Im letzten Artikel wurden Absperrventile vorgestellt. Diese gibt es seit längerer Zeit zur Überwachung von Trinkwasserinstallationen für kleinere Gebäude, wie z.B. Einfamilienhäuser, Ferienhäuser, kleine Museen. Allerdings haben sich die Wasserstopp-Armaturen auf dem Markt nicht soweit durchgesetzt, dass deren Installation obligatorisch vorgenommen wird und haben damit auch keinen Einfluss auf die Schadensituation der Leitungswassersparte der Versicherungsgesellschaften.
In einem vorherigen Artikel wurde bereits über intelligentere Technik zur Überwachung von Trinkwasserinstallationen auf unnötigen Wasserverbrauch und Leckagen berichtet. Nach eineinhalb Jahren Probebetrieb erfolgte nun eine systematische Auswertung aller Anlagen aus der Pilotphase eines gemeinsamen Projektes der Provinzial Versicherung AG und der BEULCO GmbH und Co. KG. Über die Erfahrungen aus dem Pilotprojekt wird nun berichtet.
Erfahrungen und Ergebnisse aus den ersten Anfängen von 2015
Die grundsätzlichen technischen Anforderungen an solche intelligenten Systeme zur Überwachung der Trinkwasserinstallationen von Gebäuden wurden bereits in einer Pilotphase 2015 zwischen der Rheinisch-Westfälische Wasserwerksgesellschaft mbH (RWW) und der Provinzial Versicherung AG in fünf Objekten in einer größeren Kommune NRW über mehrere Jahre getestet. Allerdings erfolgte hier die Steuerung und Überwachung der Trinkwasserverbräuche über die Leitwarte des Versorgers.
Ein direkter automatischer Zugriff auf die Daten durch den Kunden war nicht möglich. Allerdings war die Pilotphase sehr erfolgreich und es konnten sowohl Schleichleckagen als auch Funktionsstörungen von Anlagen schnell erkannt und behoben werden. Es fehlte nur noch die Optimierung dieser Technik für den Endkunden. Die RWW hat daraufhin begonnen eine smart home Lösung in Form des “Wasserhelden“ zu entwickeln.
Aus den Erfahrungen von Absperrventilen in EFH und unseren damaligen Ergebnissen von 2015 mit der erfolgreichen Überwachung von Trinkwasserinstallationen in einer Kommune haben sich folgende Anforderungen an intelligentere Systeme zum Monitoring von Trinkwasserinstallationen gestellt:
- Ganz wesentlich für die Akzeptanz dieser Geräte dürfte eine Kostenreduzierung sein (gegenüber den Absperrventilen).
- Geringer Installationsauswand. Am besten wäre es, wenn der Kunde die Geräte selbst installieren könnte, ohne Eingriff in die Trinkwasserinstallation und damit auch keine Beauftragung von Installateuren.
- Ebenso wäre es wichtig, wenn die individuelle Festlegung von Alarmwerten durch den Kunden selbst erfolgen kann und dadurch unabhängig von z.B. einem Dienstleister oder dem Wasserversorger ist.
- Wesentlich für die Kundenakzeptanz ist eine einfache Übersicht und Transparenz der Daten durch Visualisierung der Verbräuche, den Wasserstatus und die Alarm-Einstellungen.
- Nicht zuletzt muss die Datensicherheit für die Akzeptanz der Verbraucher entsprechend hoch sein.
Der iQ waterGuard ist die Antwort der Digitalisierung der Trinkwasserinstallation in Gebäuden
Der iQ waterGuard ist ein intelligentes upgrade für Wasserzähler. In wenigen Minuten installiert und eingerichtet ermöglicht er per Smartphone, Tablet oder PC eine Übersicht über den aktuellen Wasserverbrauch. Dabei bietet er nützliche Zusatzfunktionen, wie Alarme und E-Mail-Benachrichtigung bei Limit Überschreitung oder Leckage Erkennung.
