Smart Water City

Dieses Projekt wird aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms „Smart Cities Demo - Living Urban Innovation“ durchgeführt.

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Projektpartner: G. Bernhardt's Söhne Ges.m.b.H.Sensor Network Services GmbHLandschaftsarchitekten DI Karl Grimm
Bearbeiter: Robert SITZENFREI, Martin OBERASCHER, Carolina KINZEL,

Projektdauer: 04/2019 – 03/2021



Kurzbeschreibung:

Der Erfolg von „Smart Cities“ basiert auf dem Einsatz von verschiedensten Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT) im Zusammenspiel mit der Zivilgesellschaft. Dadurch können Städte systemübergreifend effizienter und nachhaltiger gestalten werden. Die urbane Wasserinfrastruktur garantiert neben der kontinuierlichen Versorgung der gesamten Kommune mit Frischwasser, auch die umweltgerechte Abführung von anfallenden Schmutzwässern und die sichere Ableitung des Regenwassers. Auch wenn bereits die Verbreitung von Echtzeitsteuerungssystemen in den einzelnen Systemen in Ansätzen zu finden ist, werden Wasserversorgung und Siedlungsentwässerung noch als getrennte Systeme angesehen. Eine Trennung der Steuerungsmöglichkeiten des Gesamtsystems ist derzeit aber auch zwischen Endverbraucher und Betreiber vorhanden.

Das Ziel dieses kooperativen F&E - Projektes ist es nicht nur eine „Smart Water City“, sondern auch die Auswirkungen einer vernetzten Wasserinfrastruktur auf die Zivilgesellschaft und umgekehrt zu untersuchen. Dies beinhaltet die Implementierung einer smarten, urbanen Wasserinfrastruktur im erweiterten Stadtgefüge und die Umsetzung von innovativen Kommunikationstechnologien für die Interaktion von Bevölkerung, Planer und Entscheidungsträger. Davon ausgehend können smarte, öffentliche und private Dienstleistungen für eine effizientere Ressourcennutzung umgesetzt werden, um die Potentiale und Auswirkungen von Interaktionen der Zivilgesellschaft mit technischer Wasserinfrastruktur bestimmen zu können. Zusammen mit den Lebenszykluskosten kann anschließend der kommunale Mehrwert einer smarten, urbanen Wasserinfrastruktur bestimmt werden.

Das Projektkonsortium verfolgt die Strategie eines zweistufigen Ansatzes für die Umsetzung und Erprobung einer „Smart Water City“: Die erste Stufe zielt auf die Erweiterung des bestehenden Showrooms und Experimentierraums „Smart Campus“ (Campus Technik der Universität Innsbruck) ab, in welchem die Auswirkungen von integrativen und systemübergreifenden Anwendungen bearbeitet werden können. Der Smart Campus fungiert dabei als idealisiertes Experimentier- und Demonstrationsobjekt um jeglichen Akteuren einen Einblick in Funktionsweise, Potentiale und Möglichkeiten einer Smart Water City aufzuzeigen und zu erproben. In der zweiten Stufe wird die Umsetzung einer intelligenten Wasserversorgung an einem Testbed in der Stadt erprobt und untersucht. Anhand vom Eco Plus Park Wiener Neudorf sollen die Potentiale einer intelligenten Wasserversorgung unter realen Randbedingungen untersucht werden.

smartwatercity_de

Die Umsetzung einer smarten Überwachung und Steuerung der Wasserinfrastruktur wird einen deutlichen Qualitätsanstieg in Bezug auf die Versorgungssicherheit (Erkennen von Rohrbrüchen und Leckagen sowie Kontaminationen) bzw. Zuverlässigkeit (Steuerung Abflussvorgänge im Kanal) ermöglichen. Aufgrund der ganzheitlichen Betrachtungsweise können neue Ansätze für den Betrieb sowie intelligente Steuerung umgesetzt werden und neue Betriebs- und Wartungsmodelle als Multi-Akteur-Partnerschaften entwickelt werden. Beispielsweise sind „smarte Regentonnen“ in Echtzeit kontrollierbare Speichervolumina für eine innovative Regenwasserbewirtschaftung, die auf Haushaltsebene installiert und betrieben werden. Dadurch kann ein dezentraler Rückhalt von Niederschlagswasser für Bewässerungszwecke geschaffen (Einsparung Trinkwasser) und gleichzeitig die Einleitungsmengen in die Kanalisation verringert bzw. auf Zeiten mit ausreichenden Kapazitäten verschoben werden. Durch das Zusammenwirken einer Vielzahl von smarten Regentonnen in einem Siedlungsgebiet, können somit auch beispielsweise Emissionen in Gewässer reduziert aber auch das Risiko von Überflutungen verringert werden.

sonstige Links:

