Wasserversorger müssen rund um die Uhr sicherstellen, dass die in der Trinkwasserverordnung aufgeführten Werte eingehalten werden. Dafür hat die TU Ilmenau das Forschungsprojekt „Online-Monitoring und digitale Steuerung in Trinkwasserversorgungssystemen“ gestartet. Prof. Pu Li, Leiter des Fachgebiets Prozessoptimierung, und seine Mitarbeiter entwickeln im Zuge der Digitalisierung im Wassersektor vollkommen neue Ansätze, die Trinkwasserqualität auf Basis von Messdaten und Simulationsmodellen online optimal zu beeinflussen.

Dazu entwickeln sie ein System, mit dem sie verschiedene Parameter der Qualität von Trinkwasser in Versorgungsnetzen automatisiert und in Echtzeit überwachen können. Mit innovativen Sensortechnologien wie der lichtbasierten Fluoreszenzmessung und der zellbasierten Durchflusszytometrie wollen sie unmittelbar vor Ort Bakterien und gesundheitsschädliche gelöste organische Substanzen aufspüren und quantifizieren.

Algorithmus ermittelt Gegenstrategien

Im Falle einer unerwünschten Veränderung der Wasserqualität sollen Echtzeitsimulationen auf der Basis eines mathematischen Algorithmus dafür sorgen, dass bestmögliche Steuerungsstrategien in Gang gesetzt werden. So könnten etwa an bestimmten Stellen im Netz optimal dosierte Desinfektionsmittel eingebracht, Ventile geöffnet oder geschlossen und die Geschwindigkeit oder die Durchflussmenge des Wassers angepasst werden.

Gleichzeitig könnte die Bevölkerung, die mit dem gesundheitsschädlichen Trinkwasser versorgt wird, ermittelt und gewarnt werden. Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit mehr als 270.000 Euro in drei Jahren gefördert. Die Koordination des deutsch-israelischen Forschungsvorhabens liegt bei der Technischen Universität Hamburg, die Erfahrung auf dem Gebiet der Wasserversorgung und Wasseranalytik hat. Die Israelische Technische Hochschule Technion Haifa arbeitet seit Jahren an der Modellierung, Simulation und Stoffausbreitung in Wasserversorgungsnetzen und die TU Ilmenau hat ausgewiesene Expertise in modellgestützter Optimierung. Assoziierte Partner sind Hamburg Wasser und BBE Moldaenke, ein Hersteller von Messgeräten und Software zur Gewässerqualitätskontrolle. (hp)