ESAMUR nutzt künstliche Intelligenz, um die Wasseraufbereitung in Murcia zu optimieren.
In der Region Murcia hat die Wasserwirtschaft einen technologischen Sprung nach vorne gemacht. Die Abwasser- und Klärbehörde der Region Murcia (ESAMUR) hat damit begonnen, Systeme künstlicher Intelligenz (KI) in ihre Abwasseraufbereitungsanlagen zu integrieren, mit dem Ziel, Prozesse zu optimieren, Kosten zu senken und die Betriebseffizienz zu steigern. Dieser Fortschritt macht Murcia zu einem Vorreiter in der Wasseraufbereitung und verbessert sowohl die Anlagenleistung als auch die Qualität des aufbereiteten Wassers.
Kontext: ESAMUR und Wassermanagement in Murcia
ESAMUR ist die öffentliche Einrichtung, die für die Abwasserbehandlung in der Region Murcia zuständig ist. Derzeit betreibt das Unternehmen 100 Abwasseraufbereitungsanlagen (WWTPs) und versorgt 99,3 % der Bevölkerung von Murcia.Dank dieses Netzes werden jedes Jahr etwa 121 Kubikhektometer (hm³) Wasser regeneriert, von denen fast 98 % wiederverwendet werden, ein Prozentsatz, der weit über der durchschnittlichen Wiederverwendungsrate in Spanien (11 %) und Europa (5 %) liegt.Dieses Engagement für die Wiederverwendung macht Murcia zu einem Beispiel für die Kreislaufwasserwirtschaft, die dem Wasser ein „zweites Leben“ gibt, bevor es in die Umwelt zurückgeführt wird.
Die Geschichte von ESAMUR ist geprägt von der kontinuierlichen Suche nach technischen Verbesserungen in der Reinigung. Tatsächlich verfügen viele seiner Anlagen über eine fortschrittliche tertiäre und sogar quartäre Behandlung, zusätzliche Reinigungsstufen, die eine Wasserqualität ermöglichen, die die aktuellen gesetzlichen Anforderungen übertrifft.In den letzten Jahren hat die Organisation an europäischen Forschungsprojekten teilgenommen, deren Ziel die Implementierung modernster Technologien zur Beseitigung neu auftretender Schadstoffe und zur Verbesserung der Nachhaltigkeit von Kläranlagen ist, einschließlich der Verwendung künstlicher Intelligenz und Big Data-Tools.Auf dieser soliden technischen Grundlage scheint die Einführung von KI ein natürlicher Schritt zu sein, um den Reinigungsstandard in Murcia weiter zu erhöhen.
KI zum Debuggen angewendet: Welches System wird verwendet?
Bei der künstlichen Intelligenz, die ESAMUR in seinen Kläranlagen einsetzt, handelt es sich nicht um ein einzelnes Gerät, sondern um eine Reihe von Softwareanwendungen und intelligenten Steuerungssystemen, die in den Betrieb der Anlagen integriert sind. Hierzu zählen prädiktive Modelle, die historische und Echtzeitdaten analysieren, um Ausfälle oder Wartungsbedarf bei kritischen Geräten vorherzusehen und so unerwartete Ausfälle zu verhindern.Darüber hinaus wurden automatisierte Überwachungssysteme implementiert, die Prozessparameter (z. B. Belüftung, gelöster Sauerstoffgehalt oder Reagenziendosierung) in Echtzeit anpassen und so die Qualität des aufbereiteten Wassers stets im optimalen Bereich halten.
Ein weiterer Zweig der angewandten KI ist die Entwicklung „virtueller Sensoren“: Algorithmen für maschinelles Lernen, die Indikatoren für die Wasserqualität oder die Anlagenleistung schätzen können, für die traditionell langsame oder teure Messungen erforderlich wären. Mithilfe dieser virtuellen Sensoren und Entscheidungsunterstützungssysteme können die Techniker von ESAMUR die Konfiguration der Kläranlage jederzeit optimieren.Diese Tools ermöglichen eine zunehmende Automatisierung der Betriebsabläufe: Viele Entscheidungen, die früher ausschließlich auf menschlicher Erfahrung und Fachkompetenz beruhten, werden heute durch Echtzeit-Datenanalysen unterstützt. Dies verringert die Abhängigkeit von manuellen Eingriffen und ermöglicht eine schnellere und präzisere Reaktion auf jede Änderung.
