Die Erfindung betrifft eine Absperreinrichtung zum Verbinden mit einem Wasserversorgungssystem und zum Begrenzen des Durchflusses an Wasser des Wasserversorgungssystems durch die Absperreinrichtung hindurch. Ferner betrifft die Erfindung ein Wasserversorgungssystem mit einer entsprechenden Absperreinrichtung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb der Absperreinrichtung in dem Wasserversorgungssystem.

Absperreinrichtungen für Wasserversorgungsysteme sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Wasserversorgungssysteme verfügen in der Regel über eine Vielzahl von Absperreinrichtungen, die dazu vorgesehen sind, den Durchfluss an Wasser an einer bestimmten Stelle des Wasserversorgungssystems zu begrenzen. Sie können entweder zwischen zwei Rohrleitungsabschnitten des Wasserversorgungssystems oder am Ende einer Rohrleitung des Wasserversorgungssystems angeordnet sein.

Wasserversorger stellen mit Hilfe ihres Wasserversorgungsystems einer Vielzahl von Verbrauchern Wasser, insbesondere Trinkwasser, bereit. Die Entnahme von Wasser durch den Verbraucher kann über verschiedene Entnahmeeinrichtungen wie beispielsweise einen Hausanschluss, einen Anschluss für ein Werksgelände oder eine mobile Entnahmeeinrichtung wie ein Standrohr, das an einen Hydranten des Wasserversorgungssystems angeschlossen ist, erfolgen. Die Wasserentnahme kann, insbesondere bei Nutzung eines Standrohrs, vertraglichen Einschränkungen nach Menge, Ort und Zeit unterliegen. Andere Anschlüsse an das Wasserversorgungssystem unterliegen solchen Einschränkungen nicht. Daher ist es schwierig, in einem Wasserversorgungssystem stets das Angebot und die Nachfrage an Wasser aufeinander abzustimmen. Dies gilt insbesondere in Dürre- und Hitzepe denen es auf der einen Seite zu einer erhöhten Nachfrage nach Wasser und auf der anderen Seite zu einem reduzierten Wasserdargebot kommt.

Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Absperreinrichtung, ein Wasserversorgungssystem und ein Verfahren zum Betrieb einer Absperreinrichtung jeweils der eingangs genannten Art bereitzustellen, um stets eine zweckmäßige Anpassung von Nachfrage und Angebot von Wasser im Wasserversorgungssystem sicherzustellen.

Diese Aufgabe ist gemäß Anspruch 1 gelöst durch eine Absperreinrichtung zum Verbinden mit einem Wasserversorgungssystem und zum Begrenzen des Durchflusses an Wasser des Wasserversorgungssystems durch die Absperreinrichtung hindurch, wobei die Absperreinrichtung ein Absperrorgan zur Einstellung des Durchflusses von Wasser umfasst, wobei das Absperrorgan eine Betätigungseinrichtung zum Verstellen des Absperrorgans durch einen Bediener aufweist, wobei die Absperreinrichtung eine Blockier- und/oder Drosseleinrichtung zum Blockieren und/oder Drosseln des Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung, insbesondere durch das Absperrorgan, aufweist, wobei in der direkten Verbindung des Absperrorgans und der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung keine oder eine abzweigsfreie Wasserleitung vorgesehen ist, wobei die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung zum automatischen Vorgegeben eines, bedarfsweise zeitlich und/oder örtlich variierenden, maximalen Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung unabhängig von einer Betätigung der Betätigungseinrichtung nach festen Vorgaben seitens des Wasserversorgers und/oder nach aktuellen Betriebsparametern des Wasserversorgungssystems und/oder nach Vorhersagewerten betreffend das Wasserversorgungssystem ausgebildet ist.

Darüber hinaus wird die Aufgabe gemäß Anspruch 8 durch ein Wasserversorgungssystem zum Versorgen einer Mehrzahl von Verbrauchern mit Wasser mit wenigstens einer Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 gelöst. Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem gemäß Anspruch 11 mit einem Verfahren gelöst zum Betrieb einer Absperreinrichtung, bei dem ein Wasserversorger eine feste Vorgabe und/oder eine Vorgabe abhängig von aktuellen Betriebsparametern des Wasserversorgungssystems und/oder eine Vorgabe abhängig von Vorhersagewerten betreffend das Wasserversorgungssystem für den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung macht und bei dem eine Blockier- und/oder Drosseleinrichtung ausgehend von der festen Vorgabe und/oder der von aktuellen Betriebsparametern des Wasserversorgungssystems abhängigen Vorgabe und/oder der von Vorhersagewerten betreffend das Wasserversorgungssystem abhängigen Vorgabe unabhängig von einer Betätigung eines an der Absperreinrichtung vorgesehenen eine Betätigungseinrichtung aufweisenden Absperrorgans durch einen Bediener den maximalen Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung vorgibt.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, Absperreinrichtungen für die Steuerung der Wasserentnahme aus dem Wasserversorgungssystem zu nutzen. Der Wasserversorger kann mit der Absperreinrichtung, dem Wasserversorgungssystem oder mit dem Verfahren nach eigenen Vorgaben die Entnahme von Wasser aus dem Wasserversorgungssystem durch den Verbraucher begrenzen und/oder komplett verhindern. Dies ist von Nutzen, um das Angebot und die Nachfrage an Wasser im Wasserversorgungssystem aufeinander abzustimmen, etwa wenn der Verbraucher über eine vertragliche Vereinbarung hinaus Wasser aus dem Wasserversorgungssystem entnehmen möchte und/oder die Wassernachfrage aufgrund einer Wasserknappheit nicht vollständig bedient werden kann.

