Fünf Wege, wie künstliche Intelligenz die Wasserwirtschaft verändern wird

Eine der dringendsten Herausforderungen? Wasser! Das Weltwirtschaftsforum sagt, dass 50 % der Süßwasserressourcen der Welt aufgrund von Bevölkerungswachstum, Mängeln in der Planung und Landnutzung sowie klimatischen Herausforderungen bereits erheblich geschädigt sind.

Um dieser globalen Bedrohung zu begegnen, setzt die Wasserwirtschaft auf modernste Technologien. Immer mehr Wasserbetriebe setzen auf digitale Plattformen, die KI und intelligente operative Systeme integrieren, um das Management von Wasserressourcen zu verbessern. Durch diese Lösungen werden riesige Datenmengen analysiert, die aus IoT-Sensoren, SCADA- und GIS-Systemen stammen. Dies geschieht, um Lecks zu erkennen, Probleme vorherzusagen und die Leistung und Zuverlässigkeit zu verbessern. Die Ergebnisse sind bahnbrechend.

KI-gestützte Tools sorgen für erhebliche Einsparungen bei Wasser, Energie und Kosten und ermöglichen gleichzeitig datengestützte Entscheidungen in Echtzeit, um die Resilienz und Wasserversorgungssicherheit für alle zu verbessern.

Wichtige KI-Trends für den Wassersektor

In einem kürzlich veröffentlichten Bericht mit dem Titel „Water Technology Trends 2025 – Revolutionizing Water Management with the Power of Digital Technology” identifiziert Xylem Vue fünf Bereiche, in denen KI eingesetzt werden kann, um das Wassermanagement weltweit zu transformieren. 

Zu den KI-Trends im Jahr 2025 für den Wassersektor gehören:

1. Dynamischer Betrieb von Kläranlagen – KI wird Kläranlagen durch Systeme, die Prozesse in Echtzeit anpassen, darunter die Dosierung von Reagenzien und die Steuerung der Aufbereitungsstufen, weiter revolutionieren. Dies wird die Resilienz gegenüber Extremereignissen verbessern und den Energieverbrauch optimieren.
2. Bedarfsprognosen – Fortschrittliche KI-Algorithmen werden eine wichtige Rolle bei der genauen Vorhersage von Verbrauchsspitzen spielen. Durch die Integration von Ressourcenmanagement-Plattformen können Versorgungsunternehmen das Nutzerverhalten und Wetterereignisse genau vorhersagen und darauf reagieren. Versorgungsunternehmen, die die Wasserverteilung und -speicherung automatisch anpassen, können Verschwendung reduzieren.
3. Energieoptimierung – KI kann den Energieverbrauch in Pumpstationen und Kläranlagen durch Vorhersagemodelle optimieren, die den Betrieb an den Bedarf anpassen. Diese Lösungen, die den Energieverbrauch bereits um 25 % senken, werden durch die Integration von Echtzeit-Klima- und Verbrauchsdaten noch effizienter.
4. Früherkennung von Problemen – Mit zunehmender Weiterentwicklung der KI-Systeme werden diese in der Lage sein, Lecks, Unregelmäßigkeiten und Betriebsprobleme früher zu erkennen. Dies bedeutet geringere Wartungskosten und eine größere Ausfallsicherheit für den Betreiber. Für Verbraucher eröffnet es die Möglichkeit, in Echtzeit über Wasserversorgungsprobleme in ihrer Gemeinde informiert zu werden, sodass alle auf dem Laufenden bleiben und mit Wasser sparsamer umgehen können.
5. Optimierung der Abwasserbehandlung – KI wird die Abwasserbehandlung weiter verändern. „Digitale Zwillinge“ werden immer ausgereifter und simulieren komplexe Szenarien, um Probleme zu erkennen, bevor sie auftreten. Vorhersagesysteme helfen Betreibern, sich an veränderte Umweltstandards anzupassen. Diese Fortschritte ermöglichen es Betreibern, Schwankungen in der Wasserqualität zu simulieren und neue Lösungen für Wasserversorgungsprobleme zu finden.

KI in der Praxis: Yorkshire Water Services reduziert sichtbare Leckagen um 57 %

Yorkshire Water Services wollte Wasserverluste reduzieren und den Betrieb an seinem Standort in Sheffield, Großbritannien, verbessern. Im Rahmen seines wegweisenden Hadfield Smart Water Network-Projekts hat das Versorgungsunternehmen eine Partnerschaft mit Xylem geschlossen, um die integrierte Software- und Analyseplattform Xylem Vue zu implementieren. Die Plattform integriert Daten aus mehreren intelligenten Sensoren und Systemen, unabhängig von deren Herstellern, und stellt sie im Rahmen einer einzigen Lösung dar.

Durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit von maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz optimierte diese innovative Lösung das Wasserleitungsnetzmanagement in mehreren Bereichen, von der Überwachung von Wasserverlusten bis hin zur Einbindung der Bevölkerung und dem Kundenservice.

Das Projekt reduzierte sichtbare Leckagen um 57 % und verringerte die Leckagen in hochprioritären Gebieten um 32 %. Darüber hinaus konnte das Versorgungsunternehmen die Reparaturen an den Hauptleitungen im Vergleich zum bisherigen Bedarf um 30 % pro Jahr reduzieren. Das Pilotprogramm in Sheffield wurde bei den Water Industry Awards mit dem Smart Water Networks Award 2023 ausgezeichnet. 

KI in Aktion: SADM erzielt Wassereinsparungen von bis zu 37 % in wichtigen Leitungsabschnitten

In Mexiko hatte der Bundesstaat Nuevo León in den letzten Jahren mit schwerer Dürre zu kämpfen. Servicios de Agua y Drenaje de Monterrey, I.P.D. (SADM), ein Wasserversorgungsunternehmen, das ein urbanes Gebiet mit mehr als fünf Millionen Einwohnern versorgt, suchte nach einer bewährten Technologie, um die Herausforderungen der Wasserknappheit zu bewältigen.

SADM implementierte Xylem Vue mit Leak Detection und Unified Network Management. Die Lösung ermöglicht SADM eine intelligente Überwachung und Steuerung von Wasserdruck, Durchfluss und Verbrauch und integriert Daten, um potenzielle Anomalien zu erkennen, die auf sichtbare und versteckte Leckagen hinweisen. 

Als Ergebnis dieses Projekts hat SADM eine Gesamtwassereinsparung von 17 % erzielt – in bestimmten wichtigen Abschnitten der Rohrleitungen sogar bis zu 37 %.