Digitale Hochbehälterüberwachung per IIoT-Radar
Beim Southside Festival muss die Wasserversorgung innerhalb kürzester Zeit für bis zu 60.000 zusätzliche Verbraucher ausgelegt sein
Der Zweckverband Heubergwasserversorgung setzt dafür auf batteriebetriebene Radarsensoren mit IIoT-Anbindung. Die Lösung ermöglicht eine kontinuierliche Füllstandüberwachung von Hochbehältern auch an Standorten ohne Stromversorgung oder Netzwerkanbindung.
Wenn zehntausende Besucher auf dem Southside Festival zusammenkommen, steigen nicht nur Lautstärke und Energie – auch der Wasserbedarf erreicht innerhalb kürzester Zeit ein außergewöhnlich hohes Niveau. Für die Wasserversorgung bedeutet das vor allem eines: maximale Versorgungssicherheit unter dynamischen Bedingungen. Der Zweckverband Heubergwasserversorgung versorgt regulär sieben Kommunen mit rund 11.500 Einwohnern mit Trinkwasser und während des Festivals weitere 60.000 Menschen.
Eine zentrale Rolle spielt dabei die Überwachung der Trinkwasser-Hochbehälter. In der Ausgangssituation waren mehrere dieser Anlagen nicht digital erschlossen. Teilweise erfolgte die Kontrolle rein mechanisch und vollständig ohne elektrische Infrastruktur, sodass keine kontinuierlichen Messdaten zur Verfügung standen. Der Betrieb basierte damit auf Erfahrungswerten und manuellen Kontrollen. Folglich mussten Mitarbeitende den aktuellen Füllstand regelmäßig vor Ort prüfen. Besonders bei stark schwankendem Verbrauch – wie er während einer Großveranstaltung typisch ist – führte dies zu Verzögerungen in der Bewertung der Versorgungssituation und erschwerte eine vorausschauende Steuerung erheblich.
Berührungslose Füllstandsmessung mit batteriebetriebenen Sensoren
Vor diesem Hintergrund wurde das Ziel definiert, eine Lösung zu implementieren, die unabhängig von externer Energieversorgung funktioniert, sich schnell integrieren lässt und gleichzeitig eine kontinuierliche, zuverlässige Datengrundlage schafft. Die Wahl fiel auf eine autarke Füllstandüberwachung mittels Radartechnologie. Zum Einsatz kommen die batteriebetriebenen Sensoren Vegapuls Air, die berührungslos den Abstand zur Wasseroberfläche messen und daraus präzise den Füllstand bestimmen. Grundlage dieses Messverfahrens ist die Aussendung hochfrequenter elektromagnetischer Signale, die an der Wasseroberfläche reflektiert und vom Sensor wieder empfangen werden. Aus der Laufzeit der Signale wird der Abstand mit hoher Genauigkeit berechnet.
Wartungsfreier Langzeitbetrieb
Ein weiterer technischer Vorteil liegt in der Robustheit des Messprinzips gegenüber Umwelteinflüssen. Temperatur, Feuchtigkeit oder Kondensat im Behälter haben keinen signifikanten Einfluss auf das Messergebnis. Gerade in unterirdischen Hochbehältern mit konstanten Temperaturen zwischen etwa sechs und zehn Grad Celsius sorgt dies für dauerhaft verlässliche Messwerte. Zudem arbeitet die Technologie vollständig berührungslos, wodurch weder Verschleiß noch hygienische Beeinträchtigungen entstehen können.
Der Vegapuls Air ist speziell für autarke Anwendungen ausgelegt. Die Energieversorgung erfolgt über integrierte Batterien mit langer Laufzeit. Um diese zu maximieren, arbeitet der Sensor in intelligenten Messzyklen: Er erfasst den Füllstand in definierten Intervallen und wechselt anschließend in einen energiesparenden Ruhezustand. Dieses Konzept ermöglicht es, Messstellen über Jahre hinweg ohne Wartung und ohne externe Stromversorgung zu betreiben.
Datenübertragung via IIoT-Mobilfunktechnologien in die Cloud
Neben der eigentlichen Messung ist die Datenübertragung ein entscheidender Bestandteil der Lösung. Der Sensor nutzt dafür integrierte IIoT-Mobilfunktechnologien wie NB-IoT oder LTE-M. Diese Funkstandards wurden speziell für Anwendungen mit geringem Energieverbrauch und großen Reichweiten entwickelt. Sie ermöglichen eine zuverlässige Datenübertragung selbst unter schwierigen Bedingungen, wie zum Beispiel in unterirdischen Bauwerken mit dicken Betonwänden.
