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29. November 2017

Digitalisierung

Digitale Unterstützung zur Sicherung der Wasserqualität

Als wichtigstes Lebensmittel muss Trinkwasser höchsten Qualitätsstandards genügen. Durch die Digitalisierung von Messwerten und Kontrollresultaten steigt nicht nur die Datenqualität, auch die Arbeitsabläufe zur Sicherung der Wasserqualität werden optimiert. Bei der Wasserversorgung Illnau-Effretikon ist eine entsprechende Softwarelösung erfolgreich im Einsatz. Dort erfolgt die Datenerfassung der Qualitätssicherungstouren direkt auf dem Tablet.
Yves Senn, Thomas Rohner, 

Trinkwasser ist das wichtigste und meistgebrauchte Lebensmittel; in der Schweiz steht es in hervorragender Qualität zur Verfügung. Wasserversorgungsunternehmen haben die gewichtige Aufgabe, die im Lebensmittelgesetz vorgeschriebenen Qualitätsstandards eigenverantwortlich – das heisst in regelmässigen Selbstkontrollen – sicherzustellen. Die Anlagenwartung ist dabei von zentraler Bedeutung. Regelmässige Qualitätssicherungstouren (nf. QS-Touren), bei denen der Zustand der Quellfassungen und deren Schutzzonen, der Pumpwerke, Reservoire, des Leitungsnetzes, der Brunnen, Wasserzähler, Steuerungs- sowie Kontrolleinrichtungen und natürlich der Wasserqualität kontrolliert und dokumentiert werden, gehören somit in der Wasserversorgung zum Berufsalltag. Doch der Umgang mit diesen empfindlichen Daten gestaltet sich heute vielerorts noch beschwerlich. So müssen schriftliche Unterlagen, die vor Ort benötigt werden, in unhandlichen Ordnern stets mitgeführt werden, dabei sind sie ständig der Witterung ausgesetzt – wie z. B. die Papierformulare, auf denen bislang die Messwerte und Resultate erfasst wurden. Die Analyse der Daten kann sich ebenso zu einem mühseligen Unterfangen entwickeln, wenn alle relevanten Angaben in den analogen Dokumenten zuerst herausgesucht werden müssen. Durch die Digitalisierung der Datenerfassung und -nutzung können diese Prozesse einfacher und effizienter gestaltet werden (Fig. 1). Mit mobilen Lösungen zur Sicherung des Qualitätsstandards werden die Resultate und Messwerte einer Anlageninspektion direkt vor Ort auf dem Tablet erfasst und den verantwortlichen Mitarbeitern zur Auswertung zur Verfügung gestellt. Damit lassen sich nicht nur Arbeitsabläufe optimieren, sondern auch Wartungen und Instandsetzungen zuverlässig planen. Daten vergangener Kontrollen sind jederzeit einsehbar, Verläufe von Messwerten werden visualisiert und ermöglichen somit Prognosen zum Handlungsbedarf.

Vor Ort: Alles auf dem Tablet, alles im Blick

Das Datenvolumen, das sich mit jedem der zahlreichen QS-Touren erhöht, wurde bislang vor Ort auf Papier erfasst. Um die Aufzeichnungen für statistische Auswertungen oder nachgelagerte Instandhaltungsprozesse verwenden zu können, mussten sie im Büro nachträglich in ein EDV-System übertragen werden. Der sogenannte Medienbruch, der entsteht, wenn innerhalb eines Verarbeitungsprozesses Informationen manuell erfasst werden müssen, ist fehleranfällig und zeitaufwendig. Durch die Eingabe der Kontrollresultate via Tablet lässt sich der zusätzliche Arbeitsschritt bequem einsparen. Die Daten werden mit dem EDV-System synchronisiert und stehen damit augenblicklich zur weiteren Bearbeitung zur Verfügung. Weil es von der Erfassung bis zum EDV-System nun keine Medienbrüche mehr gibt, verbessert sich die Datenqualität erheblich.
Die Dateneingabe erfolgt, wenn immer möglich, über vordefinierte Checkboxen und Auswahllisten. Diese standardisierten Eintragungen erleichtern die statistische Auswertung. Tiefergehende Informationen oder Bemerkungen können über die Tastatur oder dank der Handschrifterkennung auch mit einem Stift auf dem Tablet digital erfasst werden (Fig. 2).
Auf dem mobilen Gerät erhält der Mitarbeiter alle relevanten Informationen aus vorhergegangenen Inspektionen. Er hat ausserdem Zugriff auf Dokumente wie Beschreibungen, Fotos, Inbetriebsetzungs- und Mängelbehebungsprotokolle sowie auf Pläne, Verträge und Reglemente des geometrischen Informationssystems. Zur Dokumentation von allfälligen Schäden verwendet der Mitarbeiter die im Tablet integrierte Kamera. Die Fotos werden in der Datenbank direkt dem Anlagenobjekt zugeordnet, sodass auch sie jederzeit vor Ort zur Verfügung stehen.

