Digitale Wasseroptimierung und integrierte Leitsysteme

Kommunale und industrielle Betreiber stehen unter zunehmendem regulatorischem, wirtschaftlichem und betrieblichem Druck, was den Einsatz datengetriebener Lösungen in der Wasser- und Abfallinfrastruktur beschleunigt. Siemens hat neue Software- und Automatisierungslösungen vorgestellt, die die Echtzeitüberwachung, Prozessoptimierung und Systemintegration entlang des gesamten Wasserkreislaufs sowie in der Abfallwirtschaft verbessern sollen.

Echtzeitüberwachung im gesamten Wassernetz
Ein zentrales Element des Portfolios ist der SIWA Quality Inspector, ein Softwaremodul zur kontinuierlichen Überwachung von Wasserqualitätsparametern – von der Aufbereitung bis zum Endverbraucher. Das System analysiert Variablen wie Wasseralter, Mischverhalten in Tanks und Abweichungen von Qualitätsparametern im Verteilnetz.

Durch die Echtzeitanalyse können Betreiber Anomalien frühzeitig erkennen und Maßnahmen ergreifen, bevor die Versorgungsqualität beeinträchtigt wird. Dieser Ansatz unterstützt prädiktive Wartungsstrategien und reduziert die Abhängigkeit von konservativen Sicherheitsmargen in der Netzbewirtschaftung. Im Kontext einer digitalen Lieferkette trägt dies zu stabileren und nachvollziehbaren Wasserverteilungssystemen bei.

Physikbasierte Optimierung der Abwasserbehandlung
Für Anwendungen in der Abwasserbehandlung hat Siemens den SIWA Treatment Optimizer entwickelt. Diese Lösung basiert auf mechanistischen Prozessmodellen und nutzt Digital-Twin-Technologie zur Unterstützung des Anlagenbetriebs. Das System analysiert kontinuierlich die Prozessdynamik und liefert konkrete Steuerungsempfehlungen, insbesondere für energieintensive Prozesse wie die Belüftung.

Die Digital-Twin-Funktion ermöglicht zudem die Simulation von Anlagenkonfigurationen und die Bewertung von Designänderungen vor deren Umsetzung. Ergänzend berechnen Softsensoren kontinuierlich wichtige Prozessgrößen – darunter Gesamtfeststoffe (TSS), biochemischer Sauerstoffbedarf (BOD) und Lachgasemissionen – auch ohne zusätzliche physische Messtechnik.

Diese erweiterte Datenbasis verbessert die Prozessübersicht und unterstützt die Einhaltung regulatorischer Grenzwerte, insbesondere bei schwankenden Zulaufbedingungen. Je nach Anwendung sind Energieeinsparungen und Emissionsreduktionen von bis zu 25 Prozent möglich.

Integration in Automatisierungs- und Energiesysteme
Die SIWA-Anwendungen sind Teil des Siemens Xcelerator-Portfolios und lassen sich in bestehende industrielle Automatisierungssysteme integrieren. Weitere Komponenten erweitern die Funktionalität in Richtung Energie- und Infrastrukturmanagement.

Simatic WinCC Unified ResCon integriert ein Lastmanagement in SCADA-Umgebungen und ermöglicht die Echtzeitüberwachung sowie Steuerung von Strom-, Gas- und weiteren Energieflüssen. Dadurch lassen sich Lastspitzen vermeiden und Betriebskosten senken.

Der Kommunikationsprozessor CP1243-1 ermöglicht die flexible Anbindung verteilter Anlagen an industrielle Kommunikationsprotokolle sowie Cloud- und IoT-Plattformen. Mit Unterstützung für IPv6, integrierten Webserver- und Diagnosefunktionen sowie ereignisbasierter Alarmierung erfüllt er die Anforderungen moderner, vernetzter Infrastrukturen.

Erweiterung auf die Abfallwirtschaft
Neben Wasser- und Abwasserlösungen hat Siemens sein Portfolio auf die gesamte Abfallwirtschaft ausgeweitet – von Sammlung und Sortierung bis hin zu Recycling und Energiegewinnung. Das Totally Integrated Automation (TIA) Portfolio bietet hierfür eine standardisierte und sichere Plattform für den Betrieb von Recyclinganlagen.

Diese Integration unterstützt die Zusammenführung von Wasser- und Abfallprozessen in einem gemeinsamen datengetriebenen Betriebsmodell, wodurch Entscheidungsprozesse und Ressourceneffizienz verbessert werden.

Integriertes Leitsystem für datengetriebene Prozesse
Auf der IFAT 2026 in München demonstrierte Siemens ein integriertes Leitsystem, das Daten aus Wasser-, Abwasser- und Abfallinfrastrukturen in einer zentralen Plattform zusammenführt.

Die Lösung konsolidiert Informationen aus unterschiedlichen Subsystemen und bietet eine einheitliche, transparente Sicht auf alle Anlagen. Offene Schnittstellen und eine skalierbare Architektur ermöglichen prädiktive Wartung, erweiterte Analysen sowie KI-basierte Anwendungen wie Leckageerkennung und Prozesssimulation.

Durch die Kombination von Automatisierung, Echtzeitüberwachung und digitaler Modellierung schafft das System die Grundlage für datengetriebene Betriebsführung, erhöhte Versorgungssicherheit und reduzierte Betriebsrisiken in kritischen Infrastrukturen.

Bearbeitet von der Industriejournalistin Sucithra Mani mit Unterstützung von KI.

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