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4 Beispiele aus der Praxis für nachhaltige Wassernutzung mit IoT

März 24, 2022

Was Klimawandel bedeutet versteht man spätestens, wenn man selbst mit zunehmend extremen Wetterereignissen und dem steigenden Meeresspiegel konfrontiert ist. Zunehmende Wasserknappheit, Engpässe in der Wasserversorgung und Wasserverschmutzung sind weitere Herausforderungen, die der Klimawandel mit sich bringt. Und diese Themen betreffen alle, vom landwirtschaftlichen Betrieb bis zur Stadtverwaltung. Um die Wasserversorgung effizienter zu gestalten und die Umweltbilanz zu verbessern setzt man auf smarte IoT-gestützte Wassermanagementsysteme.

Zu den zahlreichen Vorteilen der IoT-Technologie zählt, dass sie hilft, die Wasserqualität hoch zu halten. Intelligente Sensoren informieren darüber, dass Anlagen wie Pumpen und Rohrleitungen einwandfrei funktionieren, und mit IoT-Diensten kann man Abwässer sicher und unter Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften entsorgen.

Werfen wir einen genaueren Blick auf die häufigsten Einsatzszenarien, die die beeindruckenden Vorteile intelligenter Wassermanagementsysteme verdeutlichen.

Smart City Water Management

Stadtverwaltungen müssen stets einen genauen Überblick über die Wasserversorgung, den Verbrauch und die Anlagen haben. IoT hilft dabei, die gesamte Wasserversorgungskette transparenter zu machen und sie leichter zu kontrollieren.

In einer Smart City  hat das Wassermanagementsystem Sensoren, die Echtzeitdaten sammeln – Informationen, die helfen, die Wasserverteilung im gesamten Netz zu visualisieren. Bewohner mit smarten Zählern können dadurch fundierte Entscheidungen treffen, zum Beispiel ihren Wasserverbrauch an ihren tatsächlichen Bedarf anpassen. Insgesamt führt das zu einer nachhaltigeren Stadt.

Wasserverschwendung und unterbrochene Wasserversorgungsketten belasten das Budget der Stadt. IoT kann Ihnen dabei helfen, den Zustand der Wasseranlagen zu überwachen und Probleme wie Lecks in Leitungen zu erkennen. So werden die Betreiber informiert und können sich sofort darum kümmern, das Problem zu beheben. Außerdem können Sie anhand von KI-Vorhersagen Problemen vorbeugen, indem Sie Ausfälle verhindern.

Dank KI können Stadtverwaltungen auch das Wassereinzugsgebiet beobachten und vorhersagen, welche Gebiete überschwemmungsgefährdet sind – Informationen, die den lokalen Behörden helfen, die Bewohner zu warnen, den Verkehr zu regeln und die Stadt am Laufen zu halten.

Beispiel: Smarte Bewässerung von Stadtparks

Cartagena, eine Stadt in Kolumbien, bewässert ihre städtischen Parks und Gärten mithilfe eines intelligenten Bewässerungssystems. Die Lösung berechnet die Wassermenge, die jeder Bereich benötigt, abhängig vom Zustand des Bodens, der Wettervorhersage und dem Bewässerungskalender. Wenn etwas schief geht, z. B. ein Leck auftritt, werden die Behörden sofort alarmiert und ihnen wird sogar der Standort angezeigt.

Wichtigste Vorteile:

  • Die Wasserversorgung wird transparenter
  • Es kommt zu weniger Ausfällen der Wasserversorgung
  • Man hat bessere Kontrolle über die Wasserversorgung 
  • Man spart am Budget der Stadt
  • Die Stadt wird nachhaltiger

Die Wasserqualität messen mit einem Managementsystem

Die Qualität des Wassers, das in unsere Häuser gelangt, muss unbedingt überwacht werden. Flüsse, Seen und Stauseen können gefährliche Schadstoffe enthalten. Hinzu kommen die wachsende Weltbevölkerung und die zunehmende Urbanisierung. Auch sie haben beeinflussen die Wasserqualität negativ. In unserer sich wandelnden Welt kann IoT helfen, die Wasserversorgung zu überwachen, zu analysieren und sicherzustellen, dass das Wasser den gesetzlichen Normen entspricht.

