Wasserversorger ersetzen Horchstangen durch KI-Technologie
Jahrzehntelang suchten Techniker mit Metallstäben nach Lecks – jetzt übernimmt Künstliche Intelligenz diese Aufgabe.
Wasserversorger weltweit verabschieden sich von der Horchstange und setzen auf Künstliche Intelligenz. Die Technologie soll Leckagen verringern, den Energieverbrauch optimieren und Abwasseraustritte reduzieren. Unternehmen erhoffen sich dadurch sowohl Leistungssteigerungen als auch deutliche Kostensenkungen.
Zu den Vorreitern gehören laut Asit Biswas, einer führenden Autorität für Wassermanagement, China, Japan und Singapur. Biswas hat bereits 23 Länder in Fragen des Wassers und der Umwelt beraten. In Singapur sammeln städtische Behörden täglich mehrere Terabyte an Daten mithilfe von KI, um Lecks und andere Probleme vorherzusehen und zu beheben.
Singapurs nationale Wasserbehörde ernannte bereits vor mehr als einem Jahrzehnt einen Chief Information Officer, um die Datenerfassung im gesamten Netzwerk zu standardisieren. Dies ermöglicht es dem Stadtstaat, die schwächsten Abschnitte seiner Wasser-, Abwasser- und Entwässerungsleitungen zu identifizieren und präventive Wartungsarbeiten durchzuführen. Jedes Jahr ersetzt Singapur gezielt jene 2 Prozent der Wasserleitungen, die am dringendsten erneuert werden müssen.
Tokio und Osaka als Effizienzvorbilder
Auch in Japan zeigt der KI-Einsatz messbare Ergebnisse. Tokio und Osaka verlieren lediglich etwa 3,8 Prozent des aufbereiteten Wassers an die Umwelt – in Singapur sind es rund 5 Prozent. Biswas betont zudem, dass KI es vielen Wasserversorgern ermöglicht habe, den Personalbestand erheblich zu reduzieren.
Der Kontrast zu Großbritannien ist dabei eklatant. „Die britischen Wasserunternehmen befinden sich in Bezug auf Digitalisierung, Sensoren, Robotik und KI noch in der Steinzeit", sagt Biswas. „Meiner Ansicht nach liegen alle britischen Wasserversorger mindestens ein Jahrzehnt hinter ihren Pendants in Singapur und vielen chinesischen Großstädten zurück. Das Konzept der präventiven Wartung ist der Denkweise der britischen Wasserversorger schlichtweg fremd."
In England und Wales gehen immer noch etwa 20 Prozent des durch die Leitungen fließenden aufbereiteten Wassers verloren. Dies trug im vergangenen Jahr zu Verboten von Gartenschläuchen bei und löste Besorgnis über potenzielle Wasserknappheit aus. Mehrere britische Versorger, darunter South East Water, das in den letzten Monaten Zehntausende von Kunden ohne Wasser ließ, verlassen sich weiterhin auf Horchstangen.
Satelliten und KI spüren Lecks auf
Doch Veränderung ist in Sicht. Northumbrian Water, das Newcastle, Durham und andere Teile Nordostenglands versorgt, setzt auf eine Technologie des Start-ups Origin Tech aus Newcastle. Das 2019 von den ehemaligen Öl- und Gasingenieuren John Marsden und Phil Surtees gegründete Unternehmen nutzt Satelliten zur Lecksuche. Radarsignale, die auf nassen Boden treffen, werden mit einer anderen Amplitude zurückgeworfen als solche auf trockenem Boden – zudem neigt der Boden um undichte Rohre zu Absenkungen und ist oft stark überwuchert.
Durch den Einsatz von KI zur Kombination aller Informationen kann die Technologie ein Leck mit einer Genauigkeit von 80 Prozent aufspüren. Sobald das Leck entdeckt ist, kann Origin es reparieren, ohne das Rohr auszugraben – durch Injektion einer ungiftigen Substanz, die sofort eine Abdichtung bildet.
Gregg Herrin, Vice President für den Bereich Wasser bei Bentley Systems, einem Unternehmen für Infrastruktursoftware, unterstreicht den strategischen Vorteil: „KI gibt Wasserversorgern die Möglichkeit, das Risiko ihrer Infrastruktur grundlegend zu senken, da sie eine kontinuierliche, automatisierte Überwachung bietet, die über den traditionellen manuellen und fehleranfälligen Prozess hinausgeht."
KI schützt auch vor Abwasserüberschwemmungen
Leckagen sind nicht der einzige Bereich, in dem KI einen Unterschied macht. Northumbrian Water hat ein System installiert, das mithilfe von Wettervorhersagen, 750 Sensoren in den Rohren und KI-Analysen vorhersagt, wann die Kanalisation kurz vor einer Überlastung steht. Das System kann Abwasser dann in Auffangbecken umleiten, um Überschwemmungen oder Einleitungen in Flüsse und Bäche zu verhindern. Northumbrian Water schätzt, dass bis zu 80 Prozent der Überläufe bei Starkregen damit verhindert werden könnten.
Southern Water, das Wasser- und Abwasserdienstleistungen im Südosten Englands anbietet, hat 34.000 Radarsensoren unter Gullydeckeln installiert. Diese überwachen die normalen Zuflüsse und alarmieren das Personal automatisch, damit Maßnahmen ergriffen werden können. Im vergangenen Jahr konnten so bereits 4.000 Fälle verhindert werden, in denen Abwasser zuvor Häuser überflutet hätte.
Auch die Wasserqualitätsüberwachung entwickelt sich zum Wachstumsbereich für KI. Yorkshire Water hat eine Zusammenarbeit mit Socotec und UnifAI Technology begonnen. Alle vier Wochen werden Proben aus Flüssen für Labortests entnommen, um genügend Daten für KI-Modelle zu sammeln, die die Wasserqualität an Badestellen vorhersagen können. Faye Cossins, Managerin für Küstenbereitstellung und Engagement bei Yorkshire Water, erklärt, das Projekt ziele darauf ab, „Zeit und Kosten für die Bakterienüberwachung an 20 Badestellen im Binnenland erheblich zu reduzieren".