Scottish Canals nutzt digitalen Zwilling zur Regulierung der Wasserspeicherkapazität eines Kanals

Kanäle werden in Glasgow seit Hunderten von Jahren als wichtige Handelsrouten genutzt. Doch auch die Wasserstraßen sind nicht immun gegen die Auswirkungen des Klimawandels. Bei zunehmenden Unwetterereignissen sind Kanäle anfälliger für Überschwemmungen, was ihre Umgebung unbeliebt und unbrauchbar macht.

Scottish Canals, die schottische Regierungsbehörde, die für die Verwaltung der Binnenwasserstraßen des Landes verantwortlich ist, nutzte die Hochwassermodellierung mittels digitalem Zwilling, um die Wasserspeicherkapazität des Forth and Clyde Canal zu regulieren und den Entwässerungsweg vorherzusagen. So können Hochwasserereignisse antizipiert und kompensiert werden. Das Gebiet um den Kanal umfasst jetzt eine neue Wohnsiedlung und ein Naturschutzgebiet. Nach Hunderten von Jahren erhält der Kanal dank der neuen Technologie einen dringend benötigten Entwicklungsschub.

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Peter Robinson, Konstruktionsleiter bei Scottish Canals: Auf dem Wasser bin ich glücklich. Segeln, paddeln, am Strand liegen oder an einem Fluss oder Kanal sitzen. Ich kehre immer wieder zum Wasser zurück. Das ist wirklich wichtig für mich. Wenn ich die Kanäle besuche, gibt es Einiges, das mich ins Staunen versetzt.

Der Forth and Clyde Canal war der weltweit erste Kanal, der zwei Meeresbuchten miteinander verband. Man betrachtet also die Vision der Menschen,

die ihn geschaffen haben. Keine Straßen oder Schienen. Als der Kanal 1790 eröffnet wurde, war er sozusagen das Internet seiner Zeit. Er ermöglichte schnelles Reisen. Er unterstützte die Entwicklung der Stadt Glasgow.

Doch in den 1960er-Jahren wurden die Kanäle redundant und für niemanden von Nutzen. Sie wurden kontaminiert, missbraucht und zu einem Ort, den die Menschen als unsicher betrachteten.

Angela McCormick, Claypits-Freiwillige: Der Kanal war schmutzig und mit Algen bedeckt. Es war kein sicherer Ort.

Margaret Mitchell, Claypits-Freiwillige: Einmal sagte mir eine Freundin, ihr Herd sei kaputt und sie hätte ihn in den Kanal geworfen! Als ob es das Natürlichste der Welt sei! Der Kanal war nur noch eine Ruhestätte für Müll.

Robinson: Es ist wichtig, dass die Kanäle im 21. Jahrhundert einen Zweck erfüllen und von den Menschen und Gemeinden geschätzt werden. Sonst kehren sie ihnen den Rücken zu. Das Ziel des Projekts „Smart Canal“ ist es, die Kanäle umzufunktionieren, sodass sie die moderne Gesellschaft unterstützen können.

Rebecca Willey, Technical Solutions Engineer bei Autodesk: Autodesk ist ein Unternehmen, das Technologie-Software für verschiedenste Branchen bereitstellt. Der Smart Canal ist smart, weil verschiedene Technologien genutzt werden, um ihn stündlich zu überwachen. Echtzeitdaten und Prognosedaten werden kombiniert, um zu sehen, was jetzt und in Zukunft passiert.

Robinson: Eine der wichtigsten Komponenten des Systems ist die Software von Autodesk. Damit haben wir den digitalen Zwilling erstellt. Wir haben also einen 230 Jahre alten Kanal, der in einem digitalen Zwillingsmodell dargestellt wird.

Willey: Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Nachbildung der realen Welt. Der digitale Zwilling nutzt Live-Daten von Sensoren im Kanal sowie Prognosedaten, um zu sehen, wann es Überschwemmungen geben wird. Er ist dann in der Lage, die Schleusentore zu bedienen.

Robinson: Entlang des Kanals haben wir drei Schleusentore eingebaut, die wir öffnen können, damit das Wasser abfließt. Wir nutzen Technologie, um den Kanal auf starke Regenfälle vorzubereiten und das Wasser aus dem Kanal zu leiten, bevor es regnet. So schaffen wir Kapazitäten.

Dieser Ansatz, einen Kanal für das Brauchwassermanagement dynamisch zu verwalten, ist der erste seiner Art in Europa. Die Möglichkeit, aus der Ferne auf die Daten zuzugreifen, ist brillant, besonders für Ingenieure. Wir können nun eine digitale Darstellung des Kanals betrachten und nachvollziehen, was wann passiert. Das ist unschätzbar wertvoll.

Ohne diese Software gäbe es das Projekt nicht. Wir haben den Kanal verändert und ihn umgestaltet, um die Entwicklung und Regeneration von Nord-Glasgow zu unterstützen.

Willey: Vor dem Projekt hätte das Wasser bei starken Regenfällen nicht abfließen können, und das Gebiet wäre überflutet worden. Dank des „Smart Canal“-Projekts kann der Kanal nun effizient entleert werden, um die Aufnahmefähigkeit zu erhöhen. Dadurch ist das Gebiet jetzt frei von Hochwasserrisiken.

Robinson: Dieses Projekt hat durch die Umgestaltung des Kanals das Potenzial der Erschließung des Gebiets mit 3.000 neuen Häusern gesteigert. Da wir auf den Bau der alternativen, auf herkömmliche Weise konstruierten Entwässerungslösung verzichten konnten, haben wir über 5.000 Tonnen an Kohlenstoffemissionen eingespart.

Noch besser: Wir beobachten, dass die lokalen Gemeinden durch die Entwicklung von Gebieten wie dem Claypits-Naturschutzgebiet Verantwortung übernehmen.

McCormick: Wir sind im Herzen von Glasgow, fünf Minuten vom Stadtzentrum entfernt. Aber hier könnten Sie wirklich überall sein.

Mitchell: Als Claypits-Freiwillige gehen wir Müll sammeln. Das ist oft eine ganz schöne Strecke, denn wir sind mit Leidenschaft dabei. Es macht mich stolz und gibt mir das Gefühl, Teil einer Gemeinschaft zu sein.

Bob Alston, Claypits-Freiwilliger: Die Menschen sind stolz auf ihr Zuhause und die Gegend. Dafür sind wir dankbar.

Robinson: Ich muss nur am Kanal entlang gehen und sehe, dass Entwicklung stattfindet und Häuser gebaut werden. In diesen Häusern leben Menschen, sodass die Gemeinschaft wächst, und das dank diesem Projekt.

Willey: Es ist toll, ein Teil dieses Projekts zu sein. Wir hoffen, dass durch die Begeisterung der Menschen und das Interesse an diesem Projekt mehr Menschen sehen, wie dies auch für sie relevant sein kann – ganz egal, wo auf der Welt sie sind.

Robinson: Das Klima verändert sich, und auf unsere Welt kommen große Probleme zu. Ich denke, jeder fängt an, das zu erkennen. Dieses Projekt zeigt die Lösungen, die es gibt. Die Technologien sind vorhanden. Es ist fast so, als hätten wir einen Machbarkeitsnachweis erbracht. Wir haben die Existenz des Kanals und seinen Zweck im 21. Jahrhundert gerechtfertigt.

McCormick: Man sieht den Kanal nun als einen Ort, den man genießen kann.

Mitchell: Es ist ein Paradies für Tiere und Menschen.