Ein IoT-gestütztes Managementsystem kann Probleme in der Wasserqualität wirksam angehen. Man braucht nur einen einfachen Vergleich anzustellen, um den Unterschied zu erkennen: Ohne IoT müssen Wasserproben manuell entnommen und analysiert werden. Dieser Prozess ist kostspielig und zeitaufwändig, da er große Geräte und teure Arbeitskräfte erfordert. Im Gegensatz dazu können IoT-Sensoren eine Vielzahl von Parametern wie Temperatur und Trübung messen. Die Betreiber erhalten regelmäßig Daten von mehreren Proben und können so aus der Ferne eine Qualitätskontrolle der Wasserreserven durchführen.

Beispiel: Überwachung der Qualität des Flusswassers

In der Schweizer Gemeinde Baltschieder setzt man auf zur Überwachung der Wasserqualität der Oberflächengewässer zum Beispiel auf die Lösung Netilion Smart System. Das System enthält Sensoren, die die Temperatur, den pH-Wert, gelösten Sauerstoff und die Leitfähigkeit messen. Auf die Messwerte kann man über eine App zugreifen.

Wichtigste Vorteile:

  • Die Wasserqualität wird verbessert
  • Das Budget für manuelle Probenentnahmen wird eingespart
  • Es werden weniger Arbeitskräfte benötigt
  • Die Wasserqualität kann aus der Ferne überwacht werden
  • Die gesetzlichen Anforderungen werden eingehalten

Wasserstandsüberwachung und Management von Staudämmen

Dämme liefern Wasser für die Viehzucht, die landwirtschaftliche Bewässerung und versorgen viele weitere Industriezweige. Sie spielen auch eine zentrale Rolle beim Hochwasserschutz und können die Flussschifffahrt unterstützen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass Dämme und Stauseen ordnungsgemäß funktionieren und ihre Wasserstände sicher sind. Das Problem der herkömmlichen Überwachungsmethoden? Sie sind zeitaufwändig und komplex.

Die Überwachung des Wasserstands und das Management von Staudämmen mit IoT kann hier Abhilfe schaffen, indem Ultraschall-, Vibrations- und Drucksensoren zur Überwachung der Dammfunktion eingesetzt werden. Insbesondere mit Drucksensoren können Sie Lecks in Rohrleitungen erkennen und erhalten umgehend Warnungen. Prädiktive Technologien sorgen dafür, dass Staudammbetreiber frühzeitig gewarnt werden und die Wasserverfügbarkeit in den einzelnen Stauseen im Blick behalten können. Dies kann besonders bei der Bewässerung hilfreich sein.

Mit einer intelligenten Lösung können Sie auch die Bewegung von Schleusen aus der Ferne steuern, so dass Sie bei ungünstigen Wetterbedingungen wie Überschwemmungen oder Stürmen kein Personal vor Ort schicken müssen. Erreicht der Wasserstand einen bestimmten Wert, kann das System entscheiden, ob die Schleuse geöffnet oder geschlossen werden soll.

Beispiel: Smarte Überwachung von Staudämmen

Eine ThingsLog-Lösung zur Überwachung des Wasserstands hilft Staudammbetreibern in Bulgarien bei der Verwaltung von mehr als 100 Dämmen in der Region. IoT-Sensoren überwachen aus der Ferne die Wasserstände an jedem Damm. Wenn die Gefahr einer Überflutung besteht, sendet das System sofort Warnungen. Dank der intelligenten Funktionen müssen keine Mitarbeiter zur Messung des Wasserstandes vor Ort geschickt werden. Das System verfügt sogar über vorprogrammierte Formeln, die manuelle Berechnungen ersetzen.

