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Fachartikel
10. Oktober 2020

Informationsplattform Wasser

Ohne Daten keine Taten

Gute, verlässliche Daten sind für das Infrastrukturmanagement, auch in der Siedlungswasserwirtschaft, von grosser Bedeutung. Die Kantone Bern und Solothurn unterstützen mit der geplanten Informationsplattform Wasser (IPW) das Datenmanagement in der Siedlungsentwässerung und der Wasserversorgung.
Reto Battaglia 

Die Infrastrukturen der Siedlungswasserwirtschaft bilden einen unverzichtbaren Bestandteil unseres Lebensstandards. Auf der einen Seite gewährleistet eine funktionierende Wasserversorgung, dass wir jederzeit den Hahn aufdrehen können und das kühle Nass ausreichend und in guter Qualität zur Verfügung steht. Auf der anderen Seite bildet die Siedlungsentwässerung eine zentrale Grundlage unserer Gesundheit. Sie sorgt dafür, dass in unseren Städten, Dörfern und Häusern hygienische Verhältnisse herrschen und unsere Gewässer über eine gute Wasserqualität verfügen. Hinter diesen Leistungen steht eine Infrastruktur, die zum grossen Teil in den letzten hundert Jahren gebaut worden ist. Alleine im Bereich der öffentlichen Siedlungsentwässerung umfasst das Kanalisationsnetz rund 49 000 km [1], was einem geschätzten Wiederbeschaffungswert von 66 Mrd. Franken entspricht [2]. Bei der öffentlichen Wasserversorgung sind die Werte mit rund 47 Mrd. Franken ähnlich hoch [3].

GRUNDLAGE DES INFRASTRUKTURMANAGEMENTS: GWP UND GEP

Diese kapitalintensiven, häufig «unsichtbaren» Infrastrukturen müssen unterhalten, erneuert und, falls notwendig, gezielt ausgebaut werden – eine stabile und langfristige Planung in Form des Infrastrukturmanagements ist deshalb unerlässlich. Wichtige Instrumente bilden hierfür die generellen Planungen; in der Wasserversorgung die Generelle Wasserversorgungsplanung (GWP), in der Siedlungsentwässerung die Generelle Entwässerungsplanung (GEP). Mit GEP und GWP werden die strategischen Planungen angegangen, die nötigen Massnahmen definiert und deren Umsetzung zeitlich festgelegt.
Schweizweit verfügen mittlerweile praktisch alle Gemeinden über eine genehmigte GEP. Die GWP ist bundesgesetzlich nicht vorgeschrieben, acht Kantone kennen aber eine kantonalgesetzliche Pflicht, in weiteren Kantonen wird die GWP zumindest finanziell gefördert [4]. Viele GEP und GWP kommen dabei primär in Papierform daher: Dicke Ordner mit Berichten und Papierplänen sind vielerorts der Standard, zumindest in den Kantonen Solothurn und Bern lässt sich dies aus der Erfahrung der Autoren ableiten (Fig. 1). Häufig geht dabei vergessen, dass der Wert der GEP und GWP in den dahinterstehenden Daten liegt. Nur aus strukturiert abgelegten Daten lassen sich nämlich Plandarstellungen ableiten und Aussagen für technische Berichte gewinnen. Für ein vorausschauendes Infrastrukturmanagement sind die Werkeigentümer deshalb auf geprüfte, aktuelle und nachführbare Daten angewiesen; ansonsten wird aus der datenbasierten Planung ein Blindflug. Nicht zuletzt verdeutlicht eine simple Tatsache die Bedeutung der Daten: Schätzungen der Autoren gehen davon aus, dass über 50% der Kosten für die Ersterarbeitung der GEP in die Datenerfassung (insbesondere Leitungskataster) geflossen sind. Schweizweit wird der Aufwand für die Ersterarbeitung der GEP, der in den letzten rund 20 Jahren geleistet worden ist, auf die stolze Summe von 800 Mio. Franken geschätzt [5]. Darin enthalten sind alle kommunalen GEP, wobei unter der obigen Annahme alleine für die erstmalige Datenaufbereitung über 400 Mio. Franken zu veranschlagen sind! Ohne eine gesicherte Nachführung verlieren diese Daten rasch den Wert.