Die Absperreinrichtung muss hierzu mit dem Wasserversorgungssystem verbunden sein, so dass das Wasser im Wasserversorgungssystem an einer Stelle durch die Absperreinrichtung hindurch fließt. Der Bediener kann an der Absperreinrichtung durch Betätigen der am Absperrorgan vorhandenen Betätigungseinrichtung das Absperrorgan verstellen und so selbst den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung einstellen. Der Bediener kann dabei ein Verbraucher oder ein Mitarbeiter des Wasserversorgers sein. Die Absperreinrichtung umfasst daher zudem eine Blockier- und/oder Drosseleinrichtung, die nach Vorgabe des Wasserversorgers automatisch einen maximalen Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung unabhängig von einer Betätigung der Betätigungseinrichtung vorgibt. Selbst wenn der Bediener das Absperrorgan maximal öffnet, kann in diesem Zustand nur eine reduzierte Menge von Wasser, die von der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung vorgegeben wird, durch die Absperreinrichtung hindurch fließen. In der direkten Verbindung des Absperrorgans und der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung ist keine oder eine abzweigsfreie Leitung vorgesehen.

Die Einstellung des maximalen Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung erfolgt anhand von festen Vorgaben seitens des Wasserversorgers und/oder nach aktuellen Betriebsparametern des Wasserversorgungssystems und/oder nach Vorhersagewerten betreffend das Wasserversorgungssystem. Die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung prüft die Vorgabe des Wasserversorgers und gibt darauf aufbauend den maximalen Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung vor. Eine feste Vorgabe kann beispielsweise eine zeitabhängige Vorgabe für den maximalen Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung sein. Die Einstellung des maximalen Durchflusses nach aktuellen Betriebsparametern des Wasserversorgungssystems kann beispielsweise über eine wasserdruckabhängige Vorgabe erfolgen. Ebenso können Vorhersagewerte wie beispielsweise ein prognostizierter Wasserbedarf im Wasserversorgungssystem genutzt werden, um einen maximalen Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung vorzugeben.

Die Vorgabe eines maximalen Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung kann auf diese Weise in Echtzeit erfolgen. Der Wasserversorger muss bei Nichteinhaltung einer von ihm gemachten Vorgabe nicht aktiv eingreifen, da die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung ohne weiteres Zutun durch den Wasserversorger in der Lage sein kann, den Wasserdurchfluss durch die Absperreinrichtung bei Bedarf zu regulieren. Die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung kann eine Steuereinheit aufweisen, die die Steuerung ausgehend von den Vorgaben des Wasserversorgers übernimmt. Die Steuereinheit kann ausgehend von den Vorgaben des Wasserversorgers Stellsignale zur Begrenzung des Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung berechnen.

Die Begrenzung des Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung kann hilfreich sein, wenn der Verbraucher die vertraglichen Vereinbarungen, auf die sich der Wasserversorger und der Verbraucher geeinigt haben, verletzt. Entnimmt der Verbraucher beispielsweise Wasser aus dem Wasserversorgungssystem in einem Zeitfenster, in dem gemäß der vertraglichen Vereinbarung kein Wasser entnommen werden soll, kann die Wasserentnahme durch die Absperreinrichtung in Echtzeit begrenzt werden, ohne dass der Wasserversorger aktiv werden muss.

Darüber hinaus kann mit der Erfindung die Versorgungssicherheit im Wasserversorgungssystem gesteigert werden, ohne dass das Wasserversorgungssystem grundlegend ausgebaut werden muss. Wenn das Wasserangebot nicht ohne Weiteres sichergestellt werden kann, lässt sich der Wasserdurchfluss reduzieren.

