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Dr. Uwe Seebacher

Wandel ist die einzige Konstante in unserem Leben – so auch in der Wirtschaft. Dass die deutsche Wirtschaft Veränderungen und Herausforderungen schon seit jeher bestens meistert, kann man im Ausland sehr gut am hohen Stellenwert von „Made in Germany“ erkennen. Fast möchte man meinen, Deutschland und seine Wirtschaft stehen für Wandel per se, denn die hohe Dichte an erstklassigen Ausbildungsinstitutionen, an Vorzeigeunternehmen aber auch Innovationen spricht für sich.

Allerdings scheint sich dies im Bereich der Wasserwirtschaft und den Herausforderungen unter dem Aspekt „Wasser 4.0“ dramatisch anders darzustellen. Im internationalen Vergleich und der „Internet of Things“-Dramaturgie liegt Deutschland scheinbar rund zehn bis 15 Jahre zurück. Ein erschreckendes und diesen Status bestätigendes Bild bekommt man bei den vielen aktuellen Veranstaltungen zu diesem Themenbereich, im Rahmen derer das „Internet of Things“ noch als die „Technologie der Zukunft“ bezeichnet wird. Dieser Meinung schließen sich auch einige der renommiertesten Institute an. Es wird konsequent negiert, dass seit über einem Jahrzehnt entsprechende Technologien verfügbar und auch sehr erfolgreich im Einsatz stehen, aber eben nicht in Deutschland, sondern in vielen anderen Ländern.

Diese Aufrechterhaltung der verzogenen Realität aber auch der anscheinend fehlende Weitblick bergen enorme Risiken, denn die deutsche Wasserinfrastruktur ist bereits über- und veraltet (vgl. Libbe et.al „Diskurse und Leitbilder zur zukunftsfähigen Ausgestaltung von Infrastrukturen“ UBA-Bericht 33/2018). Wenn man die Zeichen der Zeit nicht rasch erkennt, wird sich dieser Zustand der Ver- und Überalterung der Wasserinfrastruktur drastisch verschlimmern. Gerade jetzt besteht im Rahmen der „IoT“-Aufbruchsstimmung die Chance, die schon seit Jahren verfügbaren Technologien zu implementieren und sich diese zunutze zu machen. Dadurch kann der Technologiestandort Deutschland einerseits aus reinem Eigeninteresse, andererseits aus Eigennutzen die schwächelnde, veraltete Wasserinfrastruktur kostengünstig „aufpimpen“. Dadurch kann nicht nur eine Überwachung und Lösung der inhärenten Risiken erfolgen, sondern – und dies ist volkswirtschaftlich wesentlich entscheidender in Bezug auf Klimaschutz und Umwelt – auch als Vorbild für viele andere Länder in den neuen Märkten fungieren.

Es fehlt das Bewusstsein für die Notwendigkeit und den Wandel. Es herrscht pure Angst vor dem, was auf uns zukommt. Dabei ist es schon längst da, das Ungetüm, das mit Schlagworten wie „IoT“, „Predictive Maintenance“ oder „Big Data“ allen die Angst vor dem Verlust der Kontrolle und vieler Arbeitsplätze in die Gesichter zeichnet.

Deutschland ist ein Land der Maschinen- und Autobauer, aber muss sich noch mehr zu einem Land der IT-Experten und Cloud-Manager entwickeln. Maschinen und Anlagen wird es auch weiterhin geben, aber sie werden miteinander kommunizieren. Das ist nichts Neues, denn Toyota hat in den Neunziger Jahren bereits die integrierte Lieferantenkette etabliert, um Prozesse effizienter und kostengünstiger zu machen (vgl. Olbermann/Seebacher: eSynchronisation der Angebots- und Nachfragekette durch digitale Netzwerke im Automobilbereich, IMC 18/2003, S. 116 ff.). Entgegen der Warnungen vieler vermeintlicher Experten gingen keine Arbeitsplätze bei der Implementierung der sogenannten „Integrated Supply Chain“ verloren.

Die gleiche Chance bietet sich nun der deutschen Wasserwirtschaft und aller beteiligten Interessensgruppen, aber nur, wenn die Entscheider umdenken und sich dieser Chance bewusst werden. Dazu sind Wissen, Erfahrung und Aufklärung erforderlich. All das vollzieht sich in Afrika oder aber auch in Indien, wo der Leidensdruck aufgrund von Wasserknappheit höher ist, viel schneller.

Es werden – aufgrund von anscheinend fehlendem detaillierten Fachwissen – vielerorts falsche Schlüsse in Bezug auf IoT“, „Big Data“ – also den Austausch von Daten über die Unternehmensgrenzen hinaus – „Predictive Maintenance“ aber auch „Digital Twinning“ gezogen. Schlussendlich werden vor diesem Hintergrund anbieter- und abnehmerseitig die notwendigen Entscheidungen und Investitionen nicht entschlossen genug getroffen.

