Smarte Wasserversorgung: Was Heilbronn sich von intelligenten Lösungen verspricht

Versorger wissen genau, wie viel Wasser wann in ihre Netze eingespeist wird – wohin es danach fließt, ließ sich bislang aber nur in groben Zügen nachvollziehen: Das war der Ausgangspunkt für das Reallabor „Smarte Wasserversorgung“ in Heilbronn. Die Ziele: optimierter Wasserverbrauch, geringere Kosten, mehr Klimaresilienz.

Gab es einen konkreten Auslöser, das Projekt „Smarte Wasserversorgung“ zu starten?

Eva Deuchert: Nicht ein akutes Versorgungsproblem war der Auslöser für das Projekt, sondern eine neue technologische Chance durch die Einführung digitaler Wasserzähler. Jahrzehntelang hatten Wasserzähler vor allem eine Aufgabe: den Verbrauch für die Abrechnung zu erfassen. Dafür wurden mechanische Wasserzähler eingesetzt, die einmal pro Jahr abgelesen wurden. Das hat für diesen Zweck zuverlässig funktioniert.

Was verändert sich mit der Einführung digitaler Wasserzähler?

Eva Deuchert: Die Geräte liefern nicht mehr nur einen Jahreswert, sondern können Verbrauchsdaten in deutlich kürzeren Intervallen bereitstellen und zusätzliche Informationen erfassen. Aus einem klassischen Messinstrument wird damit eine potenzielle neue Datenquelle für den Netzbetrieb.

Heilbronn erprobt die datenbasierte Wasserversorgung der Zukunft

Gelingt das bereits in der Praxis?

Eva Deuchert: Wir beobachten, dass digitale Wasserzähler zwar zunehmend ausgerollt werden, ihr Einsatz aber häufig auf die Modernisierung der Ablese- und Abrechnungsprozesse beschränkt bleibt. Die Frage, welche zusätzlichen betrieblichen Mehrwerte sich aus den Daten ergeben und wie diese systematisch erschlossen werden können, ist bislang weitgehend ungeklärt. Das Reallabor „Smarte Wasserversorgung“ soll genau diese Lücke schließen.

Wie gehen Sie vor?

Eva Deuchert: Viele Versorgungsunternehmen rollen derzeit digitale Wasserzähler aus – die spannende Frage beginnt aber erst danach: Wie wird aus einer jahrzehntelang gewachsenen Wasserversorgung eine datenbasierte Wasserversorgung? Genau das erforschen wir in Heilbronn. Wir begleiten den Rollout digitaler Wasserzähler wissenschaftlich und untersuchen, wie die neuen Daten helfen können, Verluste früher zu erkennen, den Wasserbedarf besser zu verstehen und die Infrastruktur langfristig effizienter zu betreiben.

Was ist das Besondere an Ihrem Ansatz?

Eva Deuchert: Das Besondere ist, dass Forschung und Praxis von Anfang an eng zusammenarbeiten. Die Praxis bringt die konkreten Herausforderungen und Anforderungen ein, die Forschung strukturiert die Erkenntnisse und wertet systematisch aus, welche Ansätze tragfähig sind. Das geht dabei weit über ein übliches Entwicklungsprojekt hinaus.

Smarte Wassernetze für mehr Resilienz im Klimawandel

Was unterscheidet Ihr Projekt von dem, was bisher getestet wurde?

Eva Deuchert: Bei einem klassischen Entwicklungsprojekt wird im Auftrag eines Kunden eine konkrete Anwendung gebaut und übergeben. Ob sie später tatsächlich genutzt wird, den erhofften Nutzen stiftet oder zu Veränderungen in Prozessen und Arbeitsweisen führt, spielt für das Projekt meist keine Rolle mehr. Im Reallabor beginnt die eigentliche Arbeit dagegen erst nach der technischen Umsetzung.

Uns interessiert, was die neue Technologie in der Praxis tatsächlich auslöst: Welche Anwendungen entstehen? Welche setzen sich durch? Welche Veränderungen ergeben sich im Betrieb? Und unter welchen Voraussetzungen entsteht aus neuen Daten ein echter Mehrwert? Nur wenn wir diese Fragen beantworten, können Wasserversorger das Potenzial digitaler Wasserzähler gezielt erschließen und aus ihnen mehr machen als reine digitale Ablesegeräte.

Welche Rolle spielt hier der Klimawandel?

