Kanalnetzoptimierung von Xylem Vue reduziert den Mischwasserabschlag um circa 15%
Die Stadt Herford mit etwa 70.000 Einwohnern in Nordrhein- Westfalen liegt an der Mündung Aa in die Werre. Das Kanalnetz weist eine Länge von rund 500 km auf. Es wird im Misch- und Trennsystem betrieben, wobei der Anteil des Mischsystems 50% beträgt.
Problemstellung
Bei vergangenen Regenereignissen wurde ein ungleichmäßiges Entlastungsverhalten der Mischwasserbauwerke festgestellt. Um vorhandene Rückhaltevolumina besser zu nutzen, miteinander zu koordinieren und die Gewässerbelastung zu reduzieren, sollte eine optimierte Verbundsteuerung implementiert werden.
Lösung
Im Jahr 2021 führte der Immobilien- und Abwasserbetrieb der Stadt Herford (IAB) gemeinsam mit Xylem eine Pilotstudie in einem
Teileinzugsgebiet durch, das sechs Mischwasserbauwerke umfasst. Eine von Xylem durchgeführte modelltechnische Analyse zeigte, dass je nach Regenereignis die patentierte Kanalnetzoptimierung von Xylem eine Reduzierung der Mischwasserabschläge
im zweistelligen Prozentbereich ermöglicht. All das ohne Umbaumaßnahmen an der bestehenden Infrastruktur.
Infolgedessen beschloss der IAB ein Echtzeit-Assistenzsystem im betrachteten Teileinzugsgebiet zu implementieren, das zunächst vier Bauwerke optimiert steuert. Dieses System verarbeitet Sensordaten, vergleicht dynamische Zustände in den einzelnen Bauwerken rund um die Uhr in Echtzeit und ermittelt durch die patentierte händlerbasierte Steuerungsstrategie Empfehlungen zur optimierten Bewirtschaftung der vorhandenen Speicherräume. Pro Bauwerk gibt es einen fiktiven Händler, der in Abhängigkeit des Wasserstandes einen bestimmten Preis für die Nutzung des Speicherraums fordert. Die Preisunterschiede zwischen den einzelnen Bauwerken und die Dynamik, mit welcher diese entstehen, bestimmen, inwieweit die Drosselabflüsse erhöht oder verringert werden. Das Assistenzsystem liefert und visualisiert Systemzustände sowie Steuerungsempfehlungen über ein Web-Portal. Letztere werden automatisch als Sollwerte an das Leitsystem weitergegeben, wobei der Betreiber jederzeit die Kontrolle übernehmen und die einzelnen Anlagen manuell steuern kann.
Ergebnis
Durch die Implementierung Xylems optimierter Verbundsteuerung im Januar 2024 konnte die Stadt Herford die Mischwasserabschläge im betrachteten Teileinzugsgebiet um etwa 15% reduzieren, ohne Umbaumaßnahmen an der bestehenden Infrastruktur vorzunehmen. Aufgrund der zufriedenstellenden Ergebnisse und der einfachen Skalierbarkeit des Systems hat der IAB bereits die Integration von drei weiteren Bauwerken in Auftrag gegeben.
