Digitalisierung
Ein Zwilling für die Abwasserkanäle
Das Duschwasser gurgelt im Abfluss, die Toilettenspülung ist schnell gedrückt und das Schmutzwasser von Spül- und Waschmaschine wird direkt per Schlauch abgeleitet – für uns ist es selbstverständlich, dass das Abwasser in einem unterirdischen Kanalsystem verschwindet. Doch auch Abwasserkanäle altern und zeigen Ermüdungserscheinungen. Instandhaltungsarbeiten werden meist erst dann durchgeführt, wenn es Probleme gibt. Und das ist oft mit großem Aufwand verbunden. Das interdisziplinäre Projekt KaSyTwin hilft beim Management der Kanalinfrastruktur mit fortschrittlichen Datenanalysen und einem digitalen Zwilling. So wird die Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit von Abwassersystemen erhöht, öffentliche Dienstleistungen verbessert und die Umwelt geschont.
Kommt es häufiger zu Überflutungen, sind Leitungen verstopft oder riechen schlecht, kann das ein Hinweis darauf sein, dass der Abwasserkanal nicht in Ordnung ist. Undichte Rohrverbindung, Risse und Scherbenbildung, aber auch nicht fachgerecht verlegte Anschlussstutzen und Rohrbrüche können dazu führen, dass Abwasser unkontrolliert austritt und Boden sowie Grundwasser verunreinigt. Das kann durch organische Stoffe passieren oder durch schwer abbaubare Hormone oder Arzneimittelreste. Zudem kann sauberes Grundwasser in einen undichten Kanal eindringen und so zur Kläranlage gelangen, was unnötige zusätzliche Kosten verursacht.
Ziel von KaSyTwin ist es, den Zustand der Abwasserkanäle ganzheitlich zu erfassen und auf dieser Grundlage besser warten zu können. Hierzu wird das Kanalsystem digital erfasst. Basis für die Entwicklung dieses digitalen Zwillings sind Bestandsunterlagen und Sensordaten, die bei der Wartung und dem Betrieb der Abwasserkanäle aufgezeichnet werden. Zudem wird ein Workflow erarbeitet, der sowohl eine KI-gestützte Datenanalyse als auch eine nahtlose Datenintegration ermöglicht.
Aufbauend auf all diesen Ergebnissen, wird ein Computerprogramm erstellt, das eine vorausschauende Instandhaltung ermöglicht und die Zuverlässigkeit als auch Widerstandsfähigkeit der Kanalsysteme erhöht. Das wird in Zeiten von extremen Wetterereignissen wie Starkregen oder großen Niederschlagsmengen immer wichtiger.
- Status: bewilligtes Projekt
- Durchführungsort: RWTH Aachen
- Durchführungszeitrahmen: 11/2023 bis 10/2026
- Programmlinie: mFUND
- Fördervolumen: 3,3 Mio. Euro, davon 77 % Förderung durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr
- Institut für Nachhaltige Technische Systeme, Universität Freiburg
- Institut für Digitales und Autonomes Bauen, Technische Universität Hamburg
- albert.ing GmbH, Aachen
- Galileo-IP Ingenieure GmbH, Altenstadt an der Waldnaab
- Kempen Krause Ingenieure GmbH, Aachen
- Hydrotec Ingenieurgesellschaft für Wasser und Umwelt mbH, Aachen
