Hidroing wurde mit der Entwicklung eines GIS-Systems und eines hydraulischen Modells beauftragt. © Hidroing d.o.o.

| Wasserversorgung

Intelligente Lösungen für ein Wasserversorgungsnetz aus dem 19. Jahrhundert

Das 144 Jahre alte Wasserversorgungssystem von Zagreb wurde ursprünglich 1878 gebaut und ist eines der ältesten funktionierenden Wassernetze der Welt. Zu damaligen Zeit betrug die Kapazität des errichteten Systems 53,2 Liter pro Sekunde über eine 4 km lange Rohrleitung, die 11.150 der 30.000 Einwohner der kroatischen Hauptstadt mit Wasser versorgte. ViO Zagreb ist seit seiner Gründung für die öffentliche Wasserversorgung der Stadt verantwortlich, einschließlich des Baus und der Sanierung der Netzinfrastruktur. Das Unternehmen gewährleistet eine zuverlässige Wasserversorgung für die wachsende Zahl der Einwohner. Um die Wasserversorgung von derzeit über 900.000 Menschen auf 800 Quadratkilometer abzudecken, wurde das Wasserversorgungsnetz auf 3.500 km mit sieben Wasserquellen, mehr als 400 Komponenten und einer täglichen Wasseraufnahme von 310.000 Kubikmeter erweitert.

In den letzten zwei Jahrzehnten sind die Wasserverluste erheblich gestiegen und haben sich nach den Erdbeben im Jahr 2020 drastisch verschlimmert. Um diese Verluste zu beheben und das Netz zu modernisieren, beauftragte ViO Zagreb Hidroing mit der Entwicklung eines detaillierten Masterplans und eines Programms für Wasserverluste, um das System für eine optimale Wasserversorgung in den nächsten 30 Betriebsjahren zu digitalisieren. „Das Projekt wurde als statistisches und Berichterstattungsinstrument entwickelt, (wobei digitale) Protokolle für die direkte Datenanalyse im Rahmen der Meldung von Wasserverlusten erstellt wurden“, so Igor Dundović, Projektmanager bei Hidroing.

 

Die Optimierung des Netzbetriebs als Ziel

Im Rahmen des 1-Millionen-Euro-Projekts musste Hidroing ein detailliertes hydraulisches Modell auf Grundlage eines aktualisierten GIS-Modells entwickeln, das eine Analyse der Wasserverluste und eine detaillierte Diagnose des Versorgungssystems ermöglichte, einschließlich der Modellierung der Zonierung des Bezirksmessgebiets und zahlreicher Messpunkte. „Unser eigentliches Ziel war es, ein hydraulisches Modell mit allen GIS-Daten zu erstellen, das vom Entwicklungsbereich von ViO Zagreb für die Konzeptionierung und als digitaler Zwilling für den operativen Bereich von ViO Zagreb verwendet werden sollte“, so Dundović.

Allerdings stand Hidroing vor erheblichen Herausforderungen bei der Datenerfassung und hatte Schwierigkeiten bei der Messung des Durchflusses, des Drucks und des Chlorgehalts. Um die digitalen Anforderungen des Eigentümers zu erfüllen, den Zugriff auf zuverlässige Netzdaten zu vereinfachen und den Netzwerkbetrieb zu optimieren, benötigte das Unternehmen eine integrierte Technologielösung, die intelligentes Wassermanagement ermöglichen würde.

 

Bentley-Anwendungen unterstützen Lösung für digitalen Zwilling

Nach der Prüfung der Optionen entschied sich Hidroing für die Anwendungen OpenFlows und OpenUtilities von Bentley für die GIS-Entwicklung, 3D-Modellierung, hydraulische Modellierung sowie die Verwaltung von Betrieb und Anlagen vor Ort. „Da es sich um ein großes Projekt mit einer großen Datenbank handelt, entschied sich unser Unternehmen für Bentley-Produkte für alle Aufgaben“, sagte Dundović. Das Unternehmen modellierte 3.000 Messpunkte, 144 Bezirksmessgebietszonen mit individuellen Szenarien und Wasserbilanzmanagement sowie 3.500 km Rohrleitungen und erstellte und kalibrierte ein hydraulisches Modell. Mithilfe von Bentley-Anwendungen verknüpfte das Team die Eingabedaten zur Berechnung des Wasserverlusts, einschließlich der Rohrlänge, der Anzahl der Haushaltsanschlüsse, des Durchflusses, des tatsächlichen Wasserverlusts und des durchschnittlichen Drucks. Diese statistischen Netzdaten wurden über die GIS-Plattform gespeichert und gemeldet und direkt in das hydraulische Modell übertragen. So steht eine einzige zentrale Informationsquelle zur Verfügung, um Daten auf der Grundlage realer Änderungen im System zu extrahieren und Wasserverluste zu beheben.

Die hydraulische Modellierungslösung von Bentley ermöglichte es dem Unternehmen, alle Netzanalysen in einem digitalen Zwilling zu kombinieren und den Systembetrieb sowie mehr als 150 Szenarien zu simulieren, einschließlich Szenarien für jede Bezirksmessgebietszone. Das etablierte Modell ist eines der größten digitalen Zwillingsmodelle in Osteuropa und ermöglicht intelligente Wasserlösungen.

 

Industrialisierung der Netzverwaltung durch einen digitalen Zwilling

Mithilfe der fortschrittlichen digitalen Plattformen von Bentley erstellte Hidroing einen digitalen Zwilling, um die Prozesse und die Entwicklung des Wasserversorgungssystems von Zagreb zu verbessern. Die integrierte Modellierungs- und Analyselösung ermöglichte die Verarbeitung von Eingabedaten in Echtzeit, wodurch die zeitaufwendige manuelle Datenmanipulation und -validierung entfiel und die Modellkalibrierung und -bereitstellung um 16 Monate beschleunigt wurde. Das Team nutzte OpenFlows und OpenUtilities, um ein endgültiges Modell und einen digitalen Zwilling bereitzustellen, der 50 Maßnahmen zur Verringerung der Wasserverluste aufzeigte. „Die endgültige Zeit bis zur Bereitstellung wurde von geschätzten 36 Monaten auf 20 Monate reduziert. Durch die eingesparte Zeit konnten der digitale Zwilling schneller implementiert und das Programm zur Reduzierung von Wasserverlusten früher gestartet werden“, so Dundović. Die digitale Zwillingslösung führt zu direkten Einsparungen bei den Wasserverlusten und reduziert die Umweltbelastung, da Wasseraufnahme und Stromverbrauch gesenkt werden.

Angesichts der jüngsten Erdbeben und der häufigen Brüche der Zagreber Wasserleitungen in den letzten Jahren erkannte ViO Zagreb die Bedeutung der Digitalisierung seines Wassernetzes und der Implementierung von Verfahren für intelligentes Wassermanagement. Um die technologischen Anforderungen des Eigentümers zu erfüllen, lieferte Hidroing einen digitalen Zwilling, mit dem ViO Zagreb fundiertere Entscheidungen über die Entwicklung, den Betrieb und die künftige Planung seines Versorgungssystems treffen kann und wodurch das Netzmanagement der Wasserinfrastruktur der Hauptstadt industrialisiert wird. „Nach den verheerenden Erdbeben im März 2020 in der Stadt Zagreb sind solche Projekte sogar noch bedeutender, da bei der Entwicklung von Masterplänen die Sicherheit der Wasserversorgung sowie Alternativen für die Verteilung nun obligatorisch sind“, sagte Dundović.

 

Weitere Informationen

www.bentley.com