Klimaneutrale Trinkwasserversorgung

Ergänzend zu den städtischen Klimaschutzmanagerinnen und –managern berichten wir regelmäßig über unser Engagement rund um den Klimaschutz in Trier. Diese Woche erläutern wir, was hinter dem Begriff klimaneutrales Trinkwasser steckt und welchen Beitrag künstliche Intelligenz zu stabilen Trinkwasserpreisen leistet.

Die Trinkwasserversorgung zählt zu den größten Stromverbrauchern einer Kommune. Die Trinkwasserversorgung in Trier benötigt aktuell rund 1,6 Millionen Kilowattstunden Strom pro Jahr für Gewinnung, Aufbereitung und Verteilung des Trinkwassers. Zu dieser Infrastruktur zählen unter anderem 20 Hochbehälter, 470 Kilometer Leitungsnetz und mehr als 40 unterschiedliche Druckzonen. Statt die benötigte Energie am Markt einzukaufen erzeugen wir den kompletten Strom seit 2020 selbst. Beispielsweise nutzen zwei Turbinen im Wasserwerk Irsch die einströmende Fließkraft des Rohwassers und erzeugen so mehr als eine Million Kilowattstunden Strom pro Jahr. Darüber hinaus haben wir Photovoltaikanlagen auf den Dächern der Betriebsgebäude sowie auf einer Freifläche in der Nähe des Wasserwerks errichtet und drei weitere Pump-Turbinen im Trinkwassernetz installiert. Um den Energieverbrauch und die –erzeugung abzugleichen nutzen wir das Speichervolumen der Hochbehälter. Sie wurden früher rein nach Wasserbedarf geführt, d. h. nachts befüllt und während des Tages gemäß dem Verbrauch der Stadt entleert. Heute laufen die Pumpen zur Befüllung dann, wenn Überschussstrom aus regionalen erneuerbaren Energien vorhanden ist.

So wird die vorhandene Infrastruktur ein zweites Mal genutzt - als dezentraler Energiespeicher. Für die automatisierte Steuerung der komplexen Stellschrauben nutzen wir eine künstliche Intelligenz (KI). Dieses berücksichtigt neben den aktuellen Wasserständen unter anderem auch Erzeugungs- und Verbrauchsdaten, sowie Wetterprognosen zur Abschätzung der anfallenden Stromerzeugung und des korrespondierenden Wasserverbrauchs. Der von der KI erstellte „Fahrplan“ der Wasserversorgung wird kontinuierlich neu berechnet, den aktuellen Bedingungen angepasst und dem übergeordneten, führenden Prozessleitsystem vorgeschlagen. Inzwischen kann so mehr als 90 Prozent der selbst erzeugten Energie in Echtzeit genutzt werden. Fazit: Die Eigenerzeugung in Verbindung mit dem KI-gesteuerten Energiemanagement ist nach wie vor ein innovativer Ansatz mit deutschlandweitem Vorbildcharakter für die dezentrale, regionale Energiewende.

Mit diesen Verbesserungen in Sachen Ökonomie und Ökologie halten wir die Trinkwassergebühren stabil und sparen im Vergleich zum bundesdeutschen Strommix mehr als 600 Tonnen CO2 pro Jahr.