IIoT und Digital Twinning – das ist Zukunftsmusik

Deutschland, den Menschen und den Unternehmen der Wasserwirtschaft geht es offensichtlich zu gut. Wassermangel oder aber kein Wasser aus dem Wasserhahn von 10.00 bis 15.00 Uhr, wie ich dies kürzlich in Dakar im Rahmen einer Wirtschaftsmission selbst erlebt habe, ist in unserem Land unbekannt. Wären deutsche Städte in einer ähnlich prekären Lage, dann wäre der Handlungsdruck größer. Man würde mittlerweile realisieren, dass das „Industrial Internet of Things (IIoT)“ oder auch Neudeutsch Industrie 4.0 nicht Zukunftsmusik ist, sondern bereits seit rund 15 Jahren weltweit verfügbar ist und auch zum Einsatz kommt – und auch kommen muss, um die allgemeine Wasserwirtschaft auf ein state-of-the-art und verfügbares technisches Niveau zu heben. Und es geht nicht darum, aus ingenieurtechnischer Eitelkeit Industrie 4.0 in den Betrieben und Anlagen zu etablieren, sondern es ist eine sozio- ebenso wie eine ressourcenökonomische, gesellschaftliche Verpflichtung. Es geht um Steuergeld und um den ökologischen Fußabdruck in Bezug auf Wasserverschwendung durch alte, leckende Wasserwege und -infrastrukturen.

Es ist eben nicht mehr nur Kapstadt von Wasserknappheit bedroht, sondern auch Städte wie London, Istanbul, Sao Paulo oder Jakarta – Städte, denen man auf den ersten Blick in Bezug auf deren klimaspezifische als auch geografische Lage eine solche missliche Situation nicht zusprechen würde (vgl. www.bbc.com vom 11. Februar 2018 „The 11 cities most likely to run out of drinking water – like Cape Town”). Die Ursachen und Gründe mögen verschiedener Natur sein, aber eines trifft für alle zu: Wenn nicht rechtzeitig die entsprechenden Weichen durch die richtigen und nachhaltigen Entscheidungen seitens der Behörden, Ministerien und Geldgeber getroffen werden, werden die Wasserinfrastrukturen dem steigenden Bedarf nicht Stand halten können, was unausweichlich – aber vor allem unnötigerweise – zur Verknappung von Trink- und Gebrauchswasser führt.

Kein Betreiber und Unternehmen darf sich heute eine fahrlässige Ressourcenverschwendung erlauben, denn die Technologien für ein ressourcenschonendes Wassermanagement sind längst verfügbar. Es darf nicht mehr nur um die reine Wasserlieferung gehen, sondern aus Verantwortung der Umwelt aber auch den Steuerzahlern gegenüber, muss das „Wie“ endgültig in die Köpfe der Entscheider Einzug halten. Es ist nahezu fahrlässig, wie sich die deutsche Wasserwirtschaft in Bezug auf die verschlafene und träge Entwicklung hin zu Wasser 4.0. verhält.

Das Verweilen auf dem aktuellen Status bringt mit sich, dass alte, nicht effiziente Maschinen und Infrastrukturen zu wenig Leistung bei zu hohem Energieverbrauch verursachen. Die Nutzung von Wasser 4.0 und der damit verbundenen IIoT-Technologien ermöglicht das laufende Überwachen der Systeme zum Nutzen aller, der Betreiber und auch der Kunden. Das Monitoring zeigt sofort Störungen und Ineffizienzen auf, ermöglicht ein rasches Eingreifen, was wiederum eine entsprechende professionelle und zeitnahe Wartung und Servicierung nach sich ziehen kann. Das bedeutet geringere Risiken, störungsfreie Abläufe und Energieversorgung und letzten Endes geringere Kosten und keine Ressourcenverschwendung.

Der essenzielle Faktor “Mensch” im Industrial Internet of Things

Die deutsche Wasserwirtschaft hat die Deregulierung der Energiemärkte, die ich hautnah im Rahmen der Privatisierung und Begleitung von einigen Stadtwerken miterleben durfte, wunderbar überstanden. Alte Jobs wurden eliminiert und neue geschaffen. Ich erinnere mich noch, welche Diskussionen entstanden, als fern ablesbare Zähler auf den Markt kamen und viele Betriebsräte sofort die Vernichtung von vielen tausenden Arbeitsplätzen proklamierten. Es kam, wie schon so oft, einfach anders.