Eva Deuchert: Der Klimawandel stellt die Wasserversorgung vor neue Herausforderungen. Längere Trockenphasen und höhere Temperaturen beeinflussen die verfügbaren Wasserressourcen, gleichzeitig steigt in Hitzeperioden der Wasserbedarf. Für Versorger wird es deshalb immer wichtiger, Angebot und Nachfrage möglichst genau im Blick zu behalten. Smarte Wassernetze können dabei ein wichtiger Baustein sein.

Durch aktuellere Informationen über Verbrauch und Netzzustand lassen sich beispielsweise Speicherbehälter gezielter bewirtschaften, Lastspitzen früher erkennen und die Wasserbereitstellung besser an den tatsächlichen Bedarf anpassen. Perspektivisch können solche Informationen auch dazu beitragen, Verbrauch und Erzeugung besser aufeinander abzustimmen, Investitionen gezielter zu planen und die Wasserversorgung widerstandsfähiger gegenüber den Folgen des Klimawandels zu machen.

Wie können Daten helfen, die Herausforderungen von Verbrauchsspitzen gerade während Hitze- und Trockenperioden zu meistern, die im Klimawandel zunehmen?

Eva Deuchert: Daten helfen dabei, sich besser auf Hitze- und Trockenperioden vorzubereiten, Verbrauchsspitzen frühzeitig zu erkennen und die Wasserbereitstellung entsprechend zu planen. Diese Daten schaffen zudem eine notwendige Transparenz zur Handhabung und Vermeidung von Wasserengpässen, etwa indem Verbraucherinnen und Verbraucher besser informiert und zu einer Verhaltensänderung angehalten werden.

Gerade die Erfahrungen aus der Gaskrise haben gezeigt, wie wirksam Transparenz und verständliche Kommunikation sein können. Kommunen haben die Möglichkeit, Maßnehmen wie befristete Bewässerungs- und Wassernutzungsverbot zu überwachen und nachzujustieren. Solche Daten sind zudem die Grundlage für Steuerungs- und Anreizmechanismen, etwa durch neue Tarifmodelle, wie sie derzeit auch in Baden-Württemberg diskutiert werden.

Pilotprojekt offenbart Potenziale und Herausforderungen

Welche Erkenntnisse konnten aus dem vorangegangenen Pilotprojekt gewonnen werden?

Eva Deuchert: Bereits das erste Pilotprojekt hat gezeigt, dass datenbasierte Anwendungen wie die Leckageerkennung grundsätzlich möglich sind, aber auch, dass der Weg zu einer datenbasierten Wasserversorgung deutlich komplexer ist als der bloße Einbau digitaler Wasserzähler. Wir haben digitale Wasserzähler und Sensoren verschiedener Hersteller in einem abgegrenzten Testfeld installiert und ihre Daten in einem digitalen Abbild des Wassernetzes zusammengeführt.

Dabei wurde deutlich, dass die eigentliche Herausforderung nicht im Wasserzähler selbst liegt, sondern im Zusammenspiel unterschiedlicher Geräte, Datenformate und Systeme. Bevor aus den Daten konkrete Erkenntnisse entstehen können, müssen sie daher zunächst zusammengeführt, aufbereitet und in bestehende Arbeitsabläufe integriert werden.

Welche Vorteile ergeben sich für Bürgerinnen und Bürger durch die neuen Funkwasserzähler?

Eva Deuchert: Kundinnen und Kunden merken die Vorteile digitaler Wasserzähler direkt und unmittelbar. Die neuen Funkwasserzähler müssen deutlich seltener ausgetauscht werden und können per Fernauslesung abgelesen werden. Das erspart das lästige manuelle Ablesen und macht die Verbrauchserfassung komfortabler. Gleichzeitig können die Zähler deutlich mehr als nur den Wasserverbrauch für die Abrechnung erfassen. Leckagen im Haus oder andere ungewöhnliche Verbrauchsmuster lassen sich frühzeitig erkennen und Verbraucherinnen und Verbraucher können ihren Wasserverbrauch besser nachvollziehen.

Genau diese zusätzlichen Möglichkeiten und ihren tatsächlichen Nutzen für die Praxis untersuchen wir im Reallabor. Langfristig können Verbraucherinnen und Verbraucher so vom passiven Empfänger einer Wasserrechnung zu einem aktiven Partner einer nachhaltigen Wasserversorgung werden.

Wasserverluste früh erkennen und Rohrbrüche vermeiden

Welches Potenzial sehen Sie hier für Kommunen und Versorger?

