Expertise

Digitale tools en oplossingen voor een toekomstbestendige watersector

Hydroinformatica

Door informatietechnologie te combineren met wateronderzoek, maakt hydroinformatica een geïntegreerde benadering van stedelijk waterbeheer mogelijk. Gefragmenteerde kennis en gegevens worden samengevoegd en vertaald in modellen en tools waarmee de watersector voorbereid is op een onzekere toekomst.

KWR streeft naar een waterinclusieve en duurzame samenleving. Onze experts in hydroinformatica ondersteunen de watersector met digitale technologieën en oplossingen om zover te komen. Om duurzaam en toekomstbestendig te zijn, staan we de watersector bij met horizonscanning,  met het identificeren en ontwikkelen van baanbrekende digitale wetenschap en technologie, en met het ondersteunen van de implementatie daarvan in slimme wateroplossingen.

Omgaan met onzekerheden

Digitale tools en oplossingen helpen om te gaan met vraagstukken van deze tijd, zoals bevolkingsgroei, urbanisatie en klimaatverandering. Met de inzet van hydroinformatica kunnen onzekerheden en consequenties voor de watersector in relatie tot deze grote uitdagingen beter worden begrepen. Dat is hard nodig, want de vraag naar voldoende, kwalitatief goed water zal in de komende tijd alleen maar toenemen. En waterbeschikbaarheid wordt met klimaatverandering en de daaruit voortkomende langdurige perioden van droogte minder vanzelfsprekend.

Bij KWR gebruiken we hydroinformatica om in samenspraak met stakeholders te komen tot oplossingen die leiden tot verbetering van het ontwerp, beheer en de prestaties van watersystemen. Het integreren van elektronische hardware, software en menselijke expertise zorgt voor het optimale watermanagement van nu en in de toekomst.

Met data als grondstof werken we via modellen naar de beste besluitvorming toe

Drie werkterreinen

KWR is volop in ontwikkeling met hydroinformatica-onderzoek. Zo beschikken wij over expertise op het vlak van optimalisatie, kunstmatige intelligentie (AI), onzekerheidsstudies, real-time besturing en data-visualisatie.

De werkterreinen van KWR op het gebied van hydroinformatica zijn gericht op onderzoek, databeheer en softwareontwikkeling; drie pijlers die sterk met elkaar zijn verweven. Met data als grondstof werken we via modellen naar de beste besluitvorming toe.

De drie pijlers van hydroinformatica bij KWR: onderzoek, databeheer en softwareontwikkeling.

Onderzoek

In al het onderzoek past KWR een multidisciplinaire en oplossingsgerichte benadering toe. Zo slaan we een brug tussen wetenschap en praktijk. Binnen de hydroinformatica hebben we ons de afgelopen jaren onder meer gekwalificeerd in datavalidatie, digitale tweelingen (van waterdistributienetwerken), numerieke optimalisatietechnieken (ontwerp leiding- en sensornetwerken), probabilistische hydraulische simulatie en visualisatie. Voorbeeldprojecten zijn Sim4Nexus, Fiware4Water en AIR.

Het hydroinformatica-onderzoek van KWR kenmerkt zich door een sterke ICT-component, resulterend in generieke technieken voor meerdere domeinen. Voorbeelden zijn toepassingen van machine learning voor het voorspellen van de toekomstige watervraag, de beschikbaarheid van zoetwaterbronnen of het beoordelen van de leidingtoestand.

Een belangrijk focus van KWR betreft het in beeld brengen van nieuwe ontwikkelingen en verkenningen in hydroinformatica. Bijvoorbeeld de meerwaarde en toepassingsmogelijkheden van deep learning voor de watersector, onder meer op het gebied van klantmeldingen en spectroscopie. Daarnaast ontwikkelen we serious games, met gedragswetenschappen en data als belangrijke onderleggers.

Waar de watersector vooral stappen in moet maken, is het denken in onzekerheid. Computers houden met hun rekencapaciteit aan onnoemelijke hoeveelheden data rekening met nuances, zodat modellen die onzekerheid expliciet kunnen meewegen. Dat is iets waar we mee moeten leren omgaan. Wanneer de watersector hydroinformatica breed gaat inzetten, kunnen we steeds meer grip krijgen op de realiteit.

Databeheer

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 boven water? De hydroinformatica-experts van KWR houden zich dagelijks bezig met zulke vragen.

KWR spant zich in om databeheer te professionaliseren. Daartoe ontwikkelen en onderhouden we een solide datamanagement voor onze eigen onderzoekers, klanten en andere stakeholders. Relevante ontwikkelingen in datamanagement voor de watersector volgen we op de voet, om deze te vertalen naar de praktijk. En we streven ernaar gegevens zo te organiseren dat ze algemeen bruikbaar zijn. Dit doen we door het volgen van de zogenoemde FAIR-principes: Findable, Accessible, Interoperable en Reusable.

Softwareontwikkeling

In de afgelopen jaren heeft KWR een aantal hoogwaardige digitale tools en toepassingen ontwikkeld, en deze trend zet zich voort. Hiermee slaan we een brug tussen informatietechnologie, onderzoek en de dagelijkse waterpraktijk. En we gaan door met het vormgeven van onze niche in het landschap van de watersoftware. Door verdere professionalisering zetten we wetenschap op het scherpst van de snede en digitale technologie in voor het implementeren van slimme wateroplossingen.

Het beeld dat zich steeds sterker in de waterpraktijk aftekent, is dat de juiste software meer inzicht biedt en dus betere beslissingen mogelijk maakt. Digitale tools worden niet alleen gebruikt voor het voortstuwen van wetenschappelijke vooruitgang. Ze maken in toenemende mate onderdeel uit van projecten waarin KWR samen met drinkwaterbedrijven, waterschappen, overheid en partners uit de commerciële wereld zoals adviesbureaus en de industrie, relevante vraagstukken voor de watersector oplost. Voorbeelden hiervan zijn Network Flow Performance, REWAB, HydroMonitor en CALLISTO. Ook heeft KWR een softwareplatform ontwikkeld voor de optimalisatie van drinkwaterdistributiesystemen: Gondwana.