Digitale Unterstützung im Berufsalltag

Sämtliche erfassten Informationen werden in einer zentralen Datenbank, die alle Anlagenobjekte verwaltet, gespeichert. Dabei ist es möglich, dass mehrere Mitarbeiter gleichzeitig mit der Erfassungssoftware arbeiten, denn die Dateneingabe wird nach der Anmeldung im System automatisch der jeweiligen Person zugeordnet. Die auf dem Tablet lokal erfassten Informationen werden mit der Datenbank synchronisiert, sobald eine Online-Verbindung besteht. So können zeitnah Statistiken erstellt und Aussagen über den qualitativen Zustand der einzelnen Anlageobjekte getroffen werden. Es lässt sich schnell und einfach feststellen, wo beispielsweise Mängel gehäuft auftreten, wo vermehrt Reinigungsarbeiten nötig sind und welche Anlagenobjekte in gutem Zustand sind. Auffälligkeiten werden in die Mängelliste eingetragen, die neben der genauen Beschreibung der Mängel auch Aufschluss über deren geografische Anordnung und Dringlichkeit gibt. So können Reparaturen effizient und wirtschaftlich geplant werden.
Im digitalen Betriebstagebuch werden sämtliche Kontrollgänge fortwährend und detailliert dokumentiert. Mit diesen Daten können Diagramme erstellt werden, die Schlussfolgerungen zulassen, unter welchen Gegebenheiten sich die Wasserqualität verändert. Die Visualisierung der mittel- und langfristigen Entwicklung von zum Beispiel der Wassertemperatur und -trübung, der Nitrat- und pH-Werte oder der Literleistung ermöglicht verlässliche Prognosen.
Ausserdem können die Mitarbeiter alle Daten leicht zurückverfolgen und nachweisen. Mit wenigen Mausklicks werden der Umfang, genaue Zeitpunkt und verantwortliche Mitarbeiter einer Objektkontrolle ermittelt. Und per Datentransport in ein gängiges MS-Office-Programm kann jederzeit ein detaillierter Prüfnachweis für die unabhängigen Inspektoren der Kantonslaboratorien erstellt werden.
Die Instandhaltungsverantwortlichen haben die konstante Kontrolle über die Anlagen und deren Wartungsintervalle. Da die Zeitfristen je nach Anlagenobjekt von einem Zweiwochenzyklus bis hin zu jährlichen Kontrollen stark variieren, zeigt das System alle anstehenden Kontrollen anhand des definierten Wartungszyklus automatisch an. Über die Auswertung der laufenden Aufgaben sind die Verantwortlichen jederzeit informiert, welche Arbeiten erledigt sind und wo ein Rückstand aufgeholt werden muss. Das Zeit- und Kostenbudget für die Instandhaltungsarbeiten des laufenden oder nächsten Jahres können ohne Zusatzaufwand eruiert werden (Fig. 3).

Einfache Umsetzung

Seit Anfang dieses Jahres werden bei der Wasserversorgung Illnau-Effretikon alle Daten zur Qualitätssicherung des Trinkwassers mithilfe der Software ESL-EVU digitalisiert. «Die Software unterstützt uns in der Planung und Analyse der Wartungsleistungen sowie in der Investitionsplanung», erklärt Thomas Rohner, Leiter der Wasserversorgung. «Die Datenerfassung ist jetzt nicht nur viel einfacher, sondern die Beteiligten haben auch eine bessere Übersicht über alle Prozesse.»
Der Softwarelieferant Encontrol AG empfahl für die QS-Touren ein Windows-basiertes Tablet, das sich besonders gut für den Einsatz im Freien eignet. Das robuste Gehäuse des Geräts trotzt Nässe, Kälte, Schmutz und Beschädigungen. Mithilfe eines Stiftes lässt es sich im Winter mit Handschuhen bedienen und dank der matten Bildschirmoberfläche ist das Display auch während direkter Sonneneinstrahlung gut lesbar.
Da alle Module der Softwarelösung bereits im Aargauer Rechenzentrum der Encontrol AG vorinstalliert sind, konnte das Wasserversorgungsunternehmen die Anlagenobjekte und die vordefinierten Instandhaltungsaufgaben einfach konfigurieren. Die bestehenden Checklisten des Brunnenmeisters wurden mit allen Anlagenobjekten (Pumpwerke, Reservoire, Quellen, Quellanlagen, Druckschächte, Kompressoren, Aufbereitungsanlagen mit UV-Anlage, Entfeuchter, Wasserzähler usw.) digitalisiert und standen auf der Benutzeroberfläche in Kürze zur Verfügung. Der Aufbau der verschiedenen Wasserversorgungsanlagen war aufgrund von Baujahr und geografischen Gegebenheiten sehr unterschiedlich. Dank der intuitiven Benutzerführung konnte das Wasserversorgungsunternehmen alle Anpassungen oder Erweiterungen selbst vornehmen und die Anwendungsmöglichkeiten individuell auf seine Bedürfnisse zuschneiden. Die Infrastruktur kann nun differenziert geprüft, verwaltet und schliesslich beurteilt werden. Anhand dieser Auswertungen lassen sich strategische Instandhaltungen und Ersatzinvestitionen optimal planen.
Die Software-Applikation wird auf dem Rechenzentrum des Systemdienstleisters betrieben, der die besonderen Datensicherheits- und Datenschutzanforderungen für Infrastrukturunternehmen gewährleistet.

Arbeiten «im Fluss»

Bei den Mitarbeitern sei das Arbeiten mit dem Tablet sehr positiv aufgenommen worden, berichtet Thomas Rohner. «Eine Softwarelösung darf niemals komplizierter zu bedienen sein, als die Daten auf dem Papier zu erfassen. Deshalb ist es wichtig, dass die Benutzeroberfläche selbsterklärend aufgebaut ist, sodass alle Arbeitsschritte intuitiv ausgeführt werden können und es nicht erst einer Schulung bedarf», ist er überzeugt. Besonders geschätzt habe man den logischen Aufbau der Softwarelösung. Die zu kontrollierenden Anlagenobjekte werden in der benötigten Checkliste (Fig. 4) und mit allen erforderlichen Informationen in der natürlichen Abfolge des Rundganges, also vom Eintritt in das Gebäude bis zum Austritt, abgerufen. So wird kein Kontrollpunkt übersehen. Und weil die mühselige Suche von Dokumenten in unhandlichen Ordnern erspart bleibt, können alle Kontrollen zügig durchgeführt werden.

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