So digital ist die Infrastruktur in Berlin (Teil 1)

Teil 1: Berliner Wasserbetriebe

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Künstliche Intelligenz kombiniert mit Sensorik: Willkommen in der Zukunft! Wir stellen euch in unserer neuen Serie vor, wie digital die InfraLab-Unternehmen schon heute sind. Den Anfang machen die Berliner Wasserbetriebe mit den Projekten AUZUKA und SEMA.

Das Wasser kommt aus dem Hahn – soweit bekannt. Als Abwasser fließt es nach Gebrauch zurück in das normalerweise unsichtbare Tunnelsystem unter der Stadt. Aber auch die stabilste Infrastruktur ist nicht für die Ewigkeit gebaut: Kanäle müssen gewartet und erneuert werden. Eine mühsame Arbeit, die unter widrigen Bedingungen stattfindet. Vor allem die Größe des Kanalnetzes in Berlin ist mit knapp 9.700 Kilometern eine Herausforderung. Der technische Fortschritt schafft Abhilfe. Inzwischen schicken die Berliner Wasserbetriebe Roboter in die Kanäle im Untergrund. So werden die ArbeiterInnen entlastet und müssen nicht mehr selbst in die nasse Dunkelheit hinabsteigen. Ferngesteuert erkunden sie die Kanalisation und schießen pflichtbewusst Fotos, auf denen potenzielle Schäden erkannt werden können. Dabei kommt einiges an Bildern zusammen. Die Berliner Wasserbetriebe werten derzeit Bilder von rund 800 Kilometern Kanalisation pro Jahr aus. Das Projekt AUZUKA ist effizienter.

Automatische Zustandsanalyse von Kanalnetzen: AUZUKA

Automatische Bilderkennung kann dazu beitragen, die Kanäle effizienter in Schuss zu halten. Anstatt das jeder potenzielle Schaden manuell untersucht werden muss, werden im Projekt AUZUKA Kanalschäden (teil)automatisch erfasst und ausgewertet. Das Messsystem liefert 3D-Daten der Abwasserkanäle. Grundlage dafür ist eine ausgeklügelte Sensorik, die mit dem Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung entwickelt wurde. Wichtig ist dabei, dass die Position des Roboters in den Kanälen möglichst genau erfasst wird – denn wenn ein Abschnitt saniert werden muss, sollte schon an der richtigen Stelle angesetzt werden. Der Optimalfall wäre eine automatisierte Zustandserhebung des gesamten Berliner Kanalnetzes.

Künstliche Intelligenz simuliert Kanalsystem

Das Kanalsystem in Deutschland ist teilweise schon über 100 Jahre alt. Zur Instandhaltung des Netzes sind Investitionen notwendig. Und je gezielter damit Schäden behoben werden können, desto besser. Im Projekt SEMA simuliert eine Künstliche Intelligenz den Alterungsprozess der Kanäle. Die KI zieht ihr Wissen aus über 140.000 Datensätzen zum Zustand, zu baulichen Eigenschaften und zu Umwelteinflüssen der Berliner Abwasserkanäle. Auch das Alter und Material der Kanäle und Open Data zu Bodenart oder dem Grundwasserniveau werden genutzt. Eine solche Simulation hilft dabei, langfristig planen zu können – und Kanäle dann gezielt zu sanieren. Damit in Berlin auch in Zukunft das Wasser weiter aus dem Hahn fließt.

Die nächsten Teile der Serie “So digital sind die InfraLab-Unternehmen schon heute” erscheinen hier im InfraLab-Blog.