Der iQ waterGuard der Firma Beulco GmbH & Co.KGbringt auf dem einfachsten Weg Transparenz über Wasserverbrauch und –kosten in die Haushalte der Verbraucher:
- Optimierung von Wasserverbräuchen
- Reduktion von Wasserschäden und –verlusten
- Reduktion von Wartungs- und Personalkosten
- Möglichkeit der Zählerdatenübertragung
- Sensibilisierung des Umgangs mit Trinkwasser
- Potenzial zur Intensivierung der Kundenkommunikation
Für die Provinzial Versicherung AG wie auch für alle Versicherer spielt vor allem die Leckage Überwachung eine wichtige Rolle um frühzeitig Leckagen detektiert zu bekommen, damit der Durchfeuchtungsschaden möglichst gering bleibt. Für den Betreiber sind darüber hinaus Funktionssicherheit, Optimierung von Wasserverbrauch und -kosten vielleicht sogar die wichtigeren Kriterien für die Installation eines sogenannten iQ waterGuard.
Welche Voraussetzungen sind dafür notwendig.
Im Detail sind die Vorrausetzungen für die Installation des iQ waterGuard sehr einfach:
- Eine technische Vorrausetzung für die Überwachung der Trinkwasserinstallation sind Zähler mit Impulsschnittstellen (siehe Bild 2).
- Ein Stromanschluss muss zur Verfügung stehen.
- Jeder Guard erstellt einen Accesspoint durch den Guard verwaltet werden kann (die Reichweite kann durch WLAN erweitert und Cloud Anbindung verstärkt werden).
Bild 1: Schema der Installation und Anschluss des iQ-WaterGuard (Quelle: Fa. Beulco GmbH & Co.KG)
Wichtig ist nur, dass die vorhandenen Wasserzähler für Impulsaufnehmer geeignet sind (Bild 2). Bild 1 zeigt das Schema des Anschlusses an den Wasserzähler und die Datenübertragung in das eigene WLAN-Netz des Kunden. Im Anschluss kann über eine App für iOS/Android oder auch über eine Browser-Ansicht eine Visualisierung des Wasserverbrauchs erfolgen.
Bild 2: Zähler mit und ohne Impulsschnittstelle (Quelle: Fa. Beulco GmbH & Co.KG)
Bild 3 und 4: iQ waterGuard und Anschluss desselben an den Zähler (Schnittstelle) (Quelle: Provinzial Versicherung, Münster)
Selbständiges anschließen des iQ waterguard durch den Kunden
Die Montage erfolgt in wenigen Minuten – hierfür wird der iQ waterGuard über die Impulsschnittstelle mit dem Wasserzähler verbunden. Im Anschluss wird der iQ waterGuard an das Stromnetz angeschlossen und erstellt automatisch einen sicheren Access Point (AP), über den der iQ waterGuard erreicht werden kann (siehe Bild 3 und 4).
Wie arbeitet das System
Damit der iQ waterGuard als vollwertiges „smartes“ Gerät agieren kann, muss er im Anschluss noch mit dem lokalen WLAN und der iQ Cloud verbunden werden – nur so hat man jederzeit und von überall Zugriff auf Verbrauchsdaten und Alarme.
Die Vorteile des iQ-waterGuard auf einen Blick:
- Installation und Einrichtung innerhalb weniger Minuten
- Keine weiteren Apps oder Programme erforderlich
- Dashboard über PC, Tablet oder Smartphone erreichbar
- Optional Smartphone App & iQ energyCloud erhältlich
Bild 5 zeigt die Übersicht über den aktuellen Wasserstatus mit Verbrauchsübersicht und der Prognose auf das Jahr projiziert.
Bild 5: Live-Daten aus dem iQ waterGuard auf einer Benutzeroberfläche (Quelle: Fa. Beulco GmbH & Co.KG)
Individuelle Einstellung durch den Kunden
Es gibt eine Alarmzentrale, in der der Nutzer verschiedene Alarme bzw. Schwellwerte individuell einstellen kann. Es können unter anderem drei individuell einstellbare Wasserverbrauchsgrenzen für kontinuierlichen Wasserverbrauch, ein Tagessgrenzwert, sowie eine Leckageüberwachung definiert werden.
