der_gemeinderat_Ausgabe_April_2017

Wirtschaft & Finanzen
Smart City
Wirtschaft & Finanzen
PROJEKT „KOMMUNAL 4.0“
Das Förderprojekt Kommunal 4.0
befasst sich mit der Digitalisierung
kommunaler Infrastruktursysteme in
der Wasserwirtschaft. Es hat zum Ziel,
mit webbasierten Daten- und Serviceplattformen
Anwendungstools und
Geschäftsmodelle für den öffentlichen
Infrastruktursektor zu entwickeln und
Anwendungsmöglichkeiten im Bereich
von Industrie 4.0 in den kommunalen
Bereich zu übertragen. HST Systemtechnik
(Konsortialleitung) und weitere
Unternehmen sowie eine Reihe von
Wissenschaftspartner entwickeln im
Rahmen des auf drei Jahre angelegten
Vorhabens (April 2016 – März 2019)
Anwendungslösungen für die kommunale
Wasserwirtschaft.
Das Engagement in einem der Pilotvorhaben
gibt Kommunen die Möglichkeit,
in einem fachlich begleiteten Umfeld
erste Digitalisierungsschritte auszuprobieren.
Neben der Beteiligung an
einem der bereits definierten Technologiethemen
können sie auch eigene
Ideen einzureichen. Anfragen sollten
interessierte Städte und Gemeinden an
den Projektkoordinator richten: holger.
droste@hst.de.
DER AUTOR
Günter Müller-Czygan ist Bereichsleiter
Verfahrenstechnik beim Kommunal
4.0-Projektpartner HST Systemtechnik in
Meschede (guenter.mueller-czygan@hst.de)
Anwendungsfelder
Die Pumpe denkt mit
Vieles, was die Smart City ausmachen soll, klingt noch abstrakt. Doch die mit
ihr verbundenen Digitalisierungsstrategien können einen konkreten, hohen
Nutzen in wichtigen kommunalen Aufgabenfeldern entfalten. Zu diesen gehört
die Wasserwirtschaft. Für sie werden „intelligente“ Anwendungen entwickelt.
Obwohl laut Statistischem Bundesamt
in die deutsche kommunale
Wasser- und Abwasserinfrastruktur
bis zu sieben Milliarden Euro jährlich
investiert werden und deren Anlagen und
Netze mit mehr als 400 Milliarden Euro
in den meisten Städten und Gemeinden
das größte Infrastrukturvermögen darstellen,
ist sie selten Bestandteil von Digitalisierungsstrategien
im Rahmen des
Smart-City-Ansatzes. Dabei lassen es Herausforderungen
wie der demografische
Wandel, zunehmende Starkregenereignisse
oder der Fachkräftemangel besonders
im ländlichen Raum nicht mehr zu,
dass Planung, Bau, Sanierung und Betrieb
wasser- und abwassertechnischer Systeme
nach herkömmlichen Methoden erfolgen.
Zukunftsfähige, flexible und bezahlbare
Lösungen auf besseren Datengrundlagen
sind daher für die Anlagen gefordert.
Der kommunalen Wasserwirtschaft
fehlt eine durchgängige Datenvernetzung
zwischen Maschinen, Objekten, Anlagen,
Organisationseinheiten und Menschen.
Erst wenn diese Vernetzung ausreichend
Schachtdeckel einer Kanalisation: Wirtschaftlichkeit
und Betriebssicherheit der
Abwasseranlagen lassen sich durch Einsatz
„smarter“ Technologien erhöhen.
gegeben ist und die Analyse und Steuerung
technischer Einheiten präzise ablaufen
kann, wird eine smarte und damit flexible
Infrastruktur realisiert werden können.
In ihren Systemen führen übersichtliche
Daten-Cockpits, sogenannte Dashboards,
die wichtigsten Daten und Analyseergebnisse
zusammen, visualisieren diese und
unterstützen so die verantwortlichen Personen
bei der Betriebsführung.
Dieses Ziel der umfassenden Vernetzung
verfolgt das vom Bundeswirtschaftsministerium
(BMWi) geförderte Kooperationsvorhaben
„Kommunal 4.0“. Basierend
auf dem „Bau“ einer webbasierten Datenund
Serviceplattform, formulieren sechs
Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft
am Beispiel der Wasserwirtschaft intelligente
Algorithmen zur Datenanalyse und
entwickeln innovative Anwendungstools,
Datenübersichten und Geschäftsmodelle
für kommunale Infrastrukturen.
Dabei spielen Aspekte wie Nachhaltigkeit,
Energie und Gesundheit eine ebenso
wichtige Rolle wie die Offenheit von Systemen
und passende Schnittstellen mit
Beachtung des IT-Sicherheitsgesetzes für
kritische Infrastrukturen. Die angestrebten
Plattform-Lösungen sollen über die
Wasserwirtschaft hinaus auch für andere
Infrastrukturbereiche einsetzbar sein.
Der Nutzen des Projekts ist vielfältig.
Digitalisierung erhöht beispielsweise die
Maschineneffizienz auf
lokaler Ebene,
Foto: Sanders/Fotolia
optimiert die Betriebskosten ganzer Infrastruktursysteme
und fördert die Netz-,
Anlagen- und IT-Sicherheit. Das lässt sich
am Beispiel eines intelligent vernetzten
Pumpwerks zeigen: Im Regelfall erfolgt die
Auslegung von Pumpen für einen erwarteten
fixen Betriebszustand. Allerdings sind
schwankende Wassermengen in nahezu
allen Kanal- und Rohrnetzsystemen Normalität,
was bei nicht unflexiblen Pumpen
Wirkungsverluste und Verschleiß durch
ungünstige Betriebsbedingungen zur
Folge hat. Hier setzt die smarte Technik
an: Die von Sensoren erfassten Daten über
die jeweiligen Betriebszustände werden
umfassend ausgewertet und es wird der
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Pumpenbetrieb per Kommunal 4.0-Pumpencontroller
(„IntelliPump“) an die tatsächlichen
Verhältnisse angepasst.
Ebenso können, dies ein weiteres Beispiel
für den Nutzen „intelligenter“ Infrastruktursysteme,
Reinigungseinrichtungen
in Regenrückhaltebecken ereignisabhängig
unter Berücksichtigung der tatsächlichen
Verschmutzung betrieben werden
(„IntelliGrid“). Damit lassen sich die Betriebszeiten
des Reinigungssystems auf
das tatsächlich notwendige Maß reduzieren.
Das spart Energie und vermindert den
Maschinenverschleiß.
Ein weiteres Beispiel für den Vorteil von
Digitalisierung und Vernetzung liefert ein
SM!GHT
SM!GHT IQ
IQ
Blick in die baden-württembergische Stadt
Öhringen (rund 24 000 Einwohner), wo digitale
Niederschlagsdaten und -prognosen
im täglichen Kanalnetzbetrieb berücksichtigt
werden. Dank der vom Niederschlags-
Portal „NiRA.web“ gelieferten Daten wurden
im Mai 2016 größere Schäden durch
ein Extremregenereignis vermieden, weil
rechtzeitig ein spezielles Hochwasserrückhaltebecken
(HRB) geöffnet werden
konnte, bevor es zur Überflutung des nahe
gelegenen Landesgartenschaugeländes
kam. Mit Kommunal 4.0 werden solche
präventiven Maßnahmen zukünftig noch
stärker automatisiert ablaufen.
Günter Müller-Czygan
SM!GHT
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der gemeinderat 4/17
Eine Innovation der
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