Decision Support System zur energetischen Optimierung der Betriebsführung von Wasserversorgungsnetzen

Hintergrund

Die Anforderungen an eine Trinkwasserversorgung in Deutschland nehmen stetig zu. Der Betrieb von Wasserversorgungsanlagen ist daher komplex. Es ist sicherzustellen,
dass das Wasser die Verbraucher stets in ausreichender Menge, Qualität und mit genügend Druck erreicht. Neben der Versorgungssicherheit fordern die Verbraucher angemessene Wasserpreise. Der effiziente Einsatz von Energie hat hierbei eine immer größere Bedeutung.

Produktbeschreibung

Mit dem im Rahmen des Projekts EWave entwickelten Assistenzsystems werden Wasserversorger bei der Aufgabe der Kombination von Energieeffizienz, Versorgungssicherheit und angemessenen Wasserpreisen unterstützt. Mathematische Optimierungsverfahren berechnen eine kostenoptimale Betriebsweise. Das Assistenzsystem ermittelt Schalthandlungen durch Hinzunahme weitergehender Informationen. Ziel ist es, letztlich dem Betreiber – bei unverändert hoher Versorgungssicherheit – Empfehlungen für einen energiebzw. kosteneffizienten Betrieb bereitzustellen. Auf eine vollautomatisierte Realisierung der Maßnahmen wurde bewusst verzichtet, da die Entscheidung zur Realisierung der Einsparmaßnahme letztlich die Anlagenfahrer in der Leitzentrale treffen sollen.

 

 

 

 

 

Unterschieden wird zwischen einem online- und offline- Tool:

• Online: Die Berechnung erfolgt auf Basis aktueller Messwerte und ist besonders für große Betriebe hilfreich (mind. 10-15 GWh Strombedarf)
• Offline: Es werden Verbrauchsszenarien mit Aussagen zur energetischen Bewertung herausgearbeitet (Betriebsführungsvarianten). Eine Anwendung ist insbesondere für kleinere Unternehmen nützlich

Rahmenbedingungen

• Anwendung des Systems dort, wo kein Einsatz von Druckerhöhungspumpen im Leitungsnetz erfolgt (d.h. es liegt ein hügeliges Terrain vor)
• Die eingesetzten mathematischen Optimierungsverfahren sind nicht auf bereits bekannte Pumpenund Anlagenfahrpläne angewiesen.
• Es können andere Pumpenfahrpläne und darüberhinausgehende Steuergrößen vorgeschlagen werden, die zu einem energieeffizienteren Gesamtbetrieb führen.
• Das online-Tool wird kostenpflichtig durch die Siemens AG angeboten. Der Kunde kauft entweder die Software oder das Rechenergebnis.

Nutzen für die kommunale Praxis

• Energie- und Kosteneinsparung / Klimaschutz: z.B. liefern die Offline-Optimierungsergebnisse für das betrachtete Versorgungssystem auf Basis historischer Daten ein Energieeinsparpotenzial von bis zu 10 %.
• Die Ergebnisse der Optimierungsrechnung, wie z.B. die empfohlenen Pumpenschaltungen, Energiekosten u.ä., werden den Benutzern auf einer graphischen Benutzeroberfläche angezeigt.