Autonome Smart-Sensoren spüren Wasserlecks auf
Das System «Adawim» soll Lecks an Leitungen in Echtzeit aufspüren und damit helfen, grössere Verluste in der Wasserinfrastruktur zu verhindern. Das Monitoring übernehmen spezielle autonome Sensoren. Entwickelt wurden diese von Forschenden der ZHAW und der Eawag.
Quelle: Patrick Cipriani / ZHAW
Der Prototyp des Adawim-Sensors in der Eawag-Versuchshalle.
Quelle: Patrick Cipriani / ZHAW
Dr. Frank Blumensaat (Abteilung Siedlungswasserwirtschaft) misst mit Adawim drahtlos den Wasserdurchfluss in der Versuchsanordnung.
Quelle: Patrick Cipriani / ZHAW
Drahtlose Messung des Durchflusses in der Versuchsanordnung.
Quelle: Patrick Cipriani / ZHAW
Aus den Temperaturunterschieden – hier beim Stadtwerk Winterthur zwischen einer kalten Wasserleitung und der Umgebung – wird die nötige Energie für den Sensor und die Datenübertragung gewonnen.
«Autonomous and Distributed Architecture for Water Infrastructure Monitoring», oder kurz «Adawim», nennt sich das neue System, dass die ZHAW School of Engineering gemeinsam mit dem Wasserforschungsinstitut Eawag entwickelt hat. Es basiert auf einer drahtlosen intelligenten Sensortechnologie, die sich selbst mit Energie versorgen kann. Gewonnen wird letztere hauptsächlich durch Temperaturunterschiede in der Umgebung. Zum Beispiel zwischen einer Wasser- oder Abwasserleitung und dem Erdreich. Bei einer Variante des Systems kommen aber auch hocheffiziente Solarzellen zum Einsatz, wie die Eawag in einer Mitteilung schreibt.
Autonome Energieversorgung unter der Erde
Durch die Art der Energiebeschaffung, die unter dem Begriff «Energy Harvesting» läuft, lassen sich sowohl ober- als auch unterirdische Geräte und Sensoren in Wasserleitungen betreiben. Gemäss Projektleiter Marcel Meli vom ZHAW-Institute of Embedded Systems sei das «ernten» der Energie durch Temperaturunterschiede zwar weniger effizient als Solarenergie, könne dafür aber fast überall eingesetzt werden. Unterschiedliche Wärmequellen, je nach Standort und Jahreszeit, würden zudem eine stete Energieversorgung sicherstellen. Dank dieser Methode kann das System also auch tief unter der Erde die benötigte Energie gewinnen.
Smart-Sensor-Lösung besteht Praxistest
«Adawim» hat bereits erfolgreiche Feldtests in den Demonstrationsanlagen der Eawag und in einer vomStadtwerk Winterthur zur Verfügung gestellten Infrastruktur absolviert. Dabei konnte erwiesen werden, dass die Sensortechnologie genügend Energie gewinnen kann, um Parameter wie Wasserfluss oder Bodenfeuchtigkeit zu messen. Die gesammelten Daten überträgt das System drahtlos an einen Gateway, der diese wiederum in Echtzeit oder zu einem späteren Zeitpunkt an einen Server zur Verarbeitung und Visualisierung weiterleitet.
Nach den erfolgreichen Demonstrationen des Systemprototyps wird nun in einem weiteren Schritt nach einem Wirtschaftspartner gesucht, um die Smart-Sensor-Lösung zur Marktreife weiterzuentwickeln. (pb/mtg)