GWP-/GEP-DATEN: REALITÄTS-CHECK UND HANDLUNGSBEDARF

Und wie sieht es in der Realität aus? Werden diese Daten auch laufend aktuell gehalten im Sinne eines rollenden Infrastrukturmanagements? In den Kantonen Bern und Solothurn fällt die Einschätzung differenziert aus: Im Bereich der reinen Werkkataster-Daten sind in den letzten Jahren deutliche Fortschritte erzielt worden: In vielen Gemeinden ist mittlerweile ein elektronischer, GIS-gestützter Kataster im Bereich Abwasser und Trinkwasser eingeführt, und die Daten werden in einem engen Rhythmus nachgeführt. Befördert wurde diese Entwicklung nicht zuletzt durch Vorgaben auf Bundes- und Kantonsebene, gemäss denen die Katasterdaten z. B. für die ÖREB-Kataster (Übersicht über öffentlich-rechtliche Eigentumsbeschränkungen) zur Verfügung gestellt werden müssen. Eine GWP oder GEP besteht aber nicht nur aus Katasterdaten – ebenso wichtig sind auch die Daten zu weiteren Themen. Im Bereich GEP handelt es sich z. B. um die Daten der Einzugsgebiete des Kanalisationsnetzes, die für eine hydraulische Berechnung benötigt werden. Ganz wichtig sind auch die Massnahmen und deren Umsetzung, die schlussendlich aus der Planung resultieren. Diese zusätzlichen GWP- und GEP-Daten wurden i. d. R. seit der Ersterarbeitung nicht systematisch nachgeführt. Sie sind häufig verstreut an verschiedenen Orten abgelegt und stehen in veralteten oder wenig brauchbaren Dateiformaten zur Verfügung, sofern sie überhaupt elektronisch gespeichert sind. Oft befindet sich das Wissen über den Stand der Massnahmenumsetzung einzig in den Köpfen engagierter Verantwortlicher.

Die Autoren sind deshalb der Meinung, dass hier Handlungsbedarf besteht. Oder anders ausgedrückt: Ein effektives und effizientes Infrastrukturmanagement darf sich nicht mehr auf veraltete Papier­planungen stützen. Die anlaufende GEP-/GWP-Überarbeitung bietet denn auch eine grosse Chance, die Datenbestände auf ein neues Level zu heben und zu halten – getreu dem Motto: Von der Papierplanung des Erst-GEP/GWP zum digitalen Infrastrukturmanagement der GWP/GEP 2.0 (Fig. 2).
Nicht zuletzt profitieren auch die Aufsichtsbehörden der Kantone von aktuellen, strukturiert in elektronischer Form vorliegenden Daten. Dadurch entfällt die mühsame und zeitintensive Informationssuche; die Behörden können sich auf ihre eigentlichen Vollzugsaufgaben konzentrieren. Zudem können nur so die gemäss Geoinformationsgesetzgebung verlangten Daten (Minimale Geodatenmodelle, MGDM) dem Bund abgegeben werden. Die beiden Kantone Bern und Solothurn haben sich deshalb zusammengeschlossen, um mit gezielten Massnahmen die Gemeinden, Abwasserverbände und Wasserversorgungsverbunde in ihrer Verantwortung zu unterstützen. Ein zentrales Instrument bildet dabei die Informationsplattform Wasser, abgekürzt IPW.

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DIE IPW IN KURZFORM

Das Projekt IPW zielt darauf ab, bisherige, isolierte Informationsbestände über GEP und die GWP durch Vernetzung mit anderen Informationen zu verbinden. Die Kantone Solothurn und Bern entwickeln dazu eine zentrale Plattform IPW und stellen diese den Beteiligten zur Verfügung, während die Bewirtschaftung der Daten wie bisher dezentral erfolgt. Die Daten werden periodisch über vereinbarte Formate und Modelle an eine «Datendrehscheibe» geliefert und nach erfolgreicher Prüfung (z. B. mit dem VSA-Datenchecker) in die IPW integriert. Dort können Daten pro Organisation resp. flächendeckend (z. B. über einen Kanton) in einer homogenen Art zusammengefasst und dargestellt werden. Bei der IPW handelt es sich um eine Web-Lösung, die bei den Nutzerinnen und Nutzern nebst einem Web-Browser keine weitere lokal installierte Software benötigt. Entscheidend ist die auf die Nutzer im Milizsystem ausgerichtete Nutzeroberfläche.