Dabei kann rein theoretisch die Wasserentnahme an jeder einzelnen lokalen Entnahmeeinrichtung über eine eigene Absperreinrichtung unterschiedlich stark begrenzt werden kann. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass jede lokale Entnahmeeinrichtung mit Wasser, wenn auch mit einer im Vergleich zum Normalzustand reduzierten Menge, versorgt wird. So wird verhindert, dass bei Leistungsspitzen Wasser an lokalen Entnahmeeinrichtungen, die am Anfang einer Wasserleitung des Wasserversorgungssystems angeschlossen sind, übermäßig entnommen wird. Dies könnte dazu führen, dass die Entnahmeeinrichtungen, die am Ende einer Wasserleitung des Wasserversorgungssystems angeschlossen sind, nicht mehr hinreichend mit Wasser versorgt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Wasserverteilung im Wasserversorgungssystem bei einer Wasserknappheit durch eine bzw. mehrere zentral im Wasserversorgungssystem angeordnete Absperreinrichtungen erfolgen. In diesem Fall wird die Wasserentnahme kollektiv für alle in Durchflussrichtung des Wassers der Absperreinrichtung nachgelagerter Entnahmeeinrichtungen begrenzt. Beispielsweise kann die Wasserentnahme mit einer einzigen entsprechend angeordneten Absperreinrichtung für ein gesamtes Stadtviertel begrenzt werden, so dass bei entsprechender Anordnung von Absperreinrichtungen sichergestellt werden kann, dass alle Stadtviertel mit genügend Wasser versorgt werden, ohne dass bei einzelnen Vierteln die Wasserversorgung zusammenbricht.

Die Steuerung der Wasserverteilung durch mehrere im Wasserversorgungssystem angeordnete Absperreinrichtungen ist üblicherweise weniger aufwendig als die Begrenzung der Entnahme an jeder einzelnen Entnahmeeinrichtung mit jeweils einer Absperreinrichtung. Darüber hinaus kann die Begrenzung der Wasserentnahme über eine zentral im Wasserversorgungssystem angeordnete Absperreinrichtung für alle in Durchflussrichtung des Wassers der Absperreinrichtung nachgelagerten Entnahmeeinrichtungen erfolgen, auch wenn diese selbst nicht mit einer entsprechenden Absperreinrichtung ausgestattet sind. Eine Nachrüstung mit entsprechender Technik in einem bestehenden Wasserversorgungssystem lässt sich einfacher durchführen, wenn lediglich zentral im Wasserversorgungssystem Absperreinrichtungen angeordnet werden und nicht jede einzelne Entnahmeeinrichtung mit einer Absperreinrichtung ausgestattet wird.

Bei Begrenzung der Wasserentnahme im Fall einer Wasserknappheit kann es sinnvoll sein, für Absperreinrichtungen, die einzelnen Entnahmeeinrichtungen zugeordnet sind, definierte Nebenbedingungen zu berücksichtigen. Beispielsweise sollten Gebäude der kritischen Infrastruktur wie etwa Krankenhäuser immer mit ausreichend Wasser versorgt werden. So kann es unter Umständen zweckmäßig sein, den Durchfluss durch einzelne Absperreinrichtungen im Fall einer Wasserknappheit unterschiedlich stark zu begrenzen. Die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung sollte so ausgebildet und/oder positioniert sein, dass der Bediener der Absperreinrichtung, insbesondere wenn die Bedienung von einem Verbraucher vorgenommen wird, die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung nicht manipulieren kann, um der Begrenzung des Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung nach Vorgabe des Wasserversorgers nicht entgegenwirken zu können.

In einer ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung der Absperreinrichtung weist die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung eine Zeiterfassungseinrichtung und/oder eine Ortserfassungseinrichtung auf, wobei die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung dazu ausgebildet ist, den maximalen Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung nach festen zeitlichen und/oder örtlichen Vorgaben vorzugeben. Eine Zeiterfassungseinrichtung ist beispielsweise hilfreich, wenn sich der Verbraucher und der Wasserversorger über ein Zeitfenster zu Entnahme von Wasser aus dem Wasserversorgungssystem mit einer Entnahmeeinrichtung geeinigt haben. Außerhalb des Zeitfensters kann die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung, die der Entnahmeeinrichtung des Verbrauchers zugeordnet ist, begrenzen. Eine Orterfassungseinrichtung ist besonders relevant für mobile Entnahmeeinrichtungen wie ein Standrohr, über die ansonsten an beliebigen Stellen des Wasserversorgungssystems, insbesondere über Hydranten, Wasser in erheblichen Maßen entnommen werden kann. Durch Abgleich des durch die Orterfassungseinrichtung ermittelten Standorts mit einem zulässigen Standort kann die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung die Wasserentnahme an einer Entnahmeeinrichtung bei Bedarf örtlich begrenzen.

Bevorzugt weist die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung eine Durchflusserfassungseinrichtung zum Erfassen des aktuellen und/oder kumulierten Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung auf, wobei die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung dazu ausgebildet ist, den maximalen Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung nach festen Vorgaben betreffend den erfassten aktuellen und/oder kumulierten Durchfluss vorzugeben. Der Wasserversorger kann mit der Durchflusserfassungseinrichtung sicherstellen, dass nicht übermäßig Wasser aus dem Wasserversorgungssystem entnommen wird. Die automatische Vorgabe des maximalen Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung in Abhängigkeit des aktuellen und/oder kumulierten Durchflusses erfordert kein händisches Eingreifen des Wasserversorgers. Die Durchflusserfassungseinrichtung kann dabei dem durch den Bediener betätigbaren Absperrorgan in Durchflussrichtung des Wassers vor- oder nachgelagert sein.

