Digital Twin-technologie helpt waterbeheerders

Water wordt steeds schaarser, en dus moeten we onze waterreserves beter beheren. Maar terwijl wereldwijd miljoenen, of zelfs miljarden mensen snakken naar water, loopt het kostbare goed in de Westerse wereld gewoon weg via lekken in de waterleidingen. Via digitalisering en meer bepaald Digital Twin-technologie wil Xylem watermaatschappijen helpen om de voorraad beter te beheren.

We weten al tientallen jaren dat de watersituatie wereldwijd erg kritiek is. Volgens het laatste WMO-rapport leven meer dan 2 miljard mensen in regio’s met watertekorten zonder toegang tot veilig drinkwater. 3,6 miljard mensen hebben geen veilig beheerde sanitaire voorzieningen.

Ondanks die schrijnende situatie lijkt het rijke Westen water te verspillen. Niet doelbewust, maar door gebrekkig beheer van het waternetwerk. Alleen al in België ontsnapte in 2017 maar liefst 117 miljoen kubieke meter aan drinkwater in het milieu als gevolg van lekken in het netwerk. Ze ontstaan door drukschommelingen, grondbewegingen en andere externe factoren die de 50 tot 100 jaar oude leidingen hebben aangetast. Die leidingen moeten proactiever hersteld worden, bijvoorbeeld met de smartball van Xylem. Deze bal, uitgerust met een krachtige hydrofoon, wordt in de leiding binnengebracht en spoort alle lekken nauwkeurig op door het geluid ervan te detecteren.

De SmartBall is nog maar een voorbeeld van hoe technische innovatie het verschil kan maken voor onze watervoorraad. Digitale instrumenten houden de infrastructuur in goede staat en maken haar efficiënter. En dat heeft ook een financiële impact: integratie van digitale technologie kan op vlak van waterbeheer een besparing opleveren van 20 tot 30% op de kapitaal- en exploitatiekosten.

Digital Twin-technologie

De afgelopen 10 jaar heeft Xylem geïnvesteerd om zijn apparatuur communicatief te maken en zo het beheer van installaties en netwerken te vergemakkelijken. Vandaag genereert 35% van de Xylem-producten gegevens. Intussen maakt Xylem ook gebruik van artificiële intelligentie om de juiste oplossingen aan te bieden. Zij nemen vaak de vorm aan van Digital Twins, die een breed scala van diensten bestrijken.

Waar assets vroeger preventief en correctief onderhouden werden, evolueren we vandaag naar een predictief onderhoud. Dankzij het gebruik van artificiële intelligentie en Machine Learning kan Xylem een voorspellende manier van onderhoud uitvoeren. Dankzij de Digital Twin-technologie worden pompen tegenwoordig uitgerust met verschillende functionaliteiten om hun werking op een geoptimaliseerde manier te regelen en zo veel energie te besparen. Nieuwe sensoren analyseren de elektrische signaturen van hun gedrag, zodat er alleen op het juiste moment moet worden ingegrepen om een grote storing te voorkomen. De levensduur van de apparatuur wordt verlengd tegen de laagste kosten.

Andere systemen met Digital Twin-technologie worden toegepast in waterzuiveringsinstallaties. AI geeft toegang tot controlegegevens waardoor een algoritme wordt gecreëerd dat het gedrag van de installatie onder alle omstandigheden simuleert. Er wordt tot 30% energie bespaard voor hetzelfde volume behandeld afvalwater. De knowhow wordt vastgelegd en gedeeld met alle werknemers, en het systeem maakt ook een efficiëntere naleving van de lozingen mogelijk.

De evolutie van de technologie en de integratie van digitale technologie biedt heel wat oplossingen. Slimme technologieën, gebaseerd op datamodellen en AI, worden essentiële besluitvormingsinstrumenten voor belanghebbenden bij water, net als in veel andere sectoren.

De impact van digitale technologie op de investerings- en exploitatiekosten van waternetwerken en -infrastructuur is spectaculair. Bij de behandeling van afvalwater kunnen digitale innovaties een besparing van 15 tot 25% opleveren op energie en soms schadelijke chemicaliën, terwijl de lozingsnormen beter worden nageleefd. Ook de CO2-voetafdruk wordt verlaagd. Een recent project met Digital Twin-technologie in een afvalwaterzuiveringsinstallatie in Noord-Duitsland verminderde het energieverbruik met 26%, of 1,1 miljoen kWh per jaar, terwijl de operationele kosten tot een minimum werden beperkt.

Digitalisering heeft een grote impact op het beheren van de waterdistributie. Waar men vroeger leidingen per kilometer moest controleren en vervangen, kan men nu lekken opsporen en alleen nog gericht renoveren. Dat scheelt niet alleen heel wat werk en kosten, maar voorkomt ook overbodige waterverspilling.

Meer informatie

Lees ook:

• Xylem gaat voor versnelde digitalisering watersector België
• Slim waterbeheer: het lukt in Den Haag
• Digitalisering watersector met efficiëntere planning van onderhoud