Welche Daten beinhaltet die IWP?

Die IPW ist eine zentrale Plattform zur Visualisierung von Daten der Siedlungswasserwirtschaft. Sie enthält als wichtiges Element die den Nutzer unterstützende Visualisierung und Bereitstellung wichtiger Datensätze. Dazu zählen die Massnahmenlisten, Kataster inkl. Sonderbauwerke, das Bewilligungswesen unterstützende Plandarstellungen in Kombination mit weiteren im GIS vorhandenen Datenlayern sowie verschiedene Plandarstellungen für das Controlling. Dabei ist im Bereich GEP das aktualisierte Datenmodell VSA-DSS-Mini massgebend, das beide Kantone als verbindlich für die Datenstruktur erklären. Im Bereich GWP haben Bern und Solothurn mangels schweizweiten Standards ein eigenes Datenmodell entwickelt. Nebst den eigentlichen GEP-/GWP-Daten beinhaltet die IPW auch eine Ablage für technische GEP-/GWP-Berichte sowie alle Metadaten zur GEP-/GWP-Nachführung (in welcher Gemeinde wird z. B. welches GEP-Teilprojekt durch welches Ingenieurbüro überarbeitet?).
Nebst den GWP-/GEP-Daten beinhaltet die IPW weitere wichtige Informationen, die aus unterschiedlichen Quellen stammen. Hierzu zählen beispielsweise finanzielle Kenngrössen der Abwasser- und Wasserrechnungen von Gemeinden und Verbänden. Diese Daten können zu einem Teil automatisiert von den kantonalen Finanzstatistiken bezogen und integriert werden. Die Plattform bietet in diesem Bereich auch die Möglichkeit, dass Gemeinden und regionale Organisationen die Wiederbeschaffungswerte ihrer Infrastruktur verwalten. In beiden Kantonen ist dies von einiger Bedeutung, da auf der Basis der Wiederbeschaffungswerte gesetzlich vorgeschriebene Rücklagen zur (Vor)finanzierung der Infrastrukturen Wasser und Abwasser geleistet werden müssen.
Ein weiterer wichtiger Datentopf, der von der IPW angezapft wird, bilden die kantonalen Geodaten. Dabei handelt es sich um GIS-Layer wie z. B. das Gewässernetz oder Grundwasserschutzzonen, die bereits heute auf den kantonalen Geoportalen angeboten werden. In Kombination mit den GEP- resp. GWP-Daten ermöglichen sie zweckmässige Darstellungen und Aussagen.
Auch bestehende, bis anhin nur verwaltungsintern zur Verfügung stehende Daten können in der IPW dargestellt werden. Eine wichtige solche Datenquelle bildet die Datenbank PIMOS, in der in beiden Kantonen relevante Informationen zu den öffentlichen Kläranlagen enthalten sind. Über entsprechend programmierte Schnittstellen ist sichergestellt, dass diese Datenbestände mit der IPW verbunden sind.
All diese Visualisierungen erfolgen zu einem einzigen Zweck, nämlich dass sie dank der Aufbereitung vorhandener Daten den Nutzerinnen und Nutzern der Plattform einen Mehrwert bieten.

Wem dient die IPW?