Als Nebeneffekt lässt sich mit der die Durchflusserfassungseinrichtung aufweisenden Blockier- und/oder Drosseleinrichtung im Falle eines besonders starken Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung auf einen der Absperreinrichtung in Durchflussrichtung des Wassers nachgelagerten Rohrbruch schließen. Bei einem Rohrbruch kann einem unkontrollierten Austritt von Wasser entgegenwirkt werden, indem die Absperreinrichtung den Durchfluss an Wasser blockiert und/oder drosselt.

Die Zeiterfassungseinrichtung, die Ortserfassungseinrichtung und die Durchflusserfassungseinrichtung sind, sofern vorhanden, mit der Steuereinheit der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung verbunden, so dass diese die erhobenen Messewerte bei Bedarf verarbeiten kann.

Zweckmäßigerweise ist die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung in eine den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung gänzlich blockierenden Stellung und/oder in wenigstens eine den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung drosselnden Stellung und/oder in wenigstens eine den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung vollständig freigebende Stellung bringbar. Auf diese Weiseführt die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung entweder zu keiner Beeinflussung des Durchflusses, zur Reduzierung des Durchflusses oder aber zur Unterbrechung des Durchflusses.. Die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung kann als eine dem Absperrorgan in Durchflussrichtung des Wassers durch die Absperreinrichtung vor oder nachgeschaltete Absperrvorrichtung ausgebildet sein. Mit Hilfe dieser Absperrvorrichtung kann der Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung begrenzt werden, ohne dass auf das durch den Bediener bedienbare Absperrorgan eingewirkt werden muss. Alternativ kann die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung zum Betätigen des Absperrorgans, insbesondere der Betätigungseinrichtung, ausgebildet und angeordnet sein. Bei dieser Ausgestaltungsvariante ist keine zusätzliche Absperrvorrichtung notwendig. Dementsprechend steuert die Steuereinheit der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung je nach Ausgestaltungsvariante entweder die Absperrvorrichtung oder das Absperrorgan.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Absperreinrichtung weist die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung eine Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung zum Empfangen und/oder Senden von Signalen auf. Das Senden und/oder Empfangen kann beispielsweise über Mobilfunk, WLAN, Bluetooth und/oder eine Signaleitung erfolgen. Über die Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung kann der Wasserversorger der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung zu jeder Zeit und von jedem Ort aus neue Vorgaben für den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung übermitteln. So können Vorgaben in Echtzeit verändert werden. Alternativ oder zusätzlich können zentral im Wasserversorgungssystem erhobene aktuelle Betriebsparameter oder Vorhersagewerte betreffend das Wasserversorgungssystem an die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung übermittelt und dort verarbeitet werden. Ebenso kann es zweckmäßig sein, an der Absperreinrichtung erhobene Betriebsparameter über die Sendeeinrichtung an eine zentrale Steuereinrichtung des Wasserversorgers zu schicken.

Mit diesen Messwerten ist der Wasserversorger in der Lage, Informationen über den aktuellen Durchfluss an Wasser durch die einzelnen Absperreinrichtungen zu erhalten. Zukünftige Bedarfe können mit solchen Daten besser prognostiziert werden. Darüber hinaus kann die Auswertung dieser Daten bei der zentralen Identifikation von Rohrbrüchen im Wasserversorgungssystem helfen.

Besonders bevorzugt ist die Absperreinrichtung als Standrohr zum Anschließen an einen Hydranten und Entnehmen von Wasser aus einem Hydranten durch das Standrohr ausgebildet. Bei Wasserversorgungssystemen sind in regelmäßigen Abständen Hydranten vorgesehen, mittels deren mit Hilfe eines Standrohrs Wasser aus dem Wasserversorgungssystem entnommen werden kann. Verbraucher wie die Feuerwehr, Straßenreinigungsfirmen oder Veranstalter großer Feste nutzen Standrohre, um einen Zugang zum Wasserversorgungssystem über einen Hydranten zu bekommen. Eine erfindungsgemäße Absperreinrichtung, die als Standrohr ausgebildet ist, ermöglicht es dem Wasserversorger, die Entnahme von Wasser durch derartige Verbraucher zu kontrollieren und bei Bedarf zu begrenzen.

