15.12.2016

Wasserwirtschaft 4.0 zur Optimierung der Abwasserbehandlung

Wissenschaftler der Schweizer Eawag untersuchen mit modernen Sensoren und der innovativen Datenfernübertragung LoRaWAN, wie Niederschläge und die folgenden Abflussprozesse zusammenhängen. Die neue Technik soll helfen, die Abwasserentsorgung und die Kanalisation optimal zu betreiben und die Abwasser- und Gewässerqualität zu überwachen. Dank LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) können Maschinen und Geräte unabhängig vom Stromnetz oder Kabelverbindungen miteinander kommunizieren und kleine Datenmengen übermitteln. Seit Mai 2016 bauen die EAWAG-Wissenschaftler nun zusammen mit der ETH in der Gemeinde Fehraltorf ein Sensornetzwerk auf. In einem «urbanhydrologischen Feldlabor» testen sie, ob die Neuerung für die Wasserforschung wie auch für Gemeinden und Städte geeignet ist. Um die Zusammenhänge zwischen Niederschlägen und Abflussprozessen zu untersuchen, haben die Forschenden in der Kanalisation Funksensoren installiert. Die von der Eawag und vom Empa-Spin-off Decentlab entwickelten Sensoren messen Niederschlag, Abflüsse und Pegelstände und senden die Informationen verschlüsselt an die Basisstationen des LoRaWAN. Anschließend entschlüsselt ein zentraler Netzwerkserver die von den Basisstationen gebündelten Daten und macht sie für den Benutzer in einer Datenbank zugänglich. Dank der räumlich und zeitlich hochaufgelösten Messungen können die Forschenden die Systemdynamik vom Computer oder von mobilen Geräten aus quasi in Echtzeit überwachen. Momentan untersuchen die Forschenden mit dem Sensornetzwerk die räumliche und zeitliche Dynamik von Mikroverunreinigungen im Abwasser und die möglichen Einflüsse der urbanen Landnutzung. Das Ziel der Forschenden ist, diese Schadstoffflüsse zuverlässig zu messen und zu interpretieren. Durch das Sensornetzwerk wissen sie beispielsweise, wann die Kanalisation überlastet ist und unbehandeltes Abwasser in die Umwelt gelangt. Dann können sie die Wasserqualität gezielt überprüfen.