Smart Water City

Intelligenter Umgang mit Wasser im kommunalen Gefüge

Kurzbeschreibung
Die urbane Wasserinfrastruktur garantiert neben der kontinuierlichen Versorgung der gesamten Bevölkerung mit Frischwasser, auch die umweltgerechte Abführung von anfallenden Schmutzwässern und die sichere Ableitung des Regenwassers.

Ein modernes Konzept für Wasserinfrastruktur bewegt sich dabei weg von traditionellen, zentralen Ansätzen (bspw. Kanalisation) hin zu dezentralen, öffentlichen Lösungen für eine Behandlung Vorort (bspw. Versickerungsanlagen) und schafft die Möglichkeit einer Mehrfachnutzung und somit einen kommunalen Mehrwert.

In der Vision einer "Smart Water City" ist eine erfolgreiche Interaktion mit der Stadtbevölkerung als auch die gezielte Einbindung der Bürger grundlegend und durch den übergang zu dezentralen, öffentlichen Lösungen in der Kombination mit dem Internet of Things (IoT) Konzept erstmals möglich.

Ausgangsituation
Der Erfolg von "Smart Cities" basiert vor allem auf dem Einsatz von verschiedensten Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT) im Zusammenspiel mit der Zivilgesellschaft. Dadurch künnen Städte systemübergreifend effizienter und nachhaltiger gestalten werden. Die urbane Wasserinfrastruktur garantiert neben der kontinuierlichen Versorgung der gesamten Kommune mit Frischwasser, auch die umweltgerechte Abführung von anfallenden Schmutzwässern und die sichere Ableitung des Regenwassers. Auch wenn bereits die Verbreitung von Echtzeitsteuerungssystemen in den einzelnen Systemen in Ansätzen zu finden ist, werden Wasserversorgungsystem und Siedlungsentwässerung noch als getrennte Systeme angesehen. Eine Trennung der Steuerungsmöglichkeiten des Gesamtsystems ist derzeit aber auch zwischen Endverbraucher und Betreiber vorhanden.

Ziele
Das Ziel dieses kooperativen FE - Projektes ist es nicht nur eine "Smart Water City", sondern auch die Auswirkungen einer vernetzten Wasserinfrastruktur auf die Zivilgesellschaft und umgekehrt zu untersuchen. Dies beinhaltet die Implementierung einer smarten, urbanen Wasserinfrastruktur im erweiterten Stadtgefüge und die Umsetzung von innovativen Kommunikationstechnologien für die Interaktion von Bevölkerung, Planer und Entscheidungsträger. Davon ausgehend können smarte, öffentliche und private Dienstleistungen für eine effizientere Ressourcennutzung umgesetzt werden, um die Potentiale und Auswirkungen von Interaktionen der Zivilgesellschaft mit technischer Wasserinfrastruktur bestimmen zu können. Zusammen mit den Lebenszykluskosten kann anschließend der kommune Mehrwert einer smarten, urbanen Wasserinfrastruktur ermittelt werden.

Umsetzung und Erprobung
Das Projektkonsortium verfolgt die Strategie eines zweistufigen Ansatzes für die Umsetzung und Erprobung einer "Smart Water City": Die erste Stufe zielt auf die Erweiterung des bestehenden Showrooms und Experimentierraums "Smart Campus" (Universitätsgelände der Universität Innsbruck) ab, in welchem die Auswirkungen von integrativen und systemübergreifenden Anwendungen bearbeitet werden können. Der Smart Campus fungiert dabei als idealisiertes Experimentier- und Demonstrationsobjekt um jegliche Akteure einen Einblick in Funktionsweise, Potentiale und Möglichkeiten einer Smart Water City aufzuzeigen und zu erleben. In der zweiten Stufe wird die Umsetzung einer smarten Wasserversorgung an einem weniger idealisierten Testbed in der Stadt erprobt und untersucht. Anhand vom Eco Plus Park Wiener Neudorf sollen die Potentiale einer smarten Wasserversorgung unter realen Randbedingungen erschlossen werden.

Innovation
Die Umsetzung einer smarten Überwachung und Steuerung wird einen deutlichen Qualitätsanstieg in Bezug auf die Versorgungssicherheit (Erkennen von Rohrbrüchen und Leckagen sowie Kontaminationen) bzw. Versagenswahrscheinlichkeit (Steuerung Abflussvorgänge im Kanal) bewirken. Aufgrund der ganzheitlichen Betrachtungsweise können neue Ansätze für den Betrieb und intelligente Steuerung umgesetzt und neue Betriebs- und Wartungsmodell als Multi-Akteur-Partnerschaften entwickelt werden, wie zum Beispiel das "smarte Regentonnen" Konzept. Die "smarten Regentonnen" sind ein in Echtzeit kontrollierbares Speichervolumen für eine innovative Regenwasserbewirtschaftung (Rückhalt von Niederschlagswasser für Bewässerungszwecke) die auf Haushaltsebene installiert werden. Durch das Zusammenwirken einer Vielzahl von smarten Regentonnen in einem Siedlungsgebiet können z.B.: Mischwasserüberlastungen reduziert werden. Zudem können durch die ganzheitliche Betrachtungsweise auch die negativen Auswirkungen einer smarten Wasserinfrastruktur untersucht (z.B.: batteriebetriebene Sensoren) werden, wodurch Aussagen über den kommunalen Mehrwert gemacht werden können.

Projektleitung

Projektpartner

Danksagung
Dieses Projekt wird aus den Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms "Smart Cities Demo - Living Urban Innovation 2018" (Projekt 872123) durchgeführt.