Eine Alarmfunktion gibt bei Grenzwertüberschreitung Alarm, z.B. über einen Warnton und in Form einer Benachrichtigung per E-Mail und App.
Sicherheit und Kontrolle
Mit diesem System wird unabsichtlicher Wasserverbrauch erkannt und es besteht die Möglichkeit die Leckagen frühzeitig zu erkennen. Damit besteht für den Kunden die Möglichkeit den Schadenaufwand von Versicherungsschäden zu reduzieren. Zugleich sieht der Kunden auf einen Blick seinen Verbrauch und kann sein Verhalten anpassen.
Transparenz und Übersichtlichkeit der Daten
Über WLAN erhält der Kunde auf seinem Endgerät dann eine Benutzeroberfläche mit dem aktuellen Wasserstatus, seine Verbrauchsübersicht und die Alarmeinstellungen.
Höchster Datenschutz
Ohne Internet funktionsfähig
Ohne Registrierung und anonym verwendbar
Weiterleitung der Verbrauchsdaten an den Versorger (optional)
Geringe Kosten
Es entstehen nur einmalige Kosten für das Gerät. Es erfolgen auch keine kostenpflichtigen Updates. Die Kosten für den iQ waterguard liegen damit weit unter den Kosten für die sonst üblichen Absperrarmaturen, bei denen in die Installation eingegriffen werden muss und sind damit für jeden Hauseigentümer mit geeignetem Wasserzähler erschwinglich.
Systematische Auswertung der Pilotphase
Ein innovativer Anbieter ist die Fa. Beulco GmbH & Co. KG aus Attendorn, mit der die Provinzial Versicherung AG in Münster ein Pilotprojekt vor ca. 2 Jahren gestartet hat. In der Pilotphase wurden kommunale Liegenschaften, Altenwohnheime oder Gesundheitszentren mit diesem System ausgestattet. Die ersten Ergebnisse sind positiv. Beispielweise konnte in mehreren Objekten bereits nach kurzer Zeit defekte Spüleinrichtungen, offene Außenwasserhähne und defekte Wasserleitungen identifiziert werden.
Auf der diesjährigen VdS-Fachtagung 2024 „Verhütung von Leitungswasserschäden“ wurde der iQ waterGuard der Fa. Beulco detailliert im Rahmen der Präsentation des Pilotprojektes der Provinzial Versicherung vorgestellt.
Bild 6: Karte für den Einsatz der iQ waterGuards (Fa. Beulco GmbH & Co.KG)
In 10 Objekten
- Seniorenheim,
- Psychiatrische Klinik,
- Schule,
- Sport-/Veranstaltungshalle,
- Rathaus,
- Kapelle,
- Kita,
- Hallenbad,
wurden insgesamt 52 iQ-waterGuards installiert. Es wurde sehr unterschiedliche Objekte sowohl von der Komplexität als auch von der Nutzung herausgewählt. Beispielsweise zeigt Bild 7 die Skizze des Verteilschemata der Trinkwasserinstallation in einer großen Schule.
Bild 7: Skizze des Verteilschemata der Trinkwasserinstallation in einem komplexen Schulgebäude (Quelle: Burkhard Kopp, Provinzial Versicherung AG, Münster)
Fallbeispiel 1
In der Tagesauswertung erkennt man um wieviel Uhr and welchem Tag, welche Menge Wasser pro Stunde geflossen ist. Sofern in Zeiten, in den eigentlich kein Wasser verbraucht werden sollte, aber trotzdem Wasser fließt, stimmt etwas nicht. Dies zeigt sich in Bild 8: Sonntags sollte in diesem Netzwerkabschnitt kein Wasserverbrauch stattfinden. Die Statistik zeigt eine Wasserbenutzung in Intervallen von 3 bis 4 Stunden, was auf Mikroleckagen im Wassersystem hinweist.