Alternativ ist die Absperreinrichtung als Knotenpunkt für das Wasserversorgungssystem und für das Durchströmen von Wasser aus einem Teil des Wasserversorgungssystems in ein angrenzendes Teil des Wasserversorgungssystems ausgebildet. Durch eine als Knotenpunkt ausgebildete Absperreinrichtung werden wenigstens zwei Rohrleitungen im Wasserversorgungssystem miteinander verbunden, so dass von der der Absperreinrichtung vorgelagerten Rohrleitung Wasser in die Absperreinrichtung und anschließend in die der Absperreinrichtung nachgelagerten Rohrleitung fließt. Dabei kann der Knotenpunkt auch eine vorgelagerte Rohrleitung mit mehreren nachgelagerten Rohrleitungen oder umgekehrt verbinden. 1st die als Knotenpunkt ausgebildete Absperreinrichtung an einer Zweigstelle angeordnet, von der ausgehend ein ganzes Stadtviertel mit Wasser versorgt wird, kann durch Vorgabe eines maximalen Durchflusses an Wasser durch diesen Knotenpunkt die für das Stadtviertel zur Verfügung gestellte Wassermenge reguliert werden. Dementsprechend eignet sich eine Absperreinrichtung, die als Knotenpunkt für das Wasserversorgungssystem ausgebildet ist, im Besonderen für eine zentrale Regulierung der Wasserverteilung in Fällen von Wasserknappheit, da mit einer derartigen Absperreinrichtung der Durchfluss an Wasser zu den dem Knotenpunkt nachgelagerten Entnahmeeinrichtungen kollektiv begrenzt werden kann.

Ebenso ist es möglich, die Absperreinrichtung als Verbraucherendanschluss zum Entnehmen von Wasser aus dem Wasserversorgungssystems an einer Verbraucherendstelle des Wasserversorgungssystems auszubilden. Beispielsweise kann die Absperreinrichtung als Hausanschluss ausgebildet sein. Ein als Hausanschluss ausgebildete Absperreinrichtung ermöglicht die Begrenzung der Wasserentnahme für einen einzelnen Verbraucher. Sind eine große Anzahl von als Verbraucherendanschlüsse ausgebildete Absperreinrichtungen im Wasserversorgungssystem vorgesehen, kann die Wasserentnahme im Fall einer Wasserknappheit auch dezentral reguliert werden. So können besonders einfach für die einzelnen Verbraucherendanschlüsse spezifische Nebenbedingungen berücksichtigt werden.

Bei einer ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung des Wasserversorgungssystems ist wenigstens eine zentrale Monitoring- und/oder Steuereinrichtung etwa als zentrale Steuereinrichtung und wenigstens eine mit der Monitoring- und/oder Steuereinrichtung verbundene Kommunikationseinheit zum Empfangen und/oder Senden von Signalen vorgesehen. Die Monitoring- und/oder Steuereinrichtung kann dazu genutzt werden, die Wasserentnahmen an den einzelnen Entnahmeeinrichtungen und/oder jegliche Betriebsparameter des Wasserversorgungssystems und/oder Umgebungsparameter zu überwachen. Darüber hinaus kann die Monitoring- und/oder Steuereinrichtung mit Hilfe ihrer Kommunikationseinheit auch dazu ausgebildet sein, Informationen an eine Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung der Absperreinrichtung zu senden, nach denen die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung den Wasserfluss blockiert und/oder drosselt.

Vorteilhafterweise ist im Wasserversorgungssystem wenigstens eine Messstelle zum Messen von Betriebsparametern des Wasserversorgungssystems und/oder Umgebungsparametern vorgesehen. Die Messstelle ist vorzugsweise mit einer Kommunikationseinrichtung zum Senden von Signalen ausgestattet, so dass beispielsweise die an der Messstelle erhobenen Messwerte an die zentrale Monitoring- und/oder Steuereinrichtung und/oder die wenigstens eine Absperreinrichtung versendet werden können. Insbesondere ist der Wasserdruck als Betriebsparameter des Wasserversorgungssystems von großem Interesse. Der aktuelle Wasserdruck ist ein gutes Indiz zur Beurteilung, ob eine Wasserknappheit im Wasserversorgungssystem vorliegt. Sinkt der Wasserdruck unter einen gewissen Minimalwasserdruck, kann auf einen Engpass in der Wasserversorgung geschlossen werden. Ebenso können Wetterdaten wie Temperatur, Niederschlagsmenge und Luftdruck als Umgebungsparameter zur Regulierung des Wasserversorgungssystems von großer Relevanz sein.

Bei einer ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens bestimmt eine Zeiterfassungseinrichtung einen Zeitpunkt, den die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung mit einem durch den Wasserversorgervorgegebenen Zeitfenster abgleicht. Bei Identifizierung eines Zeitpunkts außerhalb des Zeitfensters blockiert und/oder drosselt die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung. Diese Ausgestaltungsvariante ist im Besonderen für mobile Absperreinrichtungen wie ein Standrohr relevant. Bei Verleih eines Standrohrs durch einen Wasserversorger an einen Verbraucher werden teilweise vertragliche Vereinbarungen betreffend einem Zeitpunkt zur Wasserentnahme getroffen. Mit Nutzung einer Zeiterfassungseinrichtung kann sichergestellt werden, dass eine Wasserentnahme nur in vereinbarten Zeitfenstern stattfindet.

