Anwendungsplattform zur automatisierten Prognose des Tageswasserbedarfs in Hamburg

Das Projektteam entwickelt eine Anwendungsplattform zur automatisierten Prognose des täglichen Wasserbedarfs der Stadt Hamburg auf Ebene einzelner Versorgungszonen. Ziel ist es, auf Basis der Wettervorhersage des Deutschen Wetterdienstes (DWD) sowie weiteren Faktoren, die den Wasserbedarf beeinflussen, verlässliche Prognosen zur Entwicklung des Wasserbedarfs zu erzeugen. Die Plattform dient dazu, die Betriebssteuerung der Hamburger Wasserwerke GmbH (HWW) zu optimieren.

Forschungsansatz

Das Projekt entwickelt die bestehenden Computermodelle zur Tageswasserprognose weiter und bettet sie in eine Anwendungsplattform ein. Die auf multipler linearer Regression sowie künstlichen neuronalen Netzen basierenden statistischen Modelle nutzen eine Vielzahl meteorologischer, kalendarischer und sozioökonomischer Kennzahlen zur Simulation des Wasserbedarfs. Die aktuellen Computermodelle müssen bislang manuell aktualisiert und ausgewertet werden. In diesem Projekt ist das Ziel, die Simulationen in engen Zeitabständen zu automatisieren und damit eine Anwendungsplattform zu schaffen, sodass den Mitarbeiter*innen der HWW für die interne Betriebssteuerung tagesaktuelle Prognosen zur Verfügung stehen.

Hintergrund

Die Wasserversorgung ist ein zentraler Baustein der Daseinsvorsorge. Die letzten Dürrejahre haben gezeigt, dass die Wasserversorger mit neuen Herausforderungen konfrontiert sind, insbesondere mit neuen Niveaus von Spitzenabgaben an heißen Sommertagen. Im Dürrejahr 2018 stießen einige zumeist kleinere Wasserversorger bei der Wasserförderung aufgrund hoher Nachfrage und geringen Grundwasserständen an technische Grenzen. Vor diesem Hintergrund ist es für Wasserversorger äußerst wichtig, gute Prognosen zur Entwicklung des Wasserbedarfs der jeweils nächsten 7 bis 10 Tage zu erhalten, um entsprechende Vorsorge zu treffen. Es können u.a. Förderleistungen von Brunnen angepasst, Wasserbehälter mit ihren Reserven anders befüllt und auch kurzfristige Aufrufe an die Bevölkerung veröffentlicht werden, um damit eine Trockenphase von mehreren Tagen zu überbrücken. Dieses Projekt unterstützt die Hamburger Wasserwerke innerhalb von HAMBURG WASSER mit einem neuen Instrument in seiner vorausschauenden Betriebssteuerung.