Durch die Überprüfung wurden defekte Rohrsystemen und feuchte Wände schnell entdeckt. Dadurch wurde ein größerer Wasserschaden verhindert. Ohne die Meldung durch den iQ waterGuard wären neben den Gebäudeschäden zusätzlich mehrere hundert m³ Wasser pro Jahr verschwendet worden.
Bild 8: Ungewöhnlicher Wasserverbrauch im Vergleich zur üblichen Nutzung (Fa. Beulco GmbH & Co.KG)
Fallbeispiel 2
Die hohe Wasserabnahme deutete zunächst auf einen Rohrbruch hin (Bild 9). Bei der Überprüfung wurden jedoch offene Außenarmaturen erkannt. Nachdem die Missstände beseitigt wurden, stellte sich der Normalbetrieb wieder ein.
Der Wasseraustritt betrug etwa 4m³ pro Tag durch eine defekte Armatur. Hochgerechnet auf den Wasserverlust auf das Jahr wären somit Wasserkosten von über 3.000 Euro pro Jahr entstanden. Hier nicht eingerechnet sind dabei noch mögliche Gebäudeschäden.
Bild 9: Ungewöhnlich hoher Wasserverbrauch, der zur Nachforschung führte (Quelle: Fa. Beulco GmbH & Co.KG)
Fallbeispiel 3
Ein besonderer Fall von Wasserverlusten zeigte sich bei einem Gebäude am Waldrand. Hier sollte nach 22:00 Uhr kein Wasserverbrauch mehr vorkommen. Allerdings wurden in zwei Nächten über 5000 Liter abgenommen. Die Kommune schaltete daraufhin die Polizei ein, die einen Wasserdieb stellen konnte. Durch den Einsatz einer Polizeistreife wurde somit ein größerer Wasserdiebstahl verhindert (mehrere Hundert m³ Wasser p.a.).
Bild 10: Ungewöhnlicher hoher Wasserverbrauch nach 22 Uhr in einer Waldkapelle (Quelle: Fa. Beulco GmbH & Co.KG)
Modell für die Wohnungswirtschaft?
Bei der Installation in den verschiedenen Gebäuden und immer komplexeren Leitungssystemen wurden die Grenzen des iQ waterGuard erreicht. Allerdings konnten die Anforderungen in größeren Gebäuden durch technische Anpassungen bewältigt werden, so dass eine Überwachung auch von komplexen Trinkwasserinstallationen möglich wurde.
Ergebnisse der Pilotphase kurz zusammengefasst:
Insgesamt wurden 52 iQ waterGuards installiert, und die Ergebnisse waren durchweg positiv. Die Mehrheit der Anwender zeigte sich mit dem iQ waterGuard sehr zufrieden. Die Installation dieser Geräte trug nachweislich zur Verhinderung von Wasserverlusten und damit verbundenen wirtschaftlichen Schäden bei.
Die Technologie erkennt Wasserverluste und meldet diese an die Nutzer, was eine effektive Kontrolle des Trinkwasserverbrauchs ermöglicht. Ein Nachteil besteht jedoch in der individuellen Anpassung der Technik an die jeweilige Gebäudekomplexität sowie dem hohen Verwaltungssaufwand, was die Anwendung erschwert.
Eine mögliche technische Lösung stellt das Micro-Submetering dar. Submetering ist eine automatisierte und verbrauchsabhängige Methode zur Erfassung des Energieverbrauchs einzelner Einheiten. In jedem Gebäude sind am Eingang Hauptzähler installiert, die den gesamten Energie-, Gas- und Wasserverbrauch des Gebäudes erfassen und von den Versorgungsunternehmen genutzt werden (Bild 11).