Alternativ oder zusätzlich bestimmt eine Ortserfassungseinrichtung einen Ort, den die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung mit einem durch den Wasserversorger vorgegebenen zulässigen Ort abgleicht. Bei mangelnder Übereinstimmung des Orts mit dem zulässigen Ort blockiert und/oder drosselt die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung. Vorzugsweise kommt ein GPS-Sensor als Ortserfassungseinrichtung zum Einsatz. Eine sinnvolle Steuerung der Absperreinrichtung lässt sich ebenso erreichen, indem ein Durchflussmesser einen Massenstrom des Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung misst, die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung den Massenstrom mit einem durch den Wasserversorger vorgegebenen maximal zulässigen Massenstrom abgleicht und bei Überschreitung des maximal zulässigen Massenstroms den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung blockiert und/oder drosselt. Neben der Kontrolle vertraglicher Vereinbarungen kann auf diese Weise ein der Absperreinrichtung nachgelagerter Rohrbruch identifiziert werden. Kommt es zu einem starken, länger anhaltenden Durchfluss von Wasser durch die Absperreinrichtung, kann auf einen Rohrbruch geschlossen und eine Blockierung und/oder Drosselung des Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung vorgenommen werden.

Alternativ oder zusätzlich kann der Durchflussmesser einen kumulierten Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung messen, den die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung mit einem durch den Wasserversorgervorgegebenen, maximal zulässigen kumulierten Durchfluss abgleicht. Bei Überschreitung des maximal zulässigen kumulierten Durchflusses blockiert und/oder drosselt die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung. Dies ist im Besonderen relevant, wenn die Wasserentnahme an einer bestimmten Entnahmeeinrichtung einer Vorgabe betreffend einer maximal zulässig zu entnehmenden Wassermenge unterlegen ist.

Vorteilhafterweise erfasst zudem eine Messstelle einen aktuellen Wasserdruck in dem Wasserversorgungssystem. Die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung gleicht den gemessenen Wasserdruck mit einem durch den Wasserversorger vorgegebenen, minimalen Wasserdruck ab und blockiert und/oder drosselt bei Unterschreitung des minimalen Wasserdrucks den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung. Diese Ausgestaltungsvariante ist im Besonderen zur Sicherstellung einer hohen Versorgungssicherheit von Relevanz, da bei Unterschreitung eines Minimalwasserdrucks mit der kontrollierten Verteilung des Wassers im Wasserversorgungssystem, wie voranstehend bereits erläutert, begonnen werden kann.

Die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung kann den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung durch eine dem Absperrorgan in Durchflussrichtung des Wassers durch die Absperreinrichtung vor- oder nachgeschaltete Absperrvorrichtung blockieren und/oder drosseln. Bei dieser Ausgestaltungsvariante steht der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung eine eigene Absperrvorrichtung zur Verfügung. Alternativ kann die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung durch Betätigen des Absperrorgans den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung blockieren und/oder drosseln. Dies geschieht vorzugsweise, indem die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung auf eine Betätigungseinrichtung des Absperrorgans einwirkt.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens empfängt eine Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung Signale. Diese Signale können beispielsweise aktuelle Betriebsdaten des Wasserversorgungssystems und/oder Vorhersagewerte betreffend das Wasserversorgungssystem und/oder neue Vorgaben des Wasserversorgers sein. Darüber hinaus kann es nützlich sein, wenn die Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung Signale wie beispielsweise Betriebsparameter der Absperreinrichtung versendet. Auf diese Weise kann die Absperreinrichtung mit einer zentralen Monitoring- und/oder Steuereinrichtung des Wasserversorgungssystems kommunizieren. Ebenso ist es möglich, dass mehrere Absperreinrichtungen Daten miteinander austauschen.

Die Versorgungssicherheit kann besonders gut gewährleistet werden, wenn ein Prognosemodul einen zukünftigen Wasserbedarf im Wasserversorgungssystem auf Basis von historischen Daten und/oder auf Basis von aktuellen Daten prognostiziert und der Wasserversorger wenigstens eine prognoseabhängige Vorgabe für die Wasserentnahme aus dem Wasserversorgungssystem macht. Bei Nutzung von historischen Wasserdaten zur Prognose eines zukünftigen Wasserbedarfs sollten bevorzugt zeitpunktabhängige Wasserbedarfe aus der Vergangenheit genutzt werden, da der Wasserbedarf starken saisonalen Schwankungen unterlegen ist. Im Sommer wird vergleichsweise mehr Wasser aus dem Wasserversorgungssystem entnommen als in den Wintermonaten. Darüber hinaus sind auch über den Tag verteilte Schwankungen üblich. Als aktuelle Daten kommen insbesondere Wetterdaten in Frage, da der allgemeine Wasserbedarf sehr wetterabhängig ist.

