AquaProTi – Smarte Wasserversorgung (Analysis, evaluations and decision support for an efficient and sustainable management of water supply in Southern Switzerland – Phase 1)

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 598.10.19

Schlüsselwörter (Deutsch)

kommunalen Wasserversorgung, Trink- und Löschwasserversorgung, Sensibilisierung von Konsumentinnen und Konsumenten, Trinkwasserversorgungsnetze

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die Sicherstellung einer einwandfrei funktionierenden kommunalen Wasserversorgung ist ein wichtiger Bestandteil in der Trink- und Löschwasserversorgung einer Gemeinde. So werden hohe Anforderungen seitens des Gewässerschutzes und der Lebensmittelsicherheit gestellt.

Durch die zunehmende Klimaerwärmung ist zu erwarten, dass es zu mehr und längeren Trockenperioden kommt. Die dadurch ausstehenden Regenfälle vermögen nicht mehr die minimalen Wasser- und Grundwasserspeicher zu füllen. Ein haushälterischer Umgang mit dem Wasser wird daher umso wichtiger.

Zudem unterliegen Trinkwasserversorgungsnetze dem Alterungsprozess und sind im Laufe der Zeit anfällig für Leckagen und Rohrleitungsbrüche. Aufgrund der Tatsache, dass die Trinkwas-serleitungen meistens unterirdisch verlegt sind, bleiben Leckagen und Rohrleitungsbrüche meist lange unerkannt.

Da die gefassten Wassermengen in Wasserreservoirs gemessen werden, weiss man wieviel Wasser ins Trinkwassernetz gespiesen wird. Normalerweise wird bei jedem Abgang (ausser beim Überlaufen von Wasserreservoirs und Quellfassungen) mittels Wasserzähler die Abgangsmenge gemessen. Ist die Differenz zwischen der Eingangs- und der Abgangsmenge zu gross so bedeutet dies, dass das Trinkwassernetz Verluste aufweist. Eine Ortung der Verluste durch Leckagen und kleine Rohrleitungsbrüche verursacht, kann sich schwierig und aufwändig gestalten.

Durch den Einsatz von elektrischen, netzverbunden Wasserzählern – sogenannte Smart Wasserzähler oder Smartmeters – kann man in Echtzeit die aktuellen Verbräuche eruieren. Dies erlaubt eine zeitnahe Detektion von Leckagen und ungewollten Wasserabgängen. Darüber hinaus lassen sich mit Smart Wasserzähler auch neue Konzepte überregional hinsichtlich der Tarifgestaltung, der Dimensionierung und Instandhaltung des Wasserversorgungssystems und der Sensibilisierung von Konsumentinnen und Konsumenten umsetzen. 

In einer ersten von 3 Phasen des Programmes AquaProTi wird ein Forschungsprozess (action research) mit 11 Tessiner Gemeinden und kommunalen Wasserversorger durchgeführt, mit dem Ziel ihre - vor allem datenbedingten - Probleme der Wasserversorgung zu identifizieren und zu priorisieren und erste Lösungsansätzen zu konstruieren.

 

Das Projekt wurde aufgrund des Beitragsgesuchs vom 14.05.2018 genehmigt.

Ergebnisse gemäss Vertrag (Deutsch)

1    Kerndaten der Wasserversorgung, des Wassermanagements und des Wasserverbrauchs sind für jede teilnehmende Gemeinde gesammelt. Mangelnde oder unbefriedigende Daten sind identifiziert (Meilenstein 1: Data maps).

2    Daten-bedingte Engpässe sind von jedem teilnehmenden Partner wahrgenommen und entsprechende Bedürfnisse, im Bereich Wasserzähler, Aus- und Weiterbildung für Datenbewirtschaftung und -anwendung, gute Praxis in Verlustenmanagement (z.B. Zonierung des Wassernetzes mit Wassermessern, Monitoring der Nachflüssen für die Wasserverlustforschung), sind identifiziert und priorisiert. (Meilenstein 2: Reports on gaps, needs and priorities).

3    Für jede der 11 teilnehmenden Gemeinden liegt ein spezifisches Umsetzungskonzept für ein effizientes, daten-orientiertes Management der Trinkwasserversorgung unter Einbezug der Ergebnisse 1 und 2 vor.