Bild 11: Schemata für Wohngebäude zur Individualisierung der jeweiligen Trinkwasserleitung (Quelle ELVACO)
Micro-Submetering lehnt sich beim klassischen Submetering an, fokussiert sich dabei aber erneut auf die Individualisierung jeder Leitung mit einem eigenen sendefähigen Wasserzähler (WMBus, LoRaWan, NBIoT). Diese technischen Anforderungen wurden von Beulco Digital wie folgt umgesetzt (Bild 12):
- Anpassung von Alarmen und Sendefrequenzen ist dadurch möglich
- Ausstattung der betreffenden Liegenschaft mit einem Gateway
- Kontrolle über Sendefrequenz und -Ziel
- Berechnung wichtiger Daten cloudbasiert
- Alarme Cloudbasiert (App, SMS, E-Mail, Anruf)
- Keine Elektroinstallationen, Schnittstellen notwendig
- Absolute Präzision
- VPN-Zugriff gegeben
- Data-Sharing möglich
- Weder WLAN noch Hotspot benötigt durch LPWAN und Cloud
- Überwachung durch die iQ Cloud möglich
Mit dieser Anpassung ist der Einsatz von iQ waterguard auch in Wohngebäuden möglich.
Bild 12: Technisches Schema der Datenverbindungen zwischen den einzelnen Schnittstellen bzw. bis zum Verbraucher (Fa. Beulco GmbH & Co.KG)
Nutzung in der Wohnungswirtschaft
Der iQ waterGuard bzw. smarte Wasserzähler kann dort eingesetzt werden, wo Unterzähler die einzelnen Verbräuche pro Wohnung erfassen. Mit dem iQ waterGuard haben sowohl der Vermieter als auch der Mieter den Wasserverbrauch im Blick, insbesondere bei Schleichleckagen. Wie das System von beiden Parteien genutzt werden kann, muss im Einzelnen geprüft werden.
In einer Testphase wäre zu klären, was für wen einsichtig ist und wo es mögliche Befindlichkeiten geben könnte. Hierbei wäre dann Transparenz für die Akzeptanz wichtig. Gleichzeitig wären solche Systeme aber auch für die Mieter von Nutzen, wenn sie selbst ihren Verbrauch und gleichzeitig die Kosten visualisiert dargestellt bekommen – selbstverständlich profitieren die Mieter auch von Alarmen.
Mit diesem System könnte man somit eine systematische digitale Absicherung der Trinkwassersysteme in Wohngebäude aufbauen, um das Wasserversorgungsnetz sicherer zu machen und frühzeitig über Leckagen informiert zu werden. Dies würde helfen die Kosten von Leitungswasserschäden durch defekte Trinkwasserleitungen zu reduzieren. In der Regel dauert es zwischen 7 bis 14 Tagen, bis ein Wasserschaden bei nicht einsehbaren Leitungen entdeckt wird. Dadurch kann dann bereits ein großer Wasserschaden auch in darunter liegenden Wohnungen entstanden sein.
Außerdem kann ein intelligentes System durch die permanente Überwachung der Trinkwasserleitungen den Installationsaufwand reduzieren bzw. zielgerichteter lenken. Das Pilotprojekt zeigt, dass sich die Technik sowohl für Neubauten als auch für Altbauten eignet und dass durch eine breite Implementierung potenziell erhebliche Einsparungen für Immobilienbesitzer und Versicherer erzielt werden können.
Wie dies umgesetzt und genutzt werden kann, müssen Testphasen zeigen. Dies wäre ein wichtiger Schritt in die Zukunft, um auch die Trinkwasserversorgung in Wohngebäude digital fit zu machen und damit auch den Mieter einen Mehrwert anbieten zu können.
Dr. Georg Scholzen
Dr. Georg Scholzen ist Diplom-Chemiker mit über 20 Jahren Erfahrung in der Verhütung von Leitungswasserschäden. Er war u.a. Sprecher der Projektgruppe „Leitungswasser“ des GDV, Mitglied im Projektkreis „Betrieb und Wartung“ beim DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V.), Autor des Fachbuches „Leitungswasserschäden: Vermeidung – Sanierung – Haftung“ und der Experte im FORUM LEITUNGSWASSER der AVW Unternehmensgruppe.
