationen sowohl für den Innendienst als auch für den Außendienst wird die Versorgungssicherheit erhöht. Im Fall einer Störung können die Nutzer zudem bedeutend schneller und gezielter reagieren. Bei geplanten Wartungsarbeiten können Kunden rechtzeitig über die erforderlichen Maßnahmen informiert werden.

Die Stadtwerke Duisburg nutzen die Multi-Utility Lösung „G!nius“ auch für die Dokumentation und Verwaltung des Wassernetzes. Der Wasserverband Mittleres Burgenland und Wasserverband Nördliches Burgenland setzen „G!nius“ zur Dokumentation und Verwaltung des Wassernetzes ein.

Derzeit erproben die Stadtwerke Karlsruhe das mobile Betriebsmanagement-System Pramos der PWT Wasser- und Abwassertechnik: Ziel ist es, den Betrieb von Versorgungsanlagen weiter zu optimieren – dazu muss der Umgang mit Planungs- und Bestandsdaten verbessert werden.

Mit Pramos wird untersucht, beispielsweise die im Feldeinsatz erledigten Instandhaltungsaufgaben in die Bestandssysteme zurückzusenden.

Das System stellt dem Anwender alle Daten, die zur Erfüllung seiner Aufgaben benötigt werden, digital und mobil überall zur Verfügung. Der digitalisierte, kundenspezifische Datenbestand wird über eine standardisierte Datenschnittstelle, beispielsweise über XML, OPC oder CSV, mithilfe eines speziellen Serverdienstes in einem objektorientierten Datenmodell konsolidiert und dem Frontend-System, also dem mobilen Endgerät, bereit gestellt.

* Der Autor ist freier Mitarbeiter bei PROCESS.

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