Mit Hilfe des Prognosemoduls können zukünftige Wasserbedarfe bei Steuerung des Wasserversorgungssystems berücksichtigt werden. Beispielsweise könnte bei einem prognostizierten starken Anstieg der Wassernachfrage in einer Hitzeperiode eine Vorgabe für einen maximal an einzelnen Entnahmeeinrichtungen zu entnehmender Wassermassenstrom definiert werden. In diesem Fall könnte aus den einzelnen Entnahmeeinrichtungen Wasser mit einem vergleichsweise reduzierten Wasserdruck entnommen werden. So könnte der Situation vorgebeugt werden, dass die Wassernachfrage an Entnahmeeinrichtungen von Gebäuden der kritischen Infrastruktur wie beispielsweise einem Krankenhaus nicht vollständig bedient werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Absperreinrichtung in einer schematischen Darstellung,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Absperreinrichtung in einer schematischen Darstellung,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Absperreinrichtung in einer schematischen Darstellung und Fig. 4 ein Wasserversorgungssystem mit erfindungsgemäßen

Absperreinrichtungen in einer schematischen Darstellung.

In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Absperreinrichtung 1 in einer schematischen Darstellung gezeigt. Die in Fig. 1 gezeigte Absperreinrichtung 1 ist als Verbraucherendanschluss ausgebildet und umfasst eine Anschlusseinrichtung 2 zum Verbinden mit einem Wasserversorgungssystem sowie ein Absperrorgan 3. Das Absperrorgan 3 weist dabei eine für einen Bediener betätigbare Betätigungseinrichtung 4 auf. Diese Betätigungseinrichtung 4 kann beispielsweise als Wasserhahn ausgebildet sein, den der Bediener zur Entnahme von Wasser aus dem Wasserversorgungssystem aufdrehen kann. Das Wasser fließt dabei in einer Durchflussrichtung F von der Anschlusseinrichtung 2 bis zum Absperrorgan 3.

Zur Begrenzung des Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung 1 nach Vorgabe des Wasserversorgers ist eine Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5 vorgesehen. Die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5 weist eine Absperrvorrichtung 6 auf, mittels dessen der Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung 1 begrenzt werden kann. Die Absperrvorrichtung 6 ist hierzu in eine den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung 1 gänzlich blockierenden Stellung, in eine den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung 1 drosselnden Stellung und in eine den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung 1 vollständig freigebende Stellung bringbar. In der direkten Verbindung der Absperrvorrichtung 6 der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5 und dem Absperrorgan 3 ist eine abzweigsfreie Wasserleitung 7 vorgesehen.

Neben der Absperrvorrichtung 6 weist die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5 eine Steuereinheit 8 auf, die zur Steuerung der Absperrvorrichtung 6 vorgesehen ist. Auf der Steuereinheit 8 sind die Vorgaben des Wasserversorgers zum Vorgeben eines bedarfsweise zeitlich und/oder örtlich variierenden, maximalen Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung 1 unabhängig von einer Betätigung der Betätigungseinrichtung 4 gespeichert. Die Steuereinheit 8 kann auf Basis dieser

Vorgaben Stellsignale für die Absperrvorrichtung 6 berechnen und an diese übermitteln. Die Stellsignale werden dann in der Absperrvorrichtung 6 umgesetzt.

Zur Messung des Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung 1 ist eine mehrere Erfassungseinrichtungen umfassende Messeinrichtung 9 vorgesehen, die zwischen der Anschlusseinrichtung 2 und dem Absperrorgan 3 angeordnet ist. Die Messeinrichtung 9 umfasst eine Zeiterfassungseinrichtung 10 zur Bestimmung eines Zeitpunkts, eine Ortserfassungseinrichtung 11 zur Bestimmung einer geographischen Position der Absperreinrichtung 1 und eine Durchflusserfassungseinrichtung 12 zur Messung des aktuellen und/oder kumulierten Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung 1. Es müssen aber nicht alle dieser Erfassungseinrichtungen vorgesehen sein.

Von der Messeinrichtung 9 werden die an der Messeinrichtung 9 erhobenen Daten zum Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung 1 an die Steuereinheit 8 übermittelt. So kann die Steuereinheit 8 die Vorgabewerte des Wasserversorgers mit den korrespondierenden Messwerten abgleichen.

Die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5 weist eine Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung 13 auf, die mit der Steuereinheit 8 in Verbindung steht. Die Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung 13 ist für einen Datenaustausch mit anderen Entitäten ausgebildet. So lassen sich beispielsweise die an der Absperreinrichtung 1 erhobenen Messwerte an eine in Fig. 1 nicht dargestellte zentrale Monitoring- und/oder Steuereinrichtung 14 oder an andere Absperreinrichtungen 1 im Wasserversorgungssystem übermitteln. Darüber hinaus kann der Wasserversorger mit Hilfe der Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung 13 jederzeit neue Vorgabewerte auf die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5 übertragen. Dies geschieht beispielsweise mit der zentralen Monitoring- und/oder Steuereinrichtung 14. In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Absperreinrichtung 1' schematisch dargestellt. Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Absperreinrichtung 1 verfügt die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5' bei diesem Ausführungsbeispiel nicht über eine eigene Absperrvorrichtung 6. Zur Begrenzung des Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung 1' ist die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5' derart ausgebildet, dass sie direkt auf die durch den Bediener betätigbare Betätigungseinrichtung 4' einwirken kann. Hierzu ist die Steuereinheit 8' mit dem Absperrorgan 3' verbunden. Der weitere Aufbau entspricht dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Absperreinrichtung 1" dargestellt. Die Absperreinrichtung 1" ist als Knotenpunkt ausgebildet. Die Absperreinrichtung 1" ist mit dem Wasserversorgungssystem so verbunden, dass sie zwischen einer in Durchflussrichtung des Wassers F vor der Absperreinrichtung 1" angeordnete Rohrleitung 15 und vier hinter der Absperreinrichtung 1" angeordneten Rohrleitungen 16 angeordnet ist. Die hinter der Absperreinrichtung 1" angeordneten Rohrleitungen 16 führen jeweils zu einer Mehrzahl von Absperreinrichtungen 1, 1*. Die Absperreinrichtungen 1, 1' sind der Übersichtlichkeit halber nicht in Fig. 3 dargestellt.