Die IPW dient allen Anspruchsgruppen, die Aufgaben im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft zu erfüllen haben. Sie ist deshalb nicht öffentlich zugänglich. Ein Teil der Daten wird jedoch für die Allgemeinheit über die kantonalen GIS zur Verfügung gestellt werden (Öffentlichkeitsprinzip gemäss Geoinformationsgesetzgebung). Grob können drei Anwendergruppen unterschieden werden:
– Nutzer von Gemeinden und regionalen Organisationen: Hierzu zählen sowohl politisch Verantwortliche wie Gemeinderätinnen oder Kommissionsmitglieder als auch fachlich Verantwortliche wie Bauverwalter, Kommissionsmitglieder oder Mitarbeiterinnen von Wasserversorgungen.
– Nutzer aus Ingenieurbüros: Anwendergruppen bilden einerseits die Büros, die primär fachtechnische Aufgaben im Infrastrukturmanagement erfüllen (GWP-Ingenieurinnen, Fachberater Siedlungsentwässerung etc.), andererseits auch die Stellen, die mit der GEP-/GWP-Datenbewirtschaftung mandatiert sind («Kataster-Ingenieure» oder Datentreuhänder) oder im Auftrag der Gemeinden in Bewilligungsprozesse eingebunden sind.
– Nutzer aus der kantonalen Verwaltung: Dabei handelt es sich in erster Linie um Mitarbeitende aus den beiden Fachämtern (AWA BE und AfU SO), die mit Vollzugsaufgaben im Bereich der Siedlungswasserwirtschaft betraut sind.

Aufgrund der selbsterklärenden Bedienung ist gewährleistet, dass auch Nutzer ohne fachliches Know-how im Bereich GIS oder ähnlich die IPW selbständig nutzen können. Je nach Funktion und Aufgabe können die Anwender in unterschiedlicher Weise von der IPW profitieren (Fig. 3):

Nutzer aus Gemeinden und regionalen Organisationen

Die erste Nutzergruppe aus Gemeinden, Verbänden und anderen regionalen Organisationen erhält mit der IPW eine kompakte Zusammenstellung der wichtigsten Daten zu ihrer Wasserversorgung oder Siedlungsentwässerung. Dazu zählen sowohl technische Kenngrössen, wie der Zustand des Kanalisationsnetzes, als auch finanzielle Eckdaten, z. B. der Kostendeckungsgrad der Wasserrechnung. Ein zentraler Punkt der IPW ist die benutzerfreundliche Darstellung der Massnahmenliste aus GWP und GEP. Sie soll insbesondere dazu einladen, diese Listen aktiv zu bewirtschaften und im jährlichen Budgetprozess der Gemeinde als Input zu verwenden. Des Weiteren unterstützen individuell anpassbare Plandarstellungen die kommunalen Behörden in ihren Vollzugsaufgaben. Für das Bewilligungswesen (z. B. Kanalisationsanschluss, Versickerung, Einleitung etc.) stehen aufbereitete Plangrundlagen zur Unterstützung zur Verfügung. Dank der Prüfung der Daten erhalten die Gemeinden einen Überblick über die Qualität ihrer Daten.

Nutzer aus Ingenieurbüros

Für die Ingenieurbüros bietet die IPW insbesondere mit der vorgelagerten «Datendrehscheibe» (DDS) einen Mehrwert. Die DDS bildet das Eingangsportal für die zu importierenden GWP- resp. GEP-Daten. In die Datendrehscheibe integriert sind fachliche Prüfungen der Importdateien (Interlis-Files). Im Bereich GEP kommt dabei der Datencheckdienst des VSA zum Einsatz. Für das GWP-Datenmodell wurden mangels vorhandener Check­dienste eigene Prüfregeln implementiert. Besteht ein Datenimport diese «Eingangstests», so haben die beteiligten Ingenieurbüros zumindest im Rahmen des Checkdienstes die Gewähr, dass die bearbeiteten Daten den Vorgaben entsprechen. Vor allem in der Einführungsphase der IPW werden die beteiligten Kantone die Ingenieurbüros beim Importprozess aktiv unterstützen.

