Numerische Kurzzeit-Wasserbedarfssprognoseverfahren und ihre Anwendung

Die Aufgabe der Wasserversorgungswirtschaft besteht darin, mit einem Höchstmaß an wirtschaftlicher Effektivität eine sichere Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser in ausreichender Menge, Güte und mit erforderlichem Druck an jedem Ort des Versorgungsgebietes und zu jeder Zeit zu gewährleisten sowie ausreichend Brauchwasser für Gewerbe und Industrie bereitzustellen.

Projektleitung: Prof. Dipl.-Ing. Dr. nat. techn. W. Urban

Projektbearbeiter: M.Sc. Onat Eren

Projektlaufzeit: 2006 – 2009

Förderung: BMBF (IPSWaT Programm)

Die Bestimmung des Wasserbedarfes eines Versorgungsgebietes und seine korrekte Aufteilung auf die Kunden sind von großer Bedeutung für eine gute Rohrnetzanalyse. Der mit zu grober Bedarfsverteilung verbundene Informationsverlust bewirkt in den meisten Fällen, dass man besser ganz auf die Analyse verzichten muss, weil unsichere Kenntnis der Bedarfsaufteilung zu Unsicherheiten bei der Kenntnis der Durchflüsse in den Rohrleitungen führt. Deshalb ist für eine effiziente Betriebsführung ausschlaggebend, eine möglichst präzise kurzfristige Prognose für einen variablen Prognosezeitraum von einer Stunde bis zu einer Woche zu stellen, um die Steuerung des Wasserverteilungsprozesses möglichst genau den realen Verhältnissen anzupassen.

Ziele des Forschungsvorhabens sind: Untersuchung, Analyse und Bewertung von Methoden und Verfahren, die eine Prognose von Stunden- und Tageswerten des Wasserbedarfs ermöglichen, welche als Eingangsgröße für die Ermittlung optimaler Steuerungen in Systemen der Wasserverteilung benötigt werden. Es soll weiters untersucht werden, welchen Anforderungen eine kurzfristige Wasserbedarfsprognose in Bezug auf die Genauigkeit der Vorhersage genügen muss. Eine adäquate wissenschaftliche Bearbeitung dieser Aufgabe erfordert aufgrund der Vielschichtigkeit und Komplexität der Einflussgrößen (klimatische Faktoren, aktuelle Einwohnerzahl, Verbraucherverhalten etc.) die Formulierung eines Modells, weshalb das Hauptziel die Entwicklung und Validierung eines numerischen Simulationsmodells ist. Dieses Modell soll in der Lage sein, den Restfehler der Prognose, nämlich die Differenz zwischen gemessenem Wasserverbrauch und vorausgesagtem Wasserbedarf zu minimieren und die Verteilung des Restfehlers im Rohrnetz sowie die Häufigkeit des Auftretens bestimmter Restfehler gut abzuschätzen.