Een model bouwen van een waterwinveld dat niet alleen laat zien hoe het systeem werkt, maar ook voorspelt wat er gebeurt als omstandigheden veranderen. Voor collega Bernd Ongena was het precies het soort uitdaging waar hij enthousiast van wordt. ‘We wisten nog niet veel van winvelden’, vertelt hij. ‘Maar juist dát maakte het interessant, dus we wilden de opdracht graag aannemen.’
Daarmee kreeg StadLandWater met dit project een primeur: een digital twin bouwen van een waterwinveld van Waterleiding Maatschappij Limburg (WML).
Een digitale kopie van de werkelijkheid
Een digital twin is een digitale kopie van een bestaande situatie. In dit geval: een waterwinveld waar grondwater wordt opgepompt, gefilterd en uiteindelijk richting woningen en bedrijven gaat. Zo’n winveld bestaat uit filters in de bodem, leidingen, pompen en een filtergebouw. Al die onderdelen zijn in het model opgenomen. De meerwaarde van deze digital twin is dat je met het model scenario’s kunt doorrekenen. Wat gebeurt er bijvoorbeeld als de vraag naar drinkwater stijgt? Of als de grondwaterstand in de toekomst structureel lager is door droge zomers? En welke pompconfiguratie werkt dan het best? 'Tot nu toe werd veel gedaan op basis van ervaring en gevoel', zegt Bernd. 'Met een digital twin kun je keuzes veel beter onderbouwen.'
Van PipeFlow-cursus naar nieuw project
Dat StadLandWater bij dit project betrokken raakte, kwam door een cursus PipeFlow die Bernd twee jaar geleden volgde. De trainer wist dat Bernd ervaring had met modelleren. En toen hij werd benaderd door WML verwees hij hen gelijk door naar StadLandWater. Maarten en Bernd pakten het project samen op. Helemaal onbekend terrein was modelleren inderdaad niet. Eerder werkte Bernd al aan modellen voor persleidingen en mini-gemalen, maar een waterwinveld was nieuw. 'Normaal zitten we meer aan de kant van afvalwater. Dit ging juist over drinkwaterwinning. Dat vond ik interessant. Je leert een compleet andere kant van waterbeheer kennen.'
Meetlinten, zoekgeraakte tekeningen en testen op locatie
Hoewel WML al een eerste model had gemaakt, moest er nog veel gebeuren om het systeem goed werkend te krijgen. Daarom gingen Bernd en Maarten eerst een dag op locatie kijken. Buiten was veel bekend, maar van het filtergebouw hadden ze niet alles scherp in beeld. Dus we hebben daar met meetlinten alles op staan meten.' Wel een beetje jammer dat ik - eenmaal terug in Goor - de aantekeningen niet terug kon vinden. Gelukkig lagen ze daar nog en kregen we ze met de post opgestuurd.'
Bernd ging eerst met één pomp aan de slag. Na goedkeuring op dit onderdeel van het model werden ook de andere pompen toegevoegd. Maar een model bouwen is één ding. Controleren of het model overeenkomt met de werkelijkheid is een ander verhaal. Daarom toog Bernd opnieuw naar Limburg om het systeem te valideren.
Tijdens die test werden in het model exact dezelfde pompcombinaties aangezet als in het veld. ‘WML heeft nooit alle pompen tegelijk aanstaan. Anders trek je de grondwaterstand lokaal te ver omlaag', legt Bernd uit. Vervolgens werd gekeken of het model dezelfde hoeveelheden water voorspelde als daadwerkelijk gemeten werd. 'Omdat één gelijke hoeveelheid een toevalstreffer kan zijn, hebben we die test steeds opnieuw gedaan met verschillende opstellingen. Toen konden we concluderen dat het model de werkelijkheid perfect nabootste.'
Meer grip op de toekomst
Voor WML zit de grote meerwaarde vooral in scenarioverkenning. Tot nu toe kan WML altijd voldoen aan de vraag om drinkwater. Hydrologische modellen wijzen erop dat die drinkwatervoorziening in de toekomst in het gedrang kan komen. Met een digital twin kunnen scenario’s worden doorgerekend voordat er in de praktijk iets aangepast hoeft te worden. 'Je kunt bijvoorbeeld simuleren wat er gebeurt als de grondwaterstand daalt of als de vraag om drinkwater toeneemt én wat de grootte van een nieuwe of extra pomp zou moeten zijn', vertelt Bernd. 'Die informatie helpt zowel bij keuzes over pompen als bij het beheer en toekomstige investeringen.' WML was hier zo tevreden over dat we mogelijk ook voor de andere 22 winvelden een digital twin gaan ontwikkelen.
Nieuwe kennis binnen StadLandWater
Voor Bernd zit de trots overigens niet alleen in het eindresultaat, maar ook in alles wat onderweg geleerd is. 'Eerst waren we vooral zoekende. Nu weten we hoe het werkt en kunnen we die kennis ook binnen StadLandWater delen. Dat maakt het project extra waardevol. Je leert zelf iets compleet nieuws kennen én je bouwt iets waar een opdrachtgever echt mee verder kan.'
