Trinkwassertagesbedarf – Prognosemodell für Hamburg

Das Projektteam erstellt im Auftrag von HAMBURG WASSER ein Prognosemodell zur Schätzung des täglichen Trinkwasserbedarfs im Versorgungsgebiet des Unternehmens. Dafür werden Faktoren wie zum Beispiel kalendarische Effekte und Witterungseinflüsse berücksichtigt, die für die täglichen Bedarfsschwankungen von herausgehobener Bedeutung sind und langfristige Trends durch demografische, städtebauliche und wirtschaftliche Entwicklungen überlagern.  

Forschungsansatz

Die Wasserversorgung von Kommunen erfordert eine Bedarfsplanung auf unterschiedlichen Zeitskalen: Neben der langfristigen Planung des Bedarfs ist insbesondere die Sicherstellung der täglichen Verfügbarkeit einer ausreichenden Menge an Trinkwasser von zentraler Bedeutung. Der tägliche Wasserbedarf ist deutlichen Schwankungen unterworfen, so dass der Wasserversorger einen Sicherheitszuschlag einplanen muss. Dieser ist aktuell pauschal festgelegt und entsprechend groß bemessen, um die Tagesbedarfe einschließlich möglicher Bedarfsspitzen bedienen zu können. Das ISOE entwickelt zur Abschätzung des kurzfristigen Wasserbedarfs ein statistisches Modell. Dieses beruht auf der Analyse früherer Bedarfsentwicklungen mit 15-jährigen Zeitreihen der täglichen Wasserabgaben an die Verbraucher sowie auf täglich vorliegenden Witterungsdaten des gleichen Zeitraums. Hinzu kommen kalendarische Informationen wie Wochentage, Feiertage und Ferienzeiten. Für die Prognose wird das Modell auf perspektive Entwicklungen der zugrundeliegenden Einflussfaktoren angewendet.

Hintergrund

HAMBURG WASSER strebt mit dem Tagesprognosemodell an, Spitzenbedarfe besser bestimmen zu können, die Steuerung der Trinkwasserbrunnen zu automatisieren und die Dimensionierung des Versorgungssystems zu optimieren. Trends für den Jahresbedarf in den kommenden 30 Jahre werden weiterhin mit einem Langfristprognosemodell abgeschätzt, das vom ISOE mit Partnern für HAMBURG WASSER entwickelt und bereits mehrfach aktualisiert und erweitert wurde. Ergebnisse des Tagesprognosemodells können auch in das Langfristmodell eingehen, indem für Jahre mit besonders wenig oder viel Niederschlag der Korridor typischer Abweichungen des Wasserbedarfs vom langjährigen Durchschnitt bestimmen lässt. Zudem bietet das Tagesprognosemodell die Möglichkeit, die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wasserbedarf abzuschätzen.

Publikationen

Liehr, Stefan/Deike U. Lüdtke (2021): Hamburger Wasserverbrauchsstudie 2021 - Begleit-Analyse der Ergebnisse. Hamburg Wasser

Liehr, Stefan/Robert Lütkemeier/Deike U. Lüdtke (2021): Erstellung eines Trinkwassertagesbedarf-Prognose-Modells für das Versorgungsgebiet von HAMBURG WASSER. Frankfurt am Main: ISOE - Institut für sozial-ökologische Forschung

Auftraggeber

Das Projekt unter der Bezeichnung „Erstellung eines Trinkwasser-Tagesprognose-Modells für das Versorgungsgebiet von HAMBURG WASSER“ ist ein Auftrag der Hamburger Wasserwerke GmbH.