Wichtigste Vorteile:

  • Der Wasserstand wird in Echtzeit überwacht
  • Die Funktionalität des Dammes ist verbessert
  • Der Damm ist zuverlässiger
  • Die Entscheidungsfindung ist beschleunigt
  • Zeit und Ressourcen werden gespart
  • Es ist kein menschliches Eingreifen erforderlich
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Smart Water Management in der Landwirtschaft

Die Weltbevölkerung wächst seit Jahrzehnten rasant, und mehr Menschen brauchen mehr Nahrung. Aber das ist nicht das Einzige, was sich geändert hat. Auch die Konsumgewohnheiten haben sich gewandelt. Dies hat  zu einem Anstieg der weltweiten Agrarproduktion geführt hat, die einen geschickten Umgang mit Wasser erfordert. Wasserknappheit kann sich ebenso negativ auf die Erträge auswirken wie ein Überangebot an Wasser. IoT trägt dazu bei, diesen Prozess effizienter und intelligenter als je zuvor zu gestalten.

Ein intelligentes Wassermanagementsystem für die Landwirtschaft, das IoT einsetzt, kann die Erträge der Anbauflächen verbessern und den Landwirten den nötigen Überblick geben, um Wasserverschwendung zu vermeiden. Sensoren überwachen mehrere Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Bodenfeuchte, um zu berechnen, wie viel Wasser die Pflanzen benötigen. Diese Sensoren sind mit dem Feld und dem Sprinkler in Bewässerungssystemen verbunden, und die Landwirte erhalten regelmäßige Updates auf ihren Smartphones.

Dank KI können Sie landwirtschaftliche Arbeiten klug und im Voraus planen. Mit IoT-basiertem Wassermanagement können Landwirte die gleiche Menge an Nutzpflanzen anbauen und dabei aber weniger Wasser verbrauchen. Durch die Technologie brauchen sie weniger Dünger, sparen Energie beim Pumpen von Wasser sowie Arbeitszeit und Geld. IoT-Lösungen geben zudem einen genauen Einblick in den Wasserstand von Tanks.

Beispiel: Intelligente Bewässerung

Die PlantCare AG ist ein Schweizer Unternehmen, das auf Bodensensorik und intelligente, wassersparende Bewässerungslösungen spezialisiert ist. PlantCare bietet selbstlernende Bewässerungscomputer, die die Messwerte von Bodenfeuchtesensoren auswerten. Diese Daten helfen, die Bewässerung zu planen, den Wasserbedarf der Pflanzen zu errechnen und die Bewässerungsdauer entsprechend den Temperaturänderungen automatisch nachzuregulieren. Die dazugehörende Software ermöglicht eine schnelle Darstellung und Analyse der gewonnen Daten.

Wichtigste Vorteile:

  • Die Produktivität in der Landwirtschaft steigt
  • Die Qualität der Produkte steigt
  • Wasserverschwendung wird verhindert
  • Wasser, Dünger und Energie werden effizient genutzt
  • Vorgänge werden automatisiert
  • Die Arbeit in der Landwirtschaft wird optimiert

Ausblicke

Das Potenzial intelligenter Wassertechnologien liegt angesichts der umfangreichen und vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten klar auf der Hand. Auch der globale Markt für intelligente Wasserwirtschaft entwickelt sich schnell und entsprechend optimistisch sind die Schätzungen.

smart-water-management

Zu den wichtigsten Faktoren, die diesen Markt vorantreiben, gehören neue Gesetze und Vorschriften zur Verringerung des Wasserverbrauchs, mit denen Nachhaltigkeitsziele erreicht werden sollen. Vor allem wasserbezogene Normen sorgen dafür, dass lokale Behörden und Wasserversorger sauberes und hochwertiges Wasser bereitstellen. So trat 2021 beispielsweise eine neue EU-Trinkwasserrichtlinie in Kraft. In dieser setzte das Europaparlament als wesentliche Ziele fest: Qualitätsstandards auf dem neuesten Stand halten, effizientere Überwachung der Wasserqualität, bessere Verfügbarkeit und mehr Transparenz. Die IoT-Technologie wird Unternehmen dabei helfen, diese und viele andere Vorschriften einzuhalten und gleichzeitig die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.

Schlusswort

Intelligentes IoT-Wassermanagement bringt Transparenz und optimierte Kontrolle in die gesamte Wasserversorgungskette und hilft Industrien und Städten, Wasser effizient zu nutzen und Vorschriften einzuhalten. Mit IoT-Funktionen können Sie sogar Abwasser sammeln und wiederverwerten.

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