4    Lösungsansätzen im Bereich Tarifgestaltung, Dimensionierung und Instandhaltung des Wasserversorgungssystems und Sensibilisierung von Konsumentinnen und Konsumenten sind in der Form von Grobprojekten formuliert (Meilenstein 3).

5    Ein Workshop für alle Tessiner Gemeinde und kommunalen Wasserversorger ist organisiert, um die Resultate der ersten Programmphase vorzutragen und andere Partner für die Teilnahmen in der Umsetzungsphase 2 zu überzeugen.

6    Ein Schlussbericht mit Darstellung der Ergebnisse aus 1 bis 5 und dem weiteren Vorgehen ist redigiert und dem BAFU abgegeben.

7    Textbausteine, Illustrationen und mindestens 3 Fotografien für die Verwendung in öffentlichen Publikationen sind bereitgestellt und dem BAFU abgegeben.

8    Eine Präsentation der Ergebnisse mit entsprechender Power-Point Darstellung ist dem BAFU abgegeben und kann auf Nachfrage beim BAFU vorgetragen werden.

Projektziele (Deutsch)

Die erste Phase von AquaProTi hat folgende Ziele:

1. Datenbedingte Probleme der Wasserversorgung für die 11 kommunalen Teilnehmer zu identifizieren und zu priorisieren (Need and Gap Assessment).
2. Erste Lösungsansätzen zu identifizieren und im Hinblick auf eine weiterführende Phase entsprechende (Pilot-)Projekte zu formulieren.

Beschreibung der Resultate (Englisch)

AquaProTI’s has delivered the expected outputs to the participating Municipal Water Utilities (MWU), paving the way for interventions to realize the potential of data for sustainable and efficient drinking water consumption and supply. The MWU received an individual report gathering the results of the mapping and assessment exercise of its needs. The reports are structured in three main chapters: 1) Description of water supply, management and demand, 2) Major critical points, and 3) Priority intervention areas. Each report was first issued as a draft, which was then discussed with the MWU, reviewed accordingly, and released once finally approved by the MWU. The eight reports are an integral part of the final report of AquaProTI’s initial phase.
A final event allowed a wide sharing of information concerning the Program and existing good praxes with stakeholders. Two keynote speeches were particularly inspiring for the participants. The interventions by Georg Matt, Director of the Wasserversorgung Liechtensteiner Unterland, who described the smart solutions adopted in his region and the resulting fully-fledged smart water management system they developed during the last three decades. The case of the MWU of Gordola, which step-by-step has been steadily proceeding since the early 90ies with smart, data-based solutions that are providing very concrete results in terms of effective water management, leakage reduction, evidence-based investments, more efficient tariffs, etc.

Umsetzung und Anwendungen (Englisch)

The heterogeneous composition of the MWUs participating in the Program - in terms of urban/rural character; sociodemographic and environmental communal typologies; water systems and management; and monitoring, data availability and data management practices and capacities1 - made the assessment very demanding. It however ensured (and this was our primary intention) that the similarities in terms of identified priority needs confer to the results a system-wide validity. This paves the way for distilling a few interventions with the potential for responding to diffused, high-priority needs and, thus, for raising sufficient funds. It has also developed an approach to assess needs and gaps and derive priority intervention areas that can be systematically adopted in the highly fragmented and heterogeneous landscape of water utilities in Ticino.

Weiteres Vorgehen (Englisch)

Two identified areas of intervention gathered the interest of various MWUs and of the cantonal authority in Ticino. The first area directly relates to the use of new technologies, in particular the installation of smart meters in critical points along the distribution network, and the installation of smart meters on customers’ premises. A second critical bottleneck hampers the adoption of smart technologies, i.e. the scarce availability of professional and organizational skills and resources to make best use of those technologies and related data. In several MWUs, there is a lack of human resources and digital and data-related competencies. This area of intervention relates to the need of professionalizing the MWUs in terms of available human resources, competences and organizational structure. There is a need to study different options for reorganizing the service provision. Work is in progress to formulate specific fundable projects and for defining a suitable and effective resource mobilization strategy, which would initiate Phase 2 of AquaProTI.