de.wedoany.com-Bericht: Die Cleveland Water Alliance (CWA) aus den USA installiert im Einzugsgebiet des Eriesees ein intelligentes Bojennetzwerk zur Echtzeitüberwachung von atmosphärischen, hydrologischen und Wasserqualitätsparametern. Das Projekt trägt den Namen „Intelligentes Eriesee-Einzugsgebiet“. Ebie Holst, Direktorin für Daten und Innovation bei der CWA, weist darauf hin, dass der Eriesee unter den Großen Seen über das fortschrittlichste Sensornetzwerk verfügt und die erste Region ist, die ein solches System aufgebaut hat.
In der Anfangsphase des Projekts lag der Fokus auf der Kommunikationsabdeckung. Die CWA wählte LoRaWAN als Protokoll für das Sensornetzwerk, um die Gerätekosten zu senken und eine großflächige Bereitstellung zu unterstützen. Die Gateways werden auf Hochhäusern installiert, was die Koordination mit den Grundstückseigentümern und die Bearbeitung von Genehmigungen umfasst. Die Sensorstandorte sind eng an die Positionen der Wasserentnahmestellen im Einzugsgebiet angelehnt. Mit Unterstützung der Cleveland Division of Water startete das Projekt mit zwei Bojen, die später auf vier erweitert wurden. Mit Mitteln aus dem Bundesstaat Ohio verfügt heute jeder an den Eriesee angrenzende Bezirk über mindestens eine Boje. Bis heute wurden in dem 7.750 Quadratmeilen großen Gebiet über 200 Sensoren installiert.
Die Sensoren an den einzelnen Stationen überwachen gemeinsame Parameter, darunter Windgeschwindigkeit und -richtung, pH-Wert an der Oberfläche, Chlorophyllgehalt an der Oberfläche sowie den Gehalt an Blaualgen an der Oberfläche. Landstationen konzentrieren sich stärker auf den Wasserstand sowie die atmosphärischen und Wellenbedingungen und liefern Freizeitnutzern Kerninformationen zur Beurteilung der Bootssicherheit und der Fahrbedingungen. Je nach Bojenposition und Datenbedarf können weitere Informationen erfasst werden. So sind beispielsweise Sensoren zur Verfolgung schädlicher Algenblüten im westlichen Becken weiter verbreitet, während im mittleren und östlichen Becken der Fokus stärker auf dem dort häufig auftretenden Sauerstoffmangel liegt. Für Wasserversorgungsunternehmen sind die Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit sowie das Aussehen und der Geruch des Wassers zentrale Anliegen. Wenn beispielsweise sauerstoffarmes Wasser in die Entnahmestelle gelangt und die Chemikalien nicht entsprechend angepasst werden, hat dies erhebliche Auswirkungen auf Geschmack und Geruch und führt zu Verunsicherung bei den Kunden. Eine frühzeitige Benachrichtigung ermöglicht einen reibungsloseren Wechsel der chemischen Behandlung.
Die intelligenten Sensoren der CWA überwachen Parameter in verschiedenen Tiefen des Seewassers. Sauerstoffmangel hängt mit der Temperatur zusammen: Wenn die Wassertemperatur am Seegrund sinkt und kaltes Wasser aufsteigt, steigt der Sauerstoffmangel. Basierend auf diesen Erkenntnissen kann die Cleveland Water vorbeugende Maßnahmen ergreifen: Sie hebt den Rand der Entnahmestelle an, der sich zu diesem Zeitpunkt in größerer Tiefe befindet. Dies verschafft ihr bis zu sechs Stunden Zeit, um die chemische Behandlungsmethode zu ändern.
Der Zugang zu Echtzeitdaten ermöglicht es der Cleveland Water, Besorgnis bei den Kunden zu vermeiden und Vertrauensverhältnisse aufrechtzuerhalten. Zudem müssen keine zusätzlichen Arbeiter zur Spülung von Hydranten entsandt werden, was die Kosten und den Arbeitsaufwand erheblich reduziert. Mit der Nutzung von Echtzeitdaten durch die Wasserversorgungsunternehmen ist auch das Interesse an weiteren verfügbaren Datendetails gestiegen. Um den Anforderungen im Zusammenhang mit Kohlenwasserstoffen gerecht zu werden, hat die CWA an einigen Bojen Ölerkennungssensoren hinzugefügt und erforscht die Einrichtung von Leckagewarnsystemen in Gebieten mit Öl- und Gasaktivitäten. Gleichzeitig fordern die Wasserversorgungsunternehmen zur Bewältigung von Sauerstoffmangel oder schädlichen Algenblüten mobile Sensoren, um Daten früher zu erfassen und Frühwarnsignale zu liefern. Die CWA unterhält außerdem eine jederzeit einsetzbare Boje zum Testen neuer Versuchstechnologien.
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