Und auch im Bereich der Wasserwirtschaft 4.0 aber auch der gesamten Industrie 4.0 wird sich kein Vernichten von Millionen von Arbeitsplätzen vollziehen, denn es ist nicht das „Internet of Things“, das die Wasserwirtschaft auf ein völlig neues Niveau heben wird, sondern es sind die Menschen, die durch diese nunmehr möglich gewordene Vernetzung signifikant besser, schneller und effizienter arbeiten werden können und somit Mehrwert generieren.

Bereits heute sind Unternehmen bzw. deren Mitarbeiter imstande, sich im Falle einer gröberen Störung mit Hilfe einer Augmented Reality (AR) Anwendung über das Internet regional, national bis hin zu weltweit mit einem Servicemitarbeiter des Anbieters in Verbindung zu setzen. Dieser kann über das AR-Equipment sofort das Bild des lokalen Servicemitarbeiters zum Beispiel in Uruguay aber eben auch in einem Stadtwerk in Osnabrück sehen und helfen. Es können sofort wichtige Handgriffe erklärt oder aber auch die richtigen Ersatzteile über diese AR-Anwendung aus einem Online-Ersatzteilkatalog bestellt werden. Alles passiert rascher, schneller und kosteneffizienter und das im Idealfall 24/7.

Wassermanagement 4.0 bietet noch entscheidende, weitere Möglichkeiten in Bezug auf Kosten- und Risikominimierung. Das Zauberwort heißt „Predictive Maintenance“, also vorausschauendes Service- und Wartungsmanagement. Das bedeutet, dass anhand von laufend erfassten Daten und Informationen der vielen verschiedenen Maschinen des Wassermanagementkreislaufs Muster erkannt werden können, um wiederum Fehler und Ineffizienzen im System bis hin zu nahenden Ausfällen frühzeitig zu erkennen. Diese Musterkennung, auch „Pattern Recognition“ genannt, ist seit rund 10 Jahren in wesentlich komplexeren Wertschöpfungsketten als jener der Wasserwirtschaft – wie zum Beispiel in der Papier- und Zelluloseindustrie – im Einsatz und hat vielen Unternehmen bereits hunderte Millionen Euro an Einsparungen ermöglicht.

Dieses vorausschauende Instandhaltungsmanagement bedarf aber einer Bewusstseinsveränderung, denn es erfordert die Erfassung, Sammlung, Weiterleitung und Verarbeitung enormer Datenmengen – daher auch das Angstwort „Big Data“ – an die Profis. Das sind jene Mitarbeiter, die zumeist nicht im Stadtwerk oder dem eigenen Unternehmen sitzen, sondern Ingenieure sind, die moderne Wassermanagementsysteme der Zukunft designen, optimieren und monitoren. Denn das machen diese Experten, indem sie Muster nicht nur aus einem Wasserkraftwerk, sondern aus vielen verschiedenen konsolidieren, evaluieren und analysieren. Auf diese Weise wird die Treffgenauigkeit der Aussagen wesentlich höher im Vergleich zur wesentlich geringeren Datenmenge eines einzelnen Standorts. Somit kann dadurch eine Win-Win-Situation für alle Beteiligten realisiert werden:

  • die Betreiber können Kosten durch eine stets optimale Prozesseffizienz und durch geringste, mögliche und verkürzte Stillstandzeiten minimieren,
  • die Lieferanten können den Zustand der Maschinen laufend überwachen und so Schäden vermeiden, und in Bezug auf Service und Wartung besser und somit kostenoptimaler für den Betreiber planen und
  • die Endverbraucher profitieren von einer optimierten Bereitstellung zu vergünstigten Konditionen, wenn die Betreiber diese realisierten Einsparungen auch an die Kunden weitergeben.

Aber all das kann und wird das „Internet of Things“ nicht leisten, denn es sind die Menschen und Fachleute, durch deren Vernetzung und Verbindung diese nachhaltig umwelt- aber auch ökonomiepolitischen Effekte erst möglich werden.

Erst wenn wir es schaffen, die Menschen mit den Komponenten einer Industrie 4.0 sinnvoll zu verknüpfen, wird es der deutschen Wasserwirtschaft nachhaltig gelingen, im eigenen Land die Weichen für eine nachhaltig effiziente und verantwortungsvolle Wasserökonomie à la „Wasser 4.0“ zu stellen. Dazu muss die heimische Wasserwirtschaft in der „Realität 4.0“ ankommen und vom Dornröschenschlaf der ehemals halb-öffentlichen, regulierten Wasserindustrie erwachen.

