Projektleitung: Prof. Dipl.-Ing. Dr. nat. techn. W. Urban
Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. C. Hähnlein
Projektlaufzeit: 2003 – 2008
Förderung: DFG-Graduiertenkolleg „Technisierung und Gesellschaft“ und Eigenmittel
Bei der Verteilung von Trinkwasser werden üblicherweise, in Abhängigkeit von den topographischen Randbedingungen, Kreiselpumpen eingesetzt, um die Versorgung zu jeder Zeit, an jedem Ort und mit dem erforderlichen Druck sicherzustellen. Um diese Ziele erreichen zu können, ist elektrische Energie für den Betrieb der Pumpen notwendig. Bei der Steuerung von Pumpwerken bleibt bis heute die hydraulische Situation im Verteilnetz unberücksichtigt. Das Netz wird diesbezüglich während des Betriebes somit als „Black Box" angesehen. Wird jedoch die Netzhydraulik bei der Steuerung von Pumpwerken mit einbezogen, ist eine erhebliche Einsparung von Pumpenergiekosten möglich. Dabei muss zwischen Verteilnetzen mit und ohne Hochbehälter im Netz unterschieden werden.
Um das Wasserverteilnetz als Modell abbilden zu können, wird im Rahmen des DFG-Graduiertenkollegs „Technisierung und Gesellschaft“ das so genannte „Skelett-Modell“ entwickelt. Auf Basis dieser Rohrnetzmodellierungsmethode können in jedem beliebigen Verteilnetz Optimierungsrechnungen durchgeführt werden. Dabei gilt, dass das Optimierungspotenzial bei den Pumpenergiekosten umso größer wird, je mehr Wasserwerke im Netz vorhanden sind. Dabei ist auch entscheidend, welche Pumpentypen in den Pumpwerken eingesetzt werden. Das Optimierungsmodell kann auch erweitert werden. Neben den Pumpenergiekosten können z. B. auch die Kosten für die „Herstellung“ des Trinkwassers in einem Wasserwerk mit berücksichtigt werden. Im Modell gehen dann, neben dem Strompreis, auch die wasserwerks¬spezifischen Kosten je m3 Trinkwasser ein.