
Wie lassen sich Alterungsprozesse von Brunnen frühzeitig erkennen, besser verstehen und künftig vorausschauend managen?
Dieser Frage widmet sich das Projekt WELL-KI. Ausgangspunkt ist eine zentrale Herausforderung für die Trinkwasserversorgung in Berlin: Brunnen verlieren im Laufe der Zeit an Leistungsfähigkeit – unter anderem durch Verockerung, hydraulische Veränderungen und komplexe Wechselwirkungen im Betrieb. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an eine zuverlässige Versorgung durch alternde Infrastruktur, klimatische Veränderungen und höhere Lastspitzen.
Gemeinsam mit den Berliner Wasserbetrieben (BWB) entwickelt das KWB deshalb einen KI-basierten Ansatz, um Brunnenalterung präziser zu bewerten und Entscheidungen zu Regenerierung, Sanierung oder Neubau besser zu unterstützen. Dabei knüpft WELL-KI frühere Projekte am KWB wie WELLMA, AntiOcker und DWC an. Innerhalb dieser war es jedoch nur möglich, die Ergiebigkeit einzelner Brunnen etwa alle fünf Jahre vor bzw. nach ihrer Regenerierung zu messen. Dank neuer Messtechnik können heute Daten zur Brunnenalterung nahezu in Echtzeit und auch über die Messungen von benachbarten Brunnen erhoben werden.
Im Fokus des Projekts WELL-KI steht insbesondere die Frage, wie sich die spezifische Ergiebigkeit eines Brunnens unter realen Betriebsbedingungen zuverlässig bestimmen und in Echtzeit bewerten lässt.
Am KWB werden dazu langjährige Betriebsdaten wie Wasserstände, Fördermengen, Pumpenlaufzeiten und Ausbaudaten ausgewertet. Ergänzend kommen analytische Verfahren, synthetische Datensätze auf Basis physikalischer Modelle sowie Methoden des maschinellen Lernens zum Einsatz. So sollen komplexe Zusammenhänge zwischen Brunnenbetrieb, hydraulischer Beeinflussung und Alterungsprozessen sichtbar gemacht werden. Die Ergebnisse werden in ein prototypisches digitales Tool überführt, mit dem die spezifische Ergiebigkeit von Brunnen dynamisch bestimmt werden kann.
WELL-KI beinhaltet weiterhin eine systematische Aufarbeitung des internationalen Forschungsstands zur Brunnenalterung und zu deren Gegenmaßnahmen. In enger Zusammenarbeit mit den BWB organisiert das KWB zwei Workshops, die aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse mit praktischen Betriebserfahrungen zusammenzubringen. Ziel ist es, belastbare Grundlagen für ein zukunftsfähiges, datenbasiertes Brunnenmanagement zu schaffen. Die Workshops finden bei den BWB statt und richten sich an Wasserversorger und Experten:innen zum Thema Brunnenalterung.
Projektleitung: Michael Rustler
Projektmitarbeitende: Christoph Sprenger, Nasrin Haacke