Messung von Wasserqualität und Wasserständen in Wolfsburg
Mit dem Start des Wassersensorik-Projektes nutzt die Stadt Wolfsburg zukünftig eine digitale Lösung, um frühzeitig auf Veränderungen der Gewässerqualität oder des Grundwasserspiegels zu reagieren. Im Rahmen des Smart City-Projektes wurden dafür Sensoren an 13 Messstellen im Stadtgebiet installiert und in Betrieb genommen – drei Stellen zur Messung der Wasserqualität und zehn Stellen zur Messung des Grundwasserspiegels.
Der Klimawandel
Das sich verändernde Klima hat Auswirkungen auf die Natur und auf den Wasserhaushalt, und die beiden besonders heißen und trockenen Sommer 2018 und 2019 haben die Stadt Wolfsburg vor große Herausforderungen gestellt. Ebenso haben sich die trockenen Sommer negativ auf den Grundwasserspiegel ausgewirkt.
Derartige Entwicklungen frühzeitig zu erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten, ist das Ziel des Smart City-Projekts zur Wassersensorik. Umgesetzt wird das Projekt gemeinschaftlich: Das Referat Digitalisierung und Wirtschaft initiiert gemeinsam mit dem Umweltamt der Stadt, den Wolfsburger Entwässerungsbetrieben (WEB) und der WOBCOM ein innovatives IoT-Projekt (Internet-of-Things) – also die automatisierte Kommunikation zwischen Geräten –, bei dem mithilfe von Sensoren Messungen von Wasserqualität und Wasserständen in Wolfsburger Gewässern vorgenommen werden können.
„Mit diesem Projekt zeigen wir, welche vielfältigen Möglichkeiten uns das Projekt Smart City bietet“, so Oberbürgermeister Dennis Weilmann. „Durch den Einsatz der digitalen Sensorik werden wir unsere Stadt umweltfreundlicher und nachhaltiger machen.“ Dr. Sascha Hemmen, Leiter des Referats Digitalisierung und Wirtschaft ergänzt: „Bei der Planung unserer Smart City-Projekte haben wir vor allem geschaut, wo wir durch den Einsatz moderner Technologien konkret und schnell Dinge verbessern können.“
„Die Daten ermöglichen den zuständigen Mitarbeitenden ein frühzeitiges Handeln. Werden diese Ergebnisse mit anderen Daten aus weiteren IoT-Themenfeldern kombiniert, lassen sich weitreichende und ganzheitliche Folgerungen schließen. Zum Beispiel können direkte Auswirkungen, bedingt durch das lokale Wetter, auf die Wasserqualität ermittelt und direkt verglichen werden. Perspektivisch ist dies ein wichtiger Meilenstein für die digitale Entwicklung unserer Stadt“, sagt Dalibor Dreznjak, Leiter der Unternehmensentwicklung WOBCOM / Stadtwerke.
Das Anfang Juni 2021 gestartete Projekt ermöglicht zwei Anwendungsfälle: Dies sind zum einen die Messung der Gewässerqualität in Regenrückhaltebecken und zum anderen die Überwachung des Grundwasserspiegels im Stadtgebiet.
„Die wetterbedingten Umstände der vergangenen Jahre, insbesondere die geringen Niederschlagsmengen, hatten für die Wolfsburger Gewässer mitunter drastische Auswirkungen“, so Andreas Bauer, Dezernent für Finanzen, Bürgerdienste, Brand- und Katastrophenschutz. „Der Einsatz von modernster Technik ist daher ein wichtiger Schritt, um einen sicheren Kenntnisstand und Überblick über die Situation der Wolfsburger Gewässer zu gewährleisten. Unsere Bemühungen werden wir in diesem wichtigen Thema weiter stärker forcieren und sich nicht nur auf den technischen Aspekt beschränken.“
Die Messstellen der Regenrückhaltebecken wurden durch die WEB ausgewählt. Mit dem Begriff „Regenrückhaltebecken“ werden die Gewässer bezeichnet, welche Abflussspitzen von Niederschlagsereignissen dämpfen, somit den Abwasserabfluss hydraulisch einem natürlichen Abfluss des Gewässers anpassen und so dem Hochwasserschutz zuarbeiten.
Regenrückhaltebecken: Neuer Teich, Mühlenteich und Detmeroder Teich
Darunter fallen viele bekannte Wolfsburger Teiche. „Wir haben uns im ersten Schritt für die Regenrückhaltebecken Neuer Teich, Mühlenteich und Detmeroder Teich entschieden, da diese Gewässer aufgrund ihres witterungsbedingt sehr geringen Sauerstoffgehaltes besonders auffällig waren“, erklärt Adrian Rohne, zuständiger Ingenieur der WEB. „Mithilfe der Daten erhoffen wir uns, diese schädlichen Entwicklungen frühzeitig und zuverlässig zu erkennen und mit den dann aufgezeigten Maßnahmen gegensteuern zu können.“ Mit den Messdaten der vorerst drei Gewässer, die mit der Sensorik ausgestattet wurden, können tatsächlich gute Anhaltspunkte für die Wasserqualität in anderen Gewässern herangezogen werden. „Durch die Daten werden wir auch dort rechtzeitig Bescheid wissen“, so Rohne. „Vor allem können wir auch prüfen, ob unsere Maßnahmen erfolgreich sind.“
Unter Federführung des Umweltamtes der Stadt wurden zehn Stellen ausgewählt, an denen der Grundwasserstand gemessen wird. „Wir haben die Messpunkte so ausgewählt, dass diese über das gesamte Stadtgebiet verteilt sind. So bekommen wir ein gutes Gesamtbild über die jeweils aktuelle Grundwasser-Situation in Wolfsburg“, erklärt Dr. Horst Farny, Leiter des Umweltamtes. Die Überwachung des Grundwasserstandes ist in Zeiten des sich verändernden Klimas und sinkender Grundwasserpegel wichtig und hilfreich. „Die gewonnenen Ergebnisse können gute Dienste bei Bürgeranfragen, der Planung von Bauvorhaben, Naturschutzmaßnahmen und der allgemeinen Betrachtung des Wasserhaushaltes leisten“, so Dr. Horst Farny.
Technisch ermöglicht und umgesetzt wird das IoT-Projekt durch die WOBCOM. „An den insgesamt 13 Messstellen werden dauerhaft Daten erhoben und verschlüsselt an uns gesendet“, erklärt IoT-Projektleiter Sebastian Ackermann, Stadtwerke / WOBCOM. „Wir nutzen dafür die LoRaWAN-Funktechnologie, welche die automatisierte Kommunikation zwischen der Sensorik und unseren Servern ermöglicht. Über die offene Datenplattform stellen wir die Daten dann den Projektbeteiligten zur Verfügung.“
Freya Meyer, Referat Digitalisierung und Wirtschaft, betont als Projektleiterin die effiziente Zusammenarbeit: „Gemeinschaftlich konnten wir die Chancen der Digitalisierung über die Bereichsgrenzen hinweg nutzen. Der interdisziplinäre Ansatz und die Innovationskraft des Themas begegnen zwei Megatrends unserer Zeit: Digitalisierung und Klimawandel.“
(Ausgabe 15, Sommer 2022)
Weiterführende Links
Zum Umweltamt der Stadt Wolfsburg geht es hier.
Zum Referat für Digitalisierung und Wirtschaft geht es hier.