Nutzer aus der kantonalen Verwaltung

Für die Fachämter der beiden Kantone bildet die IPW ein wichtiges Arbeitsinstrument: einerseits für die täglichen Vollzugsaufgaben (z. B. Bearbeitung von Gewässerschutzbewilligungen), andererseits für die eher strategische Planung (z. B. Festlegung von GEP-Check-Prioritäten bei Gemeinden). Einen grossen Nutzen können die kantonalen Schadendienste aus der IPW ziehen, stehen doch im Ernstfall zukünftig aktuelle Informationen zu Kanalisations- und Wasserversorgungsnetzen zur Verfügung. Und nicht zuletzt können aus der IPW alle Angaben der Minimalen Geodatenmodelle (MGDM) in den Bereichen Abwasser­entsorgung und Trinkwasserversorgung exportiert werden. Die Kantone sind gehalten, diese Daten periodisch dem Bund abzuliefern. Hierbei stellt die IPW zukünftig eine gewisse Automatisierung und Arbeitserleichterung sicher.

Es ist wichtig, nicht nur den Nutzen, sondern auch die Grenzen der IPW zu kennen. Die IPW ist beispielsweise keine voll funktionale GIS-Lösung. Es handelt sich dabei primär um eine Plattform zur Visualisierung von Daten. Deshalb ist es sinnvoll, dass auch zukünftig weitergehende GIS-Applikationen von Ingenieurbüros im Einsatz stehen. Die IPW will und kann solche Lösungen (z. B. regionale Web-GIS) nicht ablösen.

Wann steht die IWP zur Verfügung?

Zurzeit befindet sich die IPW in der Programmierung. Der Realisierungsphase ist eine längere Konzeptphase vorangegangen, in der die Anforderungen an das System spezifiziert worden sind. Im ersten Halbjahr 2021 wird ein erster Prototyp mit Testdaten gefüttert mit dem Ziel, dass bis zum Sommer 2021 eine Version 1.0 zur Verfügung steht. Anschliessend ist bis Ende 2022 eine längere Pilotphase geplant, in der aber bereits die ersten regulären Datenimporte stattfinden können. Die Pilotphase hat den Vorteil, dass Erfahrungen im Betrieb gemacht werden und bei Bedarf Feinjustierungen am System erfolgen können. Die definitive Einführung der IPW erfolgt dann ab dem Jahr 2023.

Was sind die Auswirkungen für die lokalen Geodaten-Infrastrukturen?

Die IPW ist nur so gut wie die zu importierenden Daten. Von entscheidender Bedeutung sind dabei die kommunalen und regionalen GWP/GEP-Operate. Auch mit der IPW verbleiben die Gemeinden und regionalen Organisationen Datenherren über ihre Datenbestände und bewirtschaften diese in Eigenregie. Die beiden Kantone Bern und Solothurn geben im Rahmen der IPW jedoch klare Vorgaben, die den lokalen Kataster- und Ingenieurbüros das Datenmanagement erleichtern. Wenn immer möglich stützen sich diese Vorgaben auf bestehende Regelungen des Bundes und der Fachverbände. Wichtige Elemente bilden hierbei die erwähnten Datenmodelle der GEP und GWP. Weitergehend definieren beide Kantone einheitliche Darstellungsmodelle für beide Infrastrukturen. Ein zentraler Bestandteil ist zudem das Datenbewirtschaftungskonzept: Jede Gemeinde und regionale Organisation soll zukünftig über ein eigenes Datenbewirtschaftungskonzept verfügen. Darin sind die Aufgaben, Rollen und Verantwortlichkeiten bei der Datenerhebung und -nachführung aufgeführt. Diese organisatorischen Aspekte sind nicht zu vernachlässigen, denn nicht immer krankt die Datenbewirtschaftung an fehlenden technischen Voraussetzungen. Häufig verhindern unklare Zuständigkeiten oder mangelnde Kommunikation ein zielgerichtetes Datenmanagement. Nebst diesen inhaltlichen Vorgaben definieren die Fachämter der beiden Kantone auch die Modalitäten der Datenlieferungen, wichtig hierbei ist vor allem der Turnus der Datenlieferungen an die IPW.
Diese Vorgaben werden in Form einer Begleitdokumentation zur Verfügung gestellt (Fig. 4). Im Kanton Solothurn ist diese für den Bereich Siedlungsentwässerung bereits aufgeschaltet [6]; im Kanton Bern erfolgt dies Anfang 2021. Im Bereich Wasserversorgung liegt die Begleitdokumentation ebenfalls im ersten Halbjahr 2021 vor.