Eva Deuchert: Insgesamt steht Deutschland bei Wasserverlusten im internationalen Vergleich mit etwa fünf bis sechs Prozent erst mal vergleichsweise gut da. Die Netze werden kontinuierlich überwacht und bei erkannten Leckagen gezielt instandgesetzt. Heute erfolgt die Suche nach Leckagen häufig über Nachtminimumsmessungen, Veränderungen im Verbrauchsverhalten oder Druckmessungen im Netz. Anschließend folgen Netzbegehungen und aufwendige akustische Messungen, um die genaue Stelle einer Leckage zu lokalisieren.

Wo liegt das Problem?

Eva Deuchert: Das ist zeitaufwendig und nicht immer eindeutig: Ein erhöhter Wasserverbrauch kann auf eine Leckage hindeuten, aber genauso gut durch verändertes Verbrauchsverhalten verursacht sein. Gleichzeitig bleiben kleinere Leckagen häufig lange unentdeckt und entwickeln sich mit der Zeit zu größeren Schäden oder sogar Rohrbrüchen.

Was können digitale Wasserzähler denn hier leisten?

Eva Deuchert: Sie können dazu beitragen, diese Zusammenhänge besser zu verstehen. Sie liefern zusätzliche Informationen darüber, wann und wo Wasser tatsächlich verbraucht wird.

Wie aber hilft das weiter?

Eva Deuchert: Dadurch lässt sich besser eingrenzen, ob ungewöhnliche Verbräuche auf Veränderungen im Nutzungsverhalten oder auf mögliche Wasserverluste zurückzuführen sind. Gleichzeitig ermöglichen sie eine deutlich feinere Beobachtung einzelner Netzbereiche. Einige Zählertypen verfügen teilweise zudem über integrierte akustische Sensoren, die Hinweise auf Leckagen liefern und gewissermaßen ins Netz „hineinhören“ können. Ziel ist daher, Auffälligkeiten früher zu erkennen, die Leckagesuche gezielter zu machen und Schäden möglichst zu entdecken, bevor daraus ein größerer Rohrbruch entsteht.

Digitalisierung beginnt mit einer klaren Zielsetzung

Was können kommunale Entscheider aus diesem Projekt schon heute lernen, selbst wenn sie bis jetzt noch keine digitalen Wasserzähler einsetzen?

Eva Deuchert: Auch ohne digitale Wasserzähler können Kommunen bereits heute eine wichtige Erkenntnis mitnehmen: Digitalisierung beginnt nicht mit der Technologie, sondern mit einer klaren Vorstellung davon, welches Problem gelöst werden soll. Der eigentliche Aufwand liegt oft weniger im Einbau neuer Technik als in der Integration von Daten, Prozessen und bestehenden Systemen. Wer heute in digitale Infrastrukturen investiert, sollte deshalb frühzeitig mitdenken, wie die entstehenden Daten künftig genutzt werden sollen.

Eine zweite Erkenntnis betrifft die Zusammenarbeit. Viele Herausforderungen lassen sich nicht allein von Kommunen, Versorgern oder Forschungseinrichtungen lösen. Reallabore schaffen einen geschützten Experimentierraum, in dem neue Technologien und Ideen unter realen Bedingungen erprobt werden können. Das beschleunigt Innovationen, reduziert Risiken und hilft dabei, Lösungen zu entwickeln, die nicht nur technisch funktionieren, sondern auch in der Praxis angenommen werden.

Wenn das Projekt in einigen Jahren erfolgreich abgeschlossen ist: Woran würden Sie festmachen, dass sich die Investition für Kommunen und Bürger gelohnt hat?

Eva Deuchert: Die Umstellung auf digitale Wasserzähler wird häufig daran gemessen, ob Standardprozesse wie Ablesung und Abrechnung effizienter werden. Zwar sind die Geräte und der Aufbau der digitalen Infrastruktur zunächst mit höheren Investitionen verbunden, gleichzeitig haben digitale Wasserzähler eine längere Lebensdauer und vereinfachen die Ablesung erheblich. Wirklich gelohnt hat sich die Investition aus meiner Sicht aber erst dann, wenn aus den zusätzlichen Daten ein messbarer Mehrwert entsteht.

Wenn es gelingt, Wasserverluste schneller zu erkennen, die Versorgung besser auf Hitze- und Trockenperioden vorzubereiten und Entscheidungen im Netzbetrieb zu verbessern, wird aus einem digitalen Wasserzähler mehr als nur ein modernes Ablesegerät. Und wenn davon am Ende auch die Bürgerinnen und Bürger durch mehr Transparenz und bessere Informationen profitieren, haben wir unser Ziel erreicht.

Interview von Sabine Schmidt