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KISTERS und Künstliche Intelligenz

Technologien & Trends

KISTERS und Künstliche Intelligenz

Seit mehr als 15 Jahren entwickelt KISTERS intelligente Algorithmen. Basierend auf Entwicklungen in unseren Lösungen für die Wasser- und Energiewirtschaft ist inzwischen ein umfassender Satz fortschrittlicher mathematischer Funktionen gereift, der heute das Rückgrat der Künstlichen Intelligenz (KI) bei KISTERS bildet.

Künstliche Intelligenz öffnet neue Türen für eine effiziente Wasserversorgung

Die Wasserversorgung steht heute unter dem Druck von Klimawandel, Urbanisierung und hohem Wasserverlust. Neue Süßwasserquellen sind nicht die Lösung für die Volatilität der Ressource. Vielmehr ist die Optimierung der aktuellen Versorgungsmengen, Betriebszeiten und Prozesse der Schlüssel zu einer besser geplanten und gesteuerten Wasserversorgung. Künstliche Intelligenz kann die Wasserwirtschaft unterstützen, indem sie Daten aus betrieblichen Prozessen schnell analysiert und die strategische Planung einbringt.

Mit künstlicher Intelligenz und Deep Learning sind KISTERS Lösungen in der Lage, den Wasserbedarf genau vorherzusagen, dabei Energiepreise und Pumppläne zu berücksichtigen und insgesamt die Versorgungskosten deutlich zu senken. Diese Kosteneinsparungen können in einen besseren Kunden-Service reinvestiert warden, z.B. in Form von Lecksuche, Reparatur oder Erweiterung der Infrastruktur und Verringerung der Schwachstellen in der Wasserversorgung.

So nutzt der Einsatz von KI der Wasserwirtschaft:

Leckage-Erkennung

Der Vergleich von KI-gesteuerten Bedarfsprognosen mit dem gemessenen Verbrauch kann erhebliche Abweichungen vor allem in der Nacht aufzeigen, die auf Leckagen hinweisen.

Hydraulikmodelle identifizieren die am stärksten gefährdeten Stellen innerhalb der gemessenen Bereiche, bevor Lecks auftreten. Das spart den Wartungsteams wertvolle Zeit und ermöglicht die effiziente Priorisierung von Reparaturen.

Infrastruktur-Erweiterung

Im Zuge der KI-gesteuerten Infrastruktur-Planung ist es möglich, Faktoren wie z.B. Urbanisierung und Infrastrukturwachstum auf die Zukunft zu projezieren, um den gegenwärtigen und zukünftigen Anforderungen besser gerecht zu werden. Durch die Integration von Prognosen zum Klimawandel lässt sich das Risiko einer zukünftigen Wasserknappheit minimieren. KI kann mit Szenariorechnungen den Ausbau des Wasserversorgungsnetzes besser simulieren.

Reduzierung von Schwachstellen 

Wasser ist anfällig für Verunreinigungen durch Mikroben und andere Schadstoffe. Insbesondere Zonen mit Nulldurchfluss können die Wasserqualität erheblich beeinträchtigen. Ähnlich wie bei der Leckage-Erkennung können KI-gesteuerte Hydraulikmodelle stagnierende und gefährdete Stellen in der Wasserversorgungsinfrastruktur identifizieren. Die hydraulischen Optimierungswerkzeuge von KISTERS können den Betrieb von Pumpen und Ventilen bestmöglich steuern, um den Wasserfluss auch in schwierigen Zonen aufrechtzuerhalten.

Mit KI-gesteuerten Bedarfsprognosen sowie hydrologischen Prognosen dienen KISTERS Planungsmodelle dazu, die Anforderungen des Hochwasserschutzes und die Möglichkeiten zur Speicherung von Oberflächenwasser oder zur Wiederauffüllung von Grundwasserleitern optimal zu kombinieren.

Grenzen der KI

In den genannten Anwendungen kann KI die Wasserversorger nur dann erfolgreich unterstützen, wenn ein detailliertes Verständnis bzw. Abbildung der Gesamtsituation in der KI-Software vorliegt.

Um dieses Abbild der Gesamtsituation zu erstellen und Intelligenz aus früheren Verhaltensweisen von Wasserversorgungssystemen zu generieren, ist Deep Learning äußerst nützlich. Momentan ist Deep Learning jedoch nicht in der Lage, seine Intelligenz selbständig zu erweitern und sich an zukünftige Bedingungen anzupassen.

Da Künstliche Intelligenz ein Training des Systems erfordert, sind neue Bedingungen oder das erste Auftreten eines wiederkehrenden Ereignisses unvorhersagbar. Daher erfordert KI die Integration mit qualitativ hochwertigen umfassenden Datensätzen, um die Irreführung von Deep Learning-Prozessen zu vermeiden. KISTERS bietet Wasserversorgern eine komplette End-to-End-Lösung, die zunächst die Qualität ihrer Daten und Informationen verbessert, bevor sie KI-Algorithmen zur Prozessverbesserung oder zur Unterstützung der strategischen Planung einsetzt.

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