AUSBLICK

Am Anfang des Projekts IPW stand folgende Vision: «Alle Informationen zum funktionstüchtigen und sicheren Betrieb der kommunalen Siedlungswasserwirtschaft und zur Bewältigung der Vollzugsaufsicht stehen digital, aktuell, im benötigten Detaillierungsgrad und in einer der Verwendung angepassten Darstellung zur Verfügung.»
Diese Vision ist anspruchsvoll, sie kann aber aus Sicht der Autoren umgesetzt werden. Wir nutzen heute auch die SBB-App und nicht mehr das Kursbuch. Mehrere Faktoren sprechen dafür, dass die IPW die Erwartungen erfüllen kann: Mit den 2020 aktualisierten Datenmodellen VSA-DSS resp. VSA-DSS-Mini stehen zumindest im Bereich der Siedlungsentwässerung breit akzeptierte Vorgaben zur Verfügung [7]. Dies hat dazu geführt, dass die GIS-Hersteller entsprechende Fachschalen und Schnittstellen anbieten. Hilfreich in diesem Zusammenhang war auch die aktive Kommunikation des VSA mit den Systemherstellern. Für die Zukunft wäre es wünschenswert, wenn möglichst viele Kantone die VSA-Datenmodelle als verbindlich erklären, um einen schweizweit akzeptierten Standard zu erreichen. In der Wasserversorgung ist zu hoffen, dass sich mittelfristig ebenfalls ein solcher Standard etabliert. Auch in organisatorischer Hinsicht stehen gute Hilfsmittel zur Verfügung. Insbesondere das vorgängig erwähnte Datenbewirtschaftungskonzept wird zukünftig eine wichtige Rolle spielen. Eine entsprechende Vorlage stellen die Kantone Solothurn und Bern zur Verfügung. Auch in der aktualisierten Wegleitung GEP-Daten des VSA finden sich wertvolle Inputs zu diesem Thema. Zu guter Letzt wird das fachliche Know-how weiter zunehmen: Gerade im Bereich des Datenmanagements ist der VSA daran, ein umfassendes Ausbildungsangebot für GEP-Planer wie auch Katasterstellen einzuführen. Einzelne Kurse konnten bereits letztes und dieses Jahr durchgeführt werden [8].
Es ist angedacht, die IPW mittelfristig mit weiteren Themen der Wasserwirtschaft zu füllen und den Verantwortlichen so eine zentrale Wasserinformationsplattform zur Verfügung zu stellen. Die IPW wird zudem so konzipiert, dass sich weitere interessierte Kantone beteiligen können. Die amtliche Vermessung hat es vorgemacht: Der Sprung vom Papierplan in die digitale Datenwelt ist machbar – jetzt kann die Siedlungswasserwirtschaft nachziehen!

Bibliographie

[1] VSA/OKI (2011): Kosten und Leistungen der Abwasserentsorgung
[2] Maurer, M. et al., im Auftrag des BAFU (2012): Abwasserentsorgung 2025 in der Schweiz. Schriftenreihe der Eawag Nr. 21
[3] SVGW (2015): Branchenbericht der schweizerischen Wasserversorgung
[4] BAFU (2014): Grundlagen für die Wasserversorgung 2025. Risiken, Herausforderungen und Empfehlungen. Bundesamt für Umwelt, Bern. Umwelt-Wissen Nr. 1404: 116 S.
[5] Binggeli, S. et al., im Auftrag des BAFU (2020): Generelle Entwässerungsplanung Stand 2019 (noch nicht publiziert)
[6] AfU Solothurn (2019): Begleitdokumentation Siedlungsentwässerung.
https://so.ch/verwaltung/bau-und-justizdepartement/amt-fuer-umwelt/wasser/
infrastruktur/siedlungsentwaesserung/
[7] VSA (2020): Wegleitung GEP-Daten. Abrufbar unter https://vsa.ch/fachbereiche-cc/siedlungsentwaesserung/generelle-entwaesserungsplanung/datenmanagement/
[8] Schulungsangebot VSA. Abrufbar unter https://vsa.ch/schulungen-und-veranstaltungen/fachpersonenkurse/fachperson-daten/

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