Die erfassten Messwerte werden in definierten Intervallen automatisch an eine zentrale Cloud-Plattform übertragen. Dabei erfolgt die Kommunikation verschlüsselt, um eine sichere Übertragung zu gewährleisten. In der Cloud stehen die Daten nahezu in Echtzeit zur Verfügung und können visualisiert, analysiert und weiterverarbeitet werden. Anwender erhalten damit jederzeit einen aktuellen Überblick über die Füllstände aller angebundenen Hochbehälter – unabhängig von ihrem Standort.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Architektur ist die Flexibilität der Datenübertragung. Die Mess- und Sendeintervalle können individuell angepasst werden. Im Normalbetrieb werden größere Zeitabstände gewählt, um Energie zu sparen. Bei kritischen Situationen, etwa stark steigendem Verbrauch während des Festivals, können kürzere Intervalle genutzt werden, um eine engmaschigere Überwachung zu gewährleisten. Dadurch entsteht ein optimales Verhältnis zwischen Energieeffizienz und Datenverfügbarkeit.
Nachrüstbarkeit als entscheidender Vorteil
Die Installation der Sensorik erfolgt über einfache Montagekonstruktionen, sodass sich bestehende Anlagen ohne umfangreiche bauliche Anpassungen nachrüsten lassen. Gerade diese Nachrüstbarkeit ist ein entscheidender Vorteil, da viele Infrastrukturanlagen über Jahrzehnte gewachsen sind und häufig nicht für digitale Lösungen ausgelegt wurden. Gleichzeitig befinden sich die Hochbehälter oftmals in abgelegenen Bereichen mit eingeschränkter Infrastruktur, was den Einsatz klassischer Messsysteme erschwert.
Eine der größten Herausforderungen im konkreten Anwendungsfall sind die baulichen Gegebenheiten. Massive Betonwände, unterirdische Bauwerke und Stahltüren beeinträchtigen nicht nur den Zugang, sondern auch die Funkverbindungen. Dennoch gelingt es durch die eingesetzten Technologien, eine stabile und kontinuierliche Datenübertragung sicherzustellen. Damit entsteht erstmals eine durchgängige Transparenz über die Versorgungssituation.
Die Einführung der Messtechnik bringt deutliche Vorteile im operativen Betrieb mit sich. Manuelle Kontrollfahrten können weitgehend reduziert werden, wodurch Personal entlastet und Prozesse effizienter gestaltet werden. Gleichzeitig ermöglichen die gewonnenen Daten fundierte Entscheidungen, was insbesondere bei plötzlich auftretenden Verbrauchsspitzen entscheidend ist.
Messdaten schaffen Versorgungssicherheit
Auch aus Sicht des Betreibers zeigt sich der Mehrwert der Lösung klar. Mario Droxner, Geschäftsführer der Heuberg-Wasserversorgung, beschreibt das Projekt wie folgt: „Für uns ist die neue Messtechnik ein echter Gewinn. Wir haben jetzt erstmals jederzeit einen Überblick über unsere Hochbehälter – auch an Standorten, an denen das bisher schlicht nicht möglich war. Gerade während des Southside Festivals gibt uns das ein ganz anderes Maß an Sicherheit. Gleichzeitig war die Zusammenarbeit mit Vega von Anfang an sehr partnerschaftlich und unkompliziert. Von der Bereitstellung der Technik bis zur Umsetzung hat alles reibungslos funktioniert.“
Das Projekt verdeutlicht damit nicht nur die Leistungsfähigkeit moderner Sensortechnologie, sondern auch das Potenzial der Digitalisierung in der Wasserwirtschaft. Angesichts steigender Anforderungen durch Klimawandel, zunehmende Verbrauchsschwankungen und wachsende Infrastrukturnetze wird eine datenbasierte Überwachung immer wichtiger. Autarke Messsysteme wie der Vegapuls Air ermöglichen es, bestehende Anlagen effizient zu digitalisieren und gleichzeitig flexibel zu erweitern.
Insgesamt zeigt sich, dass die Kombination aus präziser Radarmesstechnik, energieeffizientem Betrieb und moderner IIoT-Kommunikation einen entscheidenden Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten kann. Gerade bei temporären Spitzenlasten wie dem Southside Festival entsteht so eine verlässliche, transparente und zukunftsfähige Lösung, die weit über den konkreten Anwendungsfall hinaus Bedeutung hat.
