Intelligente Zisterne

Effiziente Regenwassernutzung auf der Basis von Niederschlagsvorhersagen

Herkömmliche Regenwasserspeicher sollen zielgemäß gefüllt sein, um den Wasserbedarf maximal abdecken zu können. Der Nachteil ist allerdings, dass bei Starkregen dann meist kein oder zu wenig Speichervolumen für die Rückhaltung zur Verfügung steht. Dadurch läuft die Zisterne vorzeitig über. STORM.Control verwandelt den statischen Speicher in einen intelligenten Speicher, der auf Basis von Niederschlagsvorhersagen rechtzeitig in der erforderlichen Menge entleert wird. Hierdurch wird die Zisterne um eine Rückhaltefunktion erweitert – ein getrenntes Rückhaltebecken entfällt. Vorhandene Rückhaltebecken können ebenso um eine Speicherfunktion erweitert werden. Das gespeicherte Regenwasser kann im Anschluss als Betriebswasser (Bewässerung, Reinigung, etc.) eingesetzt werden.

Das im Speicher gesammelte Regenwasser wird per Pumpe oder im Freigefälle zu den einzelnen Verbrauchsstellen gefördert. Durch einen Füllstandsensor wird das Füll- und Restvolumen automatisch erfasst. Je nach Anwendungsbereich und prognostiziertem Zufluss von Niederschlagswasser werden unterschiedliche Pumpszenarien eingerichtet, die eine effiziente Nutzung des Wasservorrates gewährleisten und gleichzeitig die negativen Auswirkungen von Starkregenabflüssen reduzieren.

Radar-basierte Niederschlagsvorhersage

Wetterdienste stellen heute Niederschlagsprognosen auf der Basis von Radardaten zur Verfügung. Für einen Zeitraum von ca. 2 Stunden können damit die ungefähre Intensität und räumliche Verteilung von Niederschlägen recht gut vorhergesagt werden.

Für eine Abflussvorhersage sind qualitative Aussagen zur Intensität allerdings nicht ausreichend. Die Firma HST bietet deshalb in Kooperation mit dem Wetterdienst mminternational einen Service an, bei dem Radardaten anhand von punktuellen Messungen simultan kalibriert werden, so dass die Niederschlagsprognosen quantifiziert werden können. Die Daten stehen deutschlandweit gegen Gebühr online zur Verfügung („virtuelle Regenschreiber“).

Regenwassernutzung und Abflussmodellierung mit STORM

STORM ist ein hydrologisches Wasserhaushalts- und Stoffstrommodell mit zahlreichen verschiedenen Modulen. Damit können u.a. die Speicher- und Abflussvorgänge von Zisternen simuliert werden.

Im Programm sind verschiedene Modellbausteine für Dezentrale Kleinspeicher, wie z.B. Zisternen, Intelligent gesteuerte Zisternen, Rigolen, Gründächer oder Rückhaltebecken verfügbar.

Niederschlagsabflussvorhersage & Steuerung

Durch die Verknüpfung des hydrologischen Modells STORM mit den radar-basierten Niederschlags-vorhersagen werden u.a. Niederschlagsabflussvorhersagen auch für kleinere Gewässer und städtische Entwässerungssysteme ermöglicht.

STORM läuft dabei in einer Endlos-Simulation, liest regelmäßig die Daten von virtuellen Regen-schreibern ein und schreibt die Prognosen für die Abflüsse in eine web-basierte Datenbank.

Weiterhin ist es möglich Schwellenwerte zu definieren, bei deren Überschreitung Warnmeldungen oder Steuerungssignale generiert werden. Die Meldungen werden dann per Email oder SMS automatisch versendet. Damit wird auch eine Steuerung von Schiebern, Pumpen oder weiteren Regelorganen möglich.

Web-Interface

Die mit STORM berechneten Abfluss- und Wasserstandsprognosen können über das Web-Interface „HydroWebView©“ visualisiert werden.  Auf Wunsch können die Vorhersagen auch (passwortgeschützt) nutzerabhängig zugänglich gemacht werden. 

Selbstverständlich ist es daneben auch möglich, historische Simulationsergebnisse abzurufen und darzustellen. Das Web-Interface nutzt dabei die offene SOS-Schnittstelle (Sensor-Observation-Service), so dass auch andere Zeitreihen wie z.B. Abfluss-/Wasserstandsmessungen oder Ergebnisse anderer Simulationsmodelle  hinzugeladen werden können.

Das Web-Interface „HydroWebView© “ wurde gemeinsam mit der Fa. 3s sensors systems solutions entwickelt.