Artikel

Nieuws

Met digitale tools toekomstige uitdagingen het hoofd bieden

In 2020 kreeg hydroinformatica de formele status als onderzoeksthema binnen het collectief onderzoek voor de waterbedrijven. Daarnaast richtte KWR voor deze snelgroeiende discipline in de watersector een onderzoeksteam op, wat zijn beslag kreeg begin 2021. Met grote vraagstukken zoals klimaatverandering zijn digitale tools onmisbaar, vindt KWR-onderzoeker en Chief Information Officer Peter van Thienen. “De kern van hydroinformatica is dat het ons helpt voor te bereiden op een toekomst met allerlei vormen van onzekerheid.”

We leven in een informatietijdperk, en ook de watersector heeft te maken met een steeds toenemende stroom aan data. Keuzes moeten worden gemaakt over wat allemaal te meten valt. Wat is zinvol? Hoe vinden data-opslag en -beheer plaats? En hoe haal je de juiste informatie uit die enorme hoeveelheid data? “Het gespecialiseerde Hydroinformatica Team van KWR is precies bedoeld voor antwoord op die vragen”, zegt teamleider Ina Vertommen. “Waar de watersector vooral stappen in moet maken, is te leren denken in onzekerheid. Dankzij hun rekencapaciteit houden computers rekening met nuances, zodat modellen die onzekerheid expliciet kunnen meewegen. Wanneer de watersector hydroinformatica breed gaat inzetten, komen we steeds dichter bij de realiteit.”

Digitale tools

De werkterreinen van het nieuwe team bewegen zich rond onderzoek, softwareontwikkeling en gegevensbeheer. Van Thienen licht toe: “Waar het in hydroinformatica om gaat, is het ontwikkelen van digitale tools die helpen het hoofd te bieden aan de uitdagingen van de toekomst. Die toekomst kent veel onzekerheden, maar toch willen we ons erop kunnen voorbereiden. Onderzoek is nodig om de juiste modellen te kunnen ontwikkelen, die de gewenste inzichten opleveren. Gegevensbeheer zorgt ervoor dat de benodigde data voor die modellen beschikbaar zijn. En softwareontwikkeling leidt ertoe dat er iets bruikbaars uit voortkomt voor de eindgebruiker.”

Webtool Gondwana

Al voordat het Hydroinformatica Team van KWR werd ingesteld, zijn diverse digitale tools ontwikkeld. Zo noemt Vertommen een geslaagd project uit 2020: de ontwikkeling van een webversie van Gondwana: een digitale tool voor de optimalisatie van drinkwaterdistributienetwerken. Gondwana stelt de watersector in staat om beter presterende en veerkrachtige distributienetwerken en meetnetwerken te ontwerpen, voor minder geld. “De webtool rekent bijvoorbeeld precies uit waar sensoren moeten zitten om de waterkwaliteit te meten, of druksensoren om lekken op te sporen. In plaats van handmatig een leidingnet te ontwerpen, worden automatisch verschillende ontwerpen gemaakt. Vervolgens werken we stap voor stap toe naar een geoptimaliseerd netwerk.”  Dergelijke tools brengen de juiste algoritmen samen met domeinkennis. Daarom zoekt het Hydroinformatica Team ook sterk de samenwerking met andere teams binnen KWR, zoals voor Gondwana met het team Waterinfrastructuur, waar de ontwikkeling van de tool ingezet is.

Complexe problematiek

Met klimaatverandering, bevolkingsgroei, migratie, veroudering van de infrastructuur en meer grote vraagstukken van deze tijd, ziet de watersector veel uitdagingen op zich afkomen wat betreft watervoorziening en watervraag. In 2020 publiceerde KWR hierover een IWA Digital Water White Paper, dat beschrijft hoe hydroinformatica kan helpen in het omgaan met onzekerheid in de wereld en onzekerheid in de toekomst. Van Thienen: “Het gaat om een complexe problematiek, waar je heel erg veel voor moet rekenen en met heel veel zaken rekening moet houden. Dat kan de mens niet zelf, daar heb je tools voor nodig die je met computers bouwt.” Voor het kunnen doorrekenen van complexe problemen werkt KWR sinds 2020 samen met het Europese Partnership for Advanced Computing (PRACE). Daarmee wordt toegang verkregen tot supercomputers voor extra rekenkracht.

Groeiend draagvlak

De komende tijd werkt het nieuwe team van KWR aan de missie en strategie die het wil gaan uitdragen. Daarnaast hoopt het samen met partners een aantal mooie projecten op het gebied van hydroinformatica te starten. Behalve met waterbedrijven wordt de samenwerking gezocht met universiteiten, onderzoeksinstituten, waterschappen en ingenieurbureaus. “Ik zie het draagvlak voor hydroinformatica graag verder groeien”, zegt Van Thienen. “Dat het onderwerp leeft, is te zien aan de waardering voor de kennisuitwisselingsbijeenkomsten die we binnen het bedrijfstakonderzoek voor waterbedrijven (BTO) sinds 2018 vier keer per jaar organiseren. Dit doen we in 2021 weer.” Tijdens deze sessies vertellen medewerkers van waterbedrijven, academici, mensen uit het bedrijfsleven of onderzoekers van KWR over recente ontwikkelingen en implementaties van hydroinformatica in theorie en praktijk. Van Thienen: “Wat betreft de digitalisering van de watersector moet er nog veel gebeuren, zowel wereldwijd als in Nederland. En we zien dat veel waterbedrijven hierbij op zoek zijn naar ondersteuning. Met de oprichting van ons team maken we heel tastbaar dat KWR hierin graag de helpende hand toesteekt.”