Dann werden auch viele vermeintliche Schreckgespenster verpuffen, weil der Mehrwert und die Chancen eines Wassermanagements 4.0 transparent und anschaulich werden. „Digital Twinning“ wird als ein Instrument verstanden, das enorme Kosten einsparen kann, da eine zu errichtende Anlage ex ante bereits virtuell auf einem Simulator aufgesetzt und in Betrieb genommen wird. Die Prozesse können auf Basis der Simulation optimiert und das ideale Zusammenspiel der verschiedenen Maschinen abgestimmt und definiert werden, sodass alle Maschinen von Beginn an im optimalen Bereich arbeiten. Dies hebt wiederum die Lebensdauer derselben auf ein Optimum an. Wenn der Prozess optimiert ist, kann auf Basis dieser gewonnenen Daten und Erkenntnisse mit dem Bau der Anlagen begonnen werden. In dieser Zeit werden die zukünftigen Anlagenmitarbeiter bereits auf dem LIVE-System auf dem Simulator eingeschult, bis dann die Daten aus dem digitalen Zwilling auf das operative System der Anlage migriert und ohne weitere Verzögerung der Betrieb aufgenommen werden kann.

Wenn im Live-Betrieb diese Anlage mit dem Lieferanten und dessen Servicecenter verbunden ist, dann läuft sozusagen im Hintergrund ein „Back-up“, das sofort in Echtzeit Veränderungen erkennt und anzeigt. Im Bedarfsfall kann dann sofort eine notwendige Maßnahme im Bereich Service in die Wege geleitet und umgesetzt werden. Durch eine solche Vernetzung ergeben sich dann viele neue, interessante Jobs aber auch Geschäftsmodelle, wie zum Beispiel „EAAS – Equipment As A Service“.

Ein solches System war auch ausschlaggebend dafür, dass der Technologiekonzern Andritz im Jahr 2019 den international renommierten „Disrupt Mining Award“ gewann. „Disrupt is the new normal“ – das Außergewöhnliche ist das Maß aller Dinge und dies soll und muss auch im Bereich Wassermanagement zeitnah gelten. Beispielhaft sind hier die Innovationen des Bereichs Separation von Andritz. Immer mehr und mehr Produkte für die Aufbereitung im Industrie- als auch Abwasserbereich können auf Basis von EAAS-Paketen bezogen werden. Die Separatoren müssen somit nicht mehr gekauft werden, sondern werden – ähnlich wie bei einem Mobiltelefon – über einen Vertrag mit einer bestimmten Laufzeit und einer damit verbundenen monatlichen Zahlung an das Unternehmen bezogen. Diese Verträge können – vergleichbar mit Automobilleasing – verschiedene Zusatzleistungen und Dienste beinhalten. „Disrupt Purchasing“ bietet allen Beteiligten eine Reihe von Vorteilen. Es optimiert den Cashflow des Erwerbers, der keine große Summe für den Kauf aufbringen muss, sondern viele kleine Beträge, und die Lieferanten können „ihre“ Maschine über IIoT laufend überwachen, servicieren und optimieren im Sinne einer immer optimierten Prozess- und Ressourcenökonomie. Wer sich solche Möglichkeiten zum jetzigen Zeitpunkt in Erwägung zieht und sich zu nutzen macht, läuft der Konkurrenz unweigerlich hinterher…

 


Andritz-GRUPPE

Andritz ist ein internationaler Technologiekonzern und liefert Anlagen, Systeme, Ausrüstungen und Serviceleistungen für unterschiedliche Industrien. Das Unternehmen gehört zu den Technologie- und Marktführern im Bereich Wasserkraft, in der Zellstoff- und Papierindustrie, der metallverarbeitenden Industrie und Stahlindustrie sowie in der kommunalen und industriellen Fest-Flüssig-Trennung. Weitere wesentliche Geschäftsfelder sind die Tierfutter- und Biomassepelletierung sowie die Automatisierung, wo Andritz unter der Marke Metris eine breite Palette an innovativen Produkten und Dienstleistungen im Bereich Industrial Internet of Things (IIoT) anbietet. Darüber hinaus ist das Unternehmen auch im Bereich der Energieerzeugung (Dampfkesselanlagen, Biomassekraftwerke, Rückgewinnungskessel sowie Gasifizierungsanlagen) und Umwelttechnik (Rauchgas- und Abgasreinigungsanlagen) tätig und bietet Anlagen zur Produktion von Vliesstoffen, Viskosezellstoff und Faserplatten sowie Recyclinganlagen an.

Leidenschaft, Partnerschaft, Perspektiven und Vielseitigkeit sind die zentralen Werte denen sich Andritz verpflichtet fühlt und die definieren, wofür das Unternehmen steht. Der Hauptsitz des börsennotierten Konzerns befindet sich in Graz, Österreich. Mit knapp 170 Jahren Erfahrung, 29.000 Mitarbeitern und über 280 Standorten in mehr als 40 Ländern weltweit unterstützt Andritz als verlässlicher und kompetenter Partner seine Kunden dabei, ihre Unternehmens- und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.

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