Um die langfristige Entwicklung des Wasserbedarfs im Versorgungsgebiet der Stadtwerke Düsseldorf zu ermitteln, analysieren die Wissenschaftler*innen den erwarteten Wasserbedarf verschiedener Verbrauchergruppen. Auf Basis von Bevölkerungs- und Beschäftigtenzahlen, sozioökonomischen Daten sowie klimatischen Parametern werden die Einflüsse zentraler Faktoren auf den zukünftigen Wasserbedarf privater Haushalte, des Gewerbes, Handels und der Dienstleistungen sowie der Industrie untersucht.
Bei den privaten Haushalten spielen dynamische Entwicklungen wie Bevölkerungswachstum, Haushaltsgrößen und der Modernisierungsgrad der Sanitäranlagen eine entscheidende Rolle. Der zukünftige Wasserbedarf von Gewerbe, Handel, Dienstleistungen und Industrie wird mit Blick auf die wirtschaftliche Entwicklung sowie der Effizienz der Wassernutzung bewertet.
Forschungsansatz
Das ISOE setzt ein integriertes Prognosemodell ein, das statistische Analysen mit maschinellen Lernverfahren (u.a. multiple lineare Regression, Random Forest) kombiniert. Durch den Einsatz eines Ensembleansatzes werden verschiedene Modelltypen getestet, um das geeignetste Prognosemodell für jede Verbrauchsgruppe zu identifizieren. Unterschiedliche Szenarien ermöglichen die Abschätzung eines realistischen Korridors der zukünftigen Wasserbedarfsentwicklung. Diese Szenarien berücksichtigen alternative gesellschaftliche, wirtschaftliche und klimatische Entwicklungen, einschließlich potenzieller Auswirkungen des Klimawandels.
Ein besonderer Fokus liegt auf der Bestimmung der täglichen Spitzenfaktoren, die sowohl nach dem DVGW-Arbeitsblatt W410 als auch unter Einbezug klimatischer Projektionsdaten berechnet werden. Damit wird sichergestellt, dass sowohl langfristige Trends als auch Extremereignisse in der Planung berücksichtigt werden.
Hintergrund
Die Wasserbedarfsprognose ist für die Stadtwerke Düsseldorf AG ein zentrales Instrument der nachhaltigen Unternehmensplanung. Die Ergebnisse dienen als Entscheidungsgrundlage für Wasserrechtsverfahren und die langfristige Steuerung der Trinkwasserversorgung der Stadt Düsseldorf sowie den angrenzenden Gemeinden (Mettmann, Neuss, Erkrath).
Das Forschungsprojekt baut auf einem bewährten Konzept auf, das das ISOE seit 2007 kontinuierlich weiterentwickelt hat – etwa in Zusammenarbeit mit HAMBURG WASSER oder dem Wasserbeschaffungsverband Harburg. Durch die Integration moderner statistischer Methoden, räumlicher Differenzierung und aktueller Daten wird die Prognose an die spezifischen Herausforderungen des Düsseldorfer Versorgungsgebiets angepasst.
Förderung
Das Projekt „Wasserbedarfsprognose 2045 für das Versorgungsgebiet der Stadtwerke Düsseldorf AG“ ist ein Auftrag der Stadtwerke Düsseldorf AG.
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