Vorteile: höhere Effizienz, geringere Kosten und saubereres Wasser
Der Einsatz künstlicher Intelligenz in der Wasseraufbereitung bringt mehrere konkrete Vorteile:
- Kosten- und Energieeinsparungen: Prädiktive Algorithmen helfen, die Nutzung von Geräten und Infrastruktur zu optimieren. Durch die frühzeitige Erkennung des Wartungsbedarfs werden größere Schäden und ungeplante Ausfälle vermieden und die Reparaturkosten gesenkt.Darüber hinaus führt die dynamische Anpassung von Belüftern, Pumpen und anderen Systemen an das exakt benötigte Niveau zu einem geringeren Energieverbrauch und damit zu niedrigeren Stromrechnungen.
- Höhere Betriebseffizienz: KI hilft, Einrichtungen besser zu nutzen. Durch ständige Anpassung des Prozesses können Kläranlagen mehr Wasser behandeln, ohne dass die Abwasserqualität darunter leidet. So kann die Behandlungskapazität erhöht werden, ohne dass Investitionen in die Infrastruktur erforderlich sind.
- Verbesserung der Qualität des aufbereiteten Wassers: Eine der bemerkenswertesten Auswirkungen ist die Verringerung der Verunreinigungen im aufbereiteten Wasser. Durch intelligentes Monitoring wird eine vollständigere Entfernung von Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor (verantwortlich für die Eutrophierung) sowie sogenannten neu auftretenden Schadstoffen – Mikropartikel, Mikroplastik, Arzneimittel, Körperpflegeprodukte und mehr – erreicht.KI-gesteuerte Technologien, wie sie bei Life Pristine getestet werden, ermöglichen die Entfernung von Substanzen, die mit herkömmlichen Methoden bisher nicht entfernt werden konnten.Somit ist das in Flüsse oder das Meer eingeleitete oder zur Bewässerung verwendete Abwasser sauberer und sicherer für die Umwelt und die menschliche Gesundheit.
Technologische Innovation und ökologische Nachhaltigkeit
Die Einführung künstlicher Intelligenz in den Wasserkreislauf ist Teil einer umfassenderen Strategie zur digitalen Transformation und Nachhaltigkeit, die von der Region Murcia gefördert wird. ESAMUR plant, alle seine Kläranlagen mit intelligenter Sensorik und Steuerung auszustatten.Mit diesen digitalen Grundlagen können die Erfolge aktueller Pilotprojekte auf das gesamte Netzwerk skaliert werden.
Ein prominentes Beispiel ist das TRINEFLEX-Projekt, ein europäisches Projekt, an dem ESAMUR beteiligt ist und das sich auf die Schaffung von nahezu energieneutralen Kläranlagen konzentriert. In der Kläranlage Alcantarilla wird eine Pilotanlage installiert, die künstliche Intelligenz mit Solarenergie und Schlamm-Mitvergärung kombiniert, um Biogas zu erzeugen.TRINEFLEX ist auf der Suche nach nachhaltigeren Abwasseraufbereitungsanlagen, die den Energieverbrauch und die Emissionen des Prozesses deutlich reduzieren.Initiativen wie diese tragen zusammen mit Murcias extrem hoher Wiederverwendungsrate von aufbereitetem Wasser dazu bei, die Umweltbelastung zu minimieren: Sie sparen Trinkwasser, verringern die Entnahme neuer Wasserressourcen und schützen die lokalen Wasserökosysteme besser.
Reaktionen von Behörden und Experten
Sara Rubira, Wasserministerin der Region Murcia, betonte: „Wir haben schon vor einiger Zeit entdeckt, dass KI uns helfen kann, Prozesse zu optimieren, Kosten zu senken und die Effizienz zu verbessern.“ Der Stadtrat fügte hinzu, dass die Technologie es ermöglichen werde, die neuen Anforderungen an die Wasserqualität besser zu erfüllen, insbesondere die Beseitigung neu auftretender Nährstoffe und Schadstoffe.
Auf der technischen Seite wies Pedro Simón, technischer Direktor von ESAMUR, darauf hin, dass in Kläranlagen bereits KI-Algorithmen eingesetzt werden, um die Wasserqualität in Echtzeit zu überwachen und Vorfälle zu verhindern, bevor sie auftreten.Dies führe zu einem zuverlässigeren Betrieb und der Gewissheit, dass das aufbereitete Wasser internationalen Standards entspreche und sicher wiederverwendet werden könne, erklärte er.
Kurz gesagt: Durch den Einsatz von KI werden die Kläranlagen von Murcia intelligenter, nachhaltiger und sicherer. Murcia festigt seine Position als Maßstab in Sachen Wasserinnovation und zeigt, dass jeder Tropfen Abwasser kein Abfall mehr ist, sondern dank der Technologie zu einer wertvollen Ressource wird, die zum Wohle der gesamten Gesellschaft genutzt wird.