Projekt FOUND: Fehlerfortpflanzung von Unsicherheiten in druckbasierter Leckageeingrenzung
Die druckbasierte Leckageeingrenzung ermöglicht eine räumliche Voreingrenzung von Leckagen im Wasserversorgungsnetz. Im Forschungsprojekt FOUND wurden die Auswirkungen und Fehlerfortpflanzungen ausgewählter Einflussfaktoren auf Wirksamkeit und Effizienz systematisch untersucht. Darauf aufbauend wurden praxisnahe Empfehlungen für die Methodenwahl und Investitionsentscheidungen abgeleitet.
Druckbasierte Leckageeingrenzung in Wasserversorgungsnetzwerken
Leckagen bezeichnen den ungewollten Austritt von Trinkwasser in einem Wasserversorgungsnetzwerk. Nicht gemeldete aber detektierbare Leckagen stellen eine besondere Herausforderung für einen störungsfreien Betrieb dar, da diese Leckagen nur durch eine proaktive Suche gefunden werden können. Dazu stellen hardware-basierte Methoden den Stand der Technik für die räumliche Leckagelokalisierung dar, welche jedoch zeit- und kostenintensiv sind. Daher gewinnt die druckbasierte Leckageeingrenzung an Bedeutung, die eine räumliche Voreingrenzung von Leckagen im Wasserversorgungsnetz für die anschließende Feinsuche vor Ort mit hardware-basierten Methoden ermöglicht. Die Wirksamkeit dieser druckbasierten Methoden ist sehr stark von der Qualität der Messdaten, der Sensorplatzierung bzw. des verwendeten numerischen Rohrnetzmodells abhängig.
Im Forschungsprojekt FOUND wurden der Einfluss von Unsicherheiten und Fehlern bei modell- und datenbasierten Methoden der druckbasierten Leckageeingrenzung untersucht. Die Untersuchungen anhand zweier Fallstudien haben gezeigt, dass bei den datenbasierten Methoden die Druckmessungen für die Kalibrierung und für die Leckagelokalisierung den höchsten Einfluss auf die Genauigkeit haben, während bei den modellbasierten Methoden die Druckmessungen für die Leckagelokalisierung den höchsten Einfluss haben. Zusätzlich wurde eine hybride Methode entwickelt, welche maschinelles Lernen für die Leckageeingrenzung nutzt. Die Anwendung in den beiden Fallstudien zeigte jedoch, dass derzeit hybride Methoden nur bedingt geeignet sind, um druckbasierte Leckageeingrenzung auf reale Wasserversorgungsnetze in Österreich zu übertragen und klassische daten- und modellbasierte Ansätze derzeit einen Mehrwert gegenüber hybriden Methoden bieten.
Handlungsempfehlungen
Zusätzlich zum detaillierten Endbericht werden in der Publikation „Unsicherheiten und Handlungsempfehlungen“ die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse zu den untersuchten Unsicherheiten bei der druckbasierten Leckageeingrenzung, deren Auswirkungen und die erzielbaren Ergebnisse zusammengefasst. Aufbauend darauf wurden praxisnahe Handlungsempfehlungen abgeleitet, die für die Auswahl von geeigneten Methoden und Investitionsentscheidungen verwendet werden können. Zudem werden die untersuchten Fallstudien mit einer ökonomischen Betrachtung als beispielhafte Anwendungen vorgestellt.