Artikel in Journals und Konferenzen

  • Oberascher, Martin; Kinzel, Carolina; Rauch Wolfgang; Sitzenfrei, Robert (2019): Demonstration site for Smart Water Cities - Smart Campus Innsbruck. In: Proceedings of the 10th International Conference on Urban Water - planning and technologies for sustainable management (Novatech). Lyon: Graie. (Weblink)
  • Oberascher, Martin; Zischg, Jonatan; Kastlunger, Ulrich; Schöpf, Martin; Kinzel, Carolina; Zingerle, Christoph; Rauch, Wolfgang; Sitzenfrei, Robert (2019 online): Multifunktionale Regenwasserbewirtschaftung durch smarte Regentonnen. Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft. (Weblink)
  • Oberascher, Martin; Zischg, Jonatan; Kastlunger, Ulrich; Schöpf, Martin; Kinzel, Carolina; Zingerle, Christoph; Rauch, Wolfgang; Sitzenfrei, Robert (2019): Erweiterte Regenwasserbewirtschaftung durch smarte Regentonnen. In: Burkhardt, Michael; Graf, Christian: Tagungsband Aqua Urbanica 2019. Regenwasser weiterdenken - Bemessen trifft Gestalten. HSR Hochschule für Technik Rapperswil. (Weblink)
  • Sitzenfrei, Robert; Oberascher, Martin; Fuchs-Hanusch, Daniela (2020): "Smart City und der urbane Wasserkreislauf". In: Symposium Wasserversorgung 2020, S. 42 - 43. Österreichische Vereinigung für das Gas- und Wasserfach.
  • Li, Jiada; Yang, Xiafei; Sitzenfrei, Robert (2020): Rethinking the Framework of Smart Water Systems: A Review. In: Water 2020, 12, 412. (Weblink)
  • Oberascher, Martin; Kinzel, Carolina; Schöpf, Martin; Kastlunger, Ulrich; Zingerle, Christoph; Puschacher, Samuel; Kleidorfer, Manfred; Rauch, Wolfgang; Sitzenfrei, Robert (2020): Towards Smart Water Cities – opportunities arising from Smart Rain Barrels for urban drainage and water supply. In: EGU General Assembly 2020. Göttingen: Copernicus GmbH. (Weblink)
  • Sitzenfrei, Robert; Kleidorfer, Manfred; Bach, Peter M.; Bacchin, Taneha K (2020). Green Infrastructures for Urban Water System: Balance between Cities and Nature. In: Water 202012, 1456. (Weblink)
  • Li, Jiada; Hassan, Daniyal; Brewer, Simon.; Sitzenfrei, Robert (2020) Is Clustering Time-series Water Depth Useful? An Exploratory Study for Flooding Detection in Urban Drainage Systems. In: Water 2020, 12(9). (Weblink)

Präsentationen

  • Vortragender: Sitzenfrei, Robert Co-AutorInnen: Oberascher, Martin; Zischg, Jonatan; Kastlunger, Ulrich; Schöpf, Martin; Kinzel, Carolina; Zingerle, Christoph; Rauch, Wolfgang: Advanced Rainwater Harvesting through Smart Rain Barrels.
    World Environmental and Water Resources Congress 2019: Hydraulics, Waterways, and Water Distribution Systems Analysis. Pittsburgh. Datum: 20.05.2019.
  • Vortragender: Oberascher, Martin Co-AutorInnen: Kinzel, Carolina; Rauch, Wolfgang; Sitzenfrei, Robert: Smart Campus: A testbed for smart water systems. 24st European Junior Scientist Workshop on Monitoring urban drainage systemsLa Bérarde (Frankreich). Datum: 23.05.2019
  • Vortragender: Oberascher, Martin Co-AutorInnen: Kinzel, Carolina; Rauch, Wolfgang; Sitzenfrei, Robert: Demonstration site for Smart Water Cities - Smart Campus Innsbruck. 10th International Conference on Urban Water - planning and technologies for sustainable management (Novatech 2019). Lyon (Frankreich). Datum: 04.07.2019
  • Vortragender: Oberascher, Martin Co-AutorInnen: Zischg, Jonatan; Kastlunger, Ulrich; Schöpf, Martin; Kinzel, Carolina; Zingerle, Christoph; Rauch, Wolfgang; Sitzenfrei, Robert: Erweiterte Regenwasserbewirtschaftung durch smarte Regentonnen. Aqua Urbanica 2019. Rigi-Kaltbad (Schweiz). Datum: 09.09.2019.
  • Vortragender: Sitzenfrei, Robert Co-AutorInnen: Oberascher, Martin; Fuchs-Hanusch, Daniela: Smart City und der urbane Wasserkreislauf. Symposium Wasserversorgung 2020. Wien. Datum: 30.01.2020.
  • Vortragender: Oberascher, Martin Co-AutorInnen: Kinzel, Carolina; Schöpf, Martin; Kastlunger, Ulrich; Zingerle, Christoph; Puschacher, Samuel; Kleidorfer, Manfred; Rauch, Wolfgang; Sitzenfrei, Robert: Towards Smart Water Cities – opportunities arising from Smart Rain Barrels for urban drainage and water supply. European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2020. Wien. Datum: 04.05.2020. (Weblink)
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