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LINZ AG: Erfolgsfaktor GIS-Auskunft
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Mit Sensordaten die Fließvorgänge der Entwässerung simulieren
Digitaler Zwilling zum Kanalnetz
Paderborn, Februar 2024.
Die Mettenmeier GmbH geht den nächsten Schritt in der digitalen Transformation von Ver- und Entsorgungsunternehmen. Als Experte für Geografische Informationssysteme lag der Fokus jahrelang in der zweidimensionalen Abbildung von Netzen. Die Abbildung von Einbauten in Sonderbauwerken über das Innenleben und die Ergänzung von 3D-Geometrien rücken das GIS nun immer weiter in Richtung eines virtuell abbildbaren Raumes. Doch damit nicht genug: Eine weitere Dimension ergibt sich aus der Verknüpfung des virtuellen Netzes mit den Daten von Sensoren und Messeinrichtungen, die in den Netzen verbaut sind. Solche Livedaten sind Teil eines digitalen Zwillings.
Bezogen auf das Kanalnetz können die Fließgeschwindigkeiten von Abwässern, deren aktueller Wasserstand oder auch der aktuelle Durchfluss abgebildet werden. Die Sensoren, die diese Werte messen, können mit dem GIS-Datenmodell logisch verknüpft werden. Damit sich direkt auch ein praktischer Nutzen für die Netzbetreiber ergibt, kann der Betriebszustand von Einbauteilen entweder manuell festgehalten oder auch durch ein logisches Feld abgebildet werden, das mit Live-Daten funktional verknüpft ist. Dazu können Absperrorgane, Schieber oder Pumpen gehören, aber auch Wehranlagen. Konkret hat Mettenmeier dies in der » neuesten Version des Druckentwässerungsmoduls zur Smallworld Fachschale Kanal umgesetzt. Dort können beispielsweise Messwerte und Daten über das Objekt „Messeinrichtung“ bereitgestellt und der Betriebszustand zu abflusswirksamen Einbauteilen abgebildet werden. In der neuen dynamischen Netzwerksverfolgung kann dieser Betriebszustand berücksichtigt werden.
Betriebsstatus von Einbauteilen nutzen
Ein Szenario ist die Nutzung der Daten zum Betriebszustands für eine Simulation möglicher Fließwege zu einem bestimmten Zeitpunkt, zum Beispiel zur Ermittlung möglicher Einleiter zu einer Schadstofffeststellung auf der Kläranlage oder in einem Gewässer. Über das im GIS verfügbare Werkzeug der Netzwerk-Analyse können diese ermittelt werden. Neben dem Betriebszustand werden dabei die Netzwerkstopologie und der Bauzustand ausgewertet. Die Verknüpfung des Betriebsstatus mit den GIS-Daten ermöglicht eine realitätsnahe Simulation möglicher Fließwege im Kanalnetz. Dies ist sowohl für die aktuelle Situation wie auch für eine historische Betrachtung des Betriebszustand möglich, soweit das Netz an sich im Betrachtungszeitraum unverändert ist.
Für Starkregenereignisse gewappnet
Sensoren sind heute deutlich preisgünstiger erhältlich als vor einigen Jahren und werden vermehrt in vielen Betriebsmitteln verbaut. Ein wichtiger Anwendungsfall, der im Kontext des Klimawandels an Bedeutung gewinnt, ist die Früherkennung von Flutwellen durch Starkregen. Dabei kann das Kanalnetz ein wichtiger Indikator sein. Denkbar wäre hier die Anbringung von Sensoren in den Schächten des Kanalnetzes, um damit stark ansteigendes Wasser zu erkennen und Anwohner zu informieren. Die Berechnung und Simulation der Abflüsse im Kanalnetz wird mit einer leistungsfähigen » Schnittstelle zum Programm HYSTEM-EXTRAN unterstützt, welche in der aktuellen Version 5.3 R2 bereits erste Funktionen zur automatischen Ableitung des Rechennetzes aus dem Bestandsnetz unterstützt.
