18. März 2019

Innovationspreis für Simulationswerkzeug zur Kanalalterung

Die Berliner Wasserbetriebe und das Kompetenzzentrum Wasser Berlin haben aus der Kombination und Weiterentwicklung statistischer Modelle mit künstlicher Intelligenz und echten Daten das Prognoseinstrument SEMABerlin entwickelt, mit dem sich die Alterung von Abwasserkanälen simulieren lässt. Dafür wurden sie nun mit dem renommierten Innovationspreis des Verbandes kommunaler Unternehmen (VKU) ausgezeichnet.

„Mit dem neuen Tool können wir Investitionen und Instandhaltungen deutlich besser steuern und den Zustand der Kanalisation langfristig erhalten oder gar verbessern“, erklärt Wasserbetriebe-Finanzvorstand Frank Bruckmann. Der Innovationspreis zeichnet „herausragende Innovationen kommunaler Unternehmen“ aus und wird alle zwei Jahre verliehen.

140.000 Berliner Datensätze als Basis

SEMA – ein Kürzel aus der englischen Übersetzung von Kanalalterungsmodell für Strategien des Asset-Managements – basiert auf mehr als 140.000 echten Berliner Datensätzen. Gefüttert mit Informationen über den Kanal selbst – wie Alter, Material, Gefälle, Abwasser- und Bodentyp, der Verkehrsbelastung, der Nähe zu Bäumen und noch ein paar weiteren Einflussgrößen – errechnet es sehr genau, wie sich der Zustand der einzelnen Kanäle im Netz in den kommenden Jahrzehnten entwickeln wird und welche Sanierungslängen erforderlich sind, damit es auch künftig ordentlich funktioniert. Damit geht es deutlich über bisherige statistische Modelle hinaus, die das Netz in seiner Gesamtheit und nicht im Detail betrachten.

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SEMA-Berlin setzt mit maschinellem Lernen auf. Bei der Vorhersage auf Haltungsebene – das ist der oft zwischen 30 und 50 m lange Bereich eines Kanals zwischen zwei Schächten – erreicht das Modell schon jetzt etwa 80 % der Genauigkeit einer Kamerainspektion und kann den Zustand sanierungsbedürftiger Haltungen in zwei von drei Fällen richtig prognostizieren. Dafür wird der SEMA-Berlin-Prototyp jetzt bei den Berliner Wasserbetrieben trainiert. Dabei wird das Modell stetig klüger – auch weil es dank des Forschungsprojektes AUZUKA mit immer präziseren Daten gefüttert wird. AUZUKA schafft die Voraussetzungen für eine automatische Zustandsanalyse und Klassifikation des Kanalnetzes durch virtuelle Begehung. Unter Leitung der Berliner Wasserbetriebe wurde dafür im Verbund mit neun Institutionen eine den neuen Stand der Technik definierende Technik-Kette vom Kanalinspektionsroboter bis zur automatischen Bild-Auswertesoftware entwickelt, die Kanalschäden schneller, sicherer, positionsgenauer und eben auch unermüdlich erkennt und klassifiziert. Und ebenso wie SEMA lernt auch AUZUKA mit jedem neuen Datensatz dazu.

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