Virtuelles Wassernetz optimiert Ver- und Entsorgung

(28.1.2010) Wasserwerke und Kläranlagen sind nach Flughäfen die größten kommuna­len Energieverbraucher. Mit Hilfe eines neuen Simulationsverfahrens von Siemens kön­nen nun die Komponenten sowie die Automatisierungstechnik eines Wassernetzes bereits vor Beginn der Baumaßnahmen getestet und aufeinander abgestimmt werden. Dieses virtuelle Engineering, das noch 2010 als Prototyp vorgestellt werden soll, verspricht außer bei Planung und Design neuer Anlagen auch bei der Modernisierung von Wassernetzen eine kürzere Entwicklungszeit und Kostensenkungen für die Kunden.

Mehr als fünf Milliarden Kubikmeter Trinkwasser liefern deutsche Wasserversorger Jahr für Jahr und knapp doppelt soviel Abwasser muss durch die Kanalisation geleitet wer­den. Dabei muss der Wasserdruck in den verschieden dicken Rohren immer in einem bestimmten Bereich liegen, Zwischenspeicher sollen nicht zu voll, aber auch nicht zu leer sein, und Pumpen dürfen auf keinen Fall trockenfallen. Um das sicherzustellen kontrolliert eine Automatisierungstechnik den Wasserfluss mit Hilfe von Steuergeräten und Sensoren, die zum Beispiel Druck und Durchflussgeschwindigkeiten messen. Das neue Simulationsverfahren soll nun anhand des virtuellen Prozessmodells des jeweili­gen Wassernetzes das optimale Zusammenspiel aller Komponenten schon in der Planungsphase gewährleisten.

Dazu hat Siemens Corporate Technology physikalische Modelle für alle Bausteine eines Wassernetzes und Algorithmen für die Simulation der Wasserströme entwickelt. Mit der daraus entstandenen digitalen Bibliothek kann die reale Automatisierungstechnik eines Wassernetzes am virtuellen Prozessmodell getestet und optimiert werden. Danach werden die am Computer entwickelten Steuerungsvorgänge auf reale Steuer­geräte übertragen, am Modellnetz erprobt und verfeinert. Erst wenn sich das System nach Durchspielen verschiedener Szenarien und Ausfällen als stabil erweist, wird es am realen Wassernetz in Betrieb genommen. Das neue Verfahren basiert auf dem Wassermanagementsystem SIWA PLAN von Siemens, mit dem Wassernetze zu Pla­nungs- und Trainingszwecken sowie zur Online-Betriebsoptimierung modelliert werden.

Weitere Informationen zu Wassermanagement und Virtuellem Wassernetz können per E-Mail an Siemens Water Technologies angefordert werden.