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News08. Juni 2020Digital IndustriesBerlin
MediaService Digital Industries Nachrichtenredaktion
Auf dem Weg zu „Wasser 4.0“ – Berliner Institut entwickelt mit digitalem Zwilling neue Konzepte zur Wassernutzung
Das Hermann-Föttinger-Institut im Fachgebiet Fluidsystemdynamik an der Technischen Universität Berlin nutzt den digitalen Zwilling zur Entwicklung neuer Strategien zur effizienten Wasserwirtschaft.
Urbanisierung und Klimawandel stellen große
Herausforderungen an eine zuverlässige Wasserver- und -entsorgung. Zum einen
teilen sich in Großstädten immer mehr Menschen immer weniger Raum, zum anderen
nehmen Trockenperioden sowie Starkregenereignisse zu. Das macht besonders den
Abwassersystemen zu schaffen. Daher investiert die Stadt Berlin in
Kooperationen mit Instituten, Hochschulen, Behörden und Unternehmen neben dem
Neubau vor allem in die Aufrüstung der vorhandenen Infrastrukturen. Mit
modernen Konzepten und Siemens-Technik sollen bestehende Anlagen flexibler und
effizienter als bisher genutzt werden können. Essentiell dafür ist der digitale
Anlagenzwilling. „Wenn ich durch die intelligente Vernetzung von vorhandenen
Rückhalteeinrichtungen bereits Niederschlagsereignisse besser beherrschen kann,
muss ich vielleicht sogar keine neuen Anlagen bauen – und das macht die
Digitalisierung und intelligente Automatisierung in der Wasserwirtschaft auch
aus ökonomischer Seite so interessant“, erklärt Professor Paul Uwe Thamsen,
Leiter des Fachgebiets für Fluidsystemdynamik des Instituts für
Strömungsmechanik und Technische Akustik an der TU Berlin.
Realitätsnahe Entwicklung
Welche
Möglichkeiten der digitale Zwilling und die Digitalisierung insgesamt bieten,
erforschen Thamsen und sein Team anhand einer Versuchsanlage. Diese
Pumpenstation wurde mit hochmodernen Automatisierungs- und
Digitalisierungslösungen von Siemens ausgestattet. Die Lösungen beinhalten die Erfassung
und Digitalisierung der Assets, die Prozessinstrumentierung, das Motor- und
Pumpenmanagement, das Prozessleitsystem Simatic PCS 7 sowie Systeme wie Comos für
das Engineering und die Simulation von Anlagenzuständen. „Durch die
Grundausstattung unseres Demonstrators können wir Kunden und Interessenten
unsere Arbeiten in einem realen Umfeld zeigen. Das birgt ein großes Potenzial,
auch im Hinblick auf neue Lösungen und Entwicklungen“, so Thamsen.
Digitalisierung erlebbar machen
Durch die
Integration intelligenter Werkzeuge in den Pumpenversuchsstand konnte Thamsen
bereits erste innovative Konzepte umsetzen. Von Vorteil ist hier, dass der Versuchsstand
mit Industriekomponenten ausgestattet ist, die so auch in vielen Abwasseranlagen
im Einsatz sind. „Wir können jetzt direkt in unserer Anlage zeigen, wie sich
die Lösungen in ein reales Anlagenumfeld integrieren und die Ergebnisse live im
Demonstrator zeigen. Dadurch lassen sich Innovationen schneller in den Markt
bringen“, freut sich Thamsen. „Mit unserem digitalen Zwilling können wir jetzt
das doch recht komplexe Thema der Digitalisierung einfach und erlebbar machen –
insbesondere für die Mitarbeiter in den Anlagen vor Ort und im
Bereitschaftsdienst. Aus meiner Sicht ein echter Meilenstein auf dem Weg zu
Wasser 4.0.“
Als Versuchsumgebung diente eine mit Siemens-Digitalisierungskomponenten ausgestattete Pumpenstation.
Anhand der Versuchsanlage erforschen Prof Dr.-Ing. Paul Uwe Thamsen, Leiter des Lehrstuhls Fluidsystemdynamik der TU Berlin, (links), welche Möglichkeiten der digitale Zwilling und die Digitalisierung insgesamt bieten.
Das Ziel von Thamsens Arbeit ist, dass Städte weltweit mittels Digitalisierung ihre bestehenden Anlagen zur Wasserversorgung und -entsorgung flexibler und effizienter als bisher nutzen können.
MediaService-Applikationsbeiträge können auf bereits veröffentlichten Siemens-Fachartikeln basieren.
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