Zum Anschluss der Rohrleitungen 15, 16 an die Absperreinrichtung 1" verfügt die Absperreinrichtung 1" über eine erste Anschlusseinrichtung 17 und eine zweite Anschlusseinrichtung 18. Die erste Anschlusseinrichtung 17 verbindet die vor der Absperreinrichtung 1" liegende Rohrleitung 15 mit der Absperreinrichtung 1". Die zweite Anschlusseinrichtung 18 verbindet die vier hinter der Absperreinrichtung 1" liegenden Rohrleitungen 16 mit der Absperreinrichtung 1".

Eine Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5" der Absperreinrichtung 1" umfasst ein eine Betätigungseinrichtung 4" aufweisendes Absperrorgan 3", das durch einen Bediener betätigt werden kann. Darüber hinaus weist die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5" eine Absperrvorrichtung 6" auf, die in Durchflussrichtung des Wassers F vor dem Absperrorgan 3" angeordnet ist. Mit der Absperrvorrichtung 6" kann der Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung 1" gänzlich blockiert, gedrosselt oder vollständig freigegeben werden. Die Absperrvorrichtung 6" der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5" und das Absperrorgan 3" sind mit einer abzweigsfreien Leitung 7" verbunden. Neben der Absperrvorrichtung 6" umfasst die Blockier und/oder Drosseleinrichtung 5" eine Steuereinheit 8", die die Absperrvorrichtung 6" steuert, indem die Steuereinheit 8" unter anderem Stellsignale für die die Absperrvorrichtung 6" zur Begrenzung des Durchflusses an Wasser durch die Absperreinrichtung 1" berechnet. Die von der Steuereinheit 8" berechneten Stellsignale werden an die Absperrvorrichtung 6" übermittelt und dort umgesetzt, so dass der Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung 1" begrenzt werden kann. Bei einem begrenzten Durchfluss strömt weniger Wasser als im Normalzustand von der vor der Absperreinrichtung 1" liegende Rohrleitung 15 zu den vier hinter der Absperreinrichtung 1" liegenden Rohrleitungen 16.

In Durchflussrichtung des Wasser F hinter der Absperrvorrichtung 6" ist eine Messeinrichtung 9" angeordnet. Die Messeinrichtung 9" umfasst eine Zeiterfassungseinrichtung 10", eine Ortserfassungseinrichtung 11" und eine Durchflusserfassungseinrichtung 12". Die Messeinrichtung 9" ist mit der Steuereinheit 8" verbunden, so dass die an der Messeinrichtung 9" erhobenen Messwerte bei Steuerung des Absperrvorrichtung 6" berücksichtig werden können.

Die Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5" der Absperreinrichtung 1" weist eine Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung 13" auf, die mit der Steuereinheit 8" der Blockier- und/oder Drosseleinrichtung 5" verbunden ist.

Mit der Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung 13" können Daten versendet und/oder empfangen werden. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, die an der Messeinrichtung 9" erhobenen Werte an die zentrale Monitoring- und/oder Steuereinrichtung 14 zu übermitteln. Darüber hinaus kann der Wasserversorger neue Vorgaben über die Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung 13" auf die Steuereinheit 8" übertragen und weitere in dem Wasserversorgungssystem erhobene Messwerte der Blockier und/oder Drosseleinrichtung 5" zur Verfügung stellen. Beispielsweise kann es von Vorteil sein, wenn ein im Wasserversorgungssystem gemessener Wasserdruck an die Blockier und/oder Drosseleinrichtung 5" der Absperreinrichtung 1" übermittelt wird. Die Blockier und/oder Drosseleinrichtung 5" kann dann bei Unterschreitung eines Minimalwasserdrucks den Durchfluss an Wasser durch die Absperreinrichtung 1" begrenzen, um einen Ausfall der leitungsgebundenen Wasserversorgung in einzelnen Teilen des Wasserversorgungssystems vorzubeugen.

In Fig. 4 ist ein Ausschnitt eines Wasserversorgungssystems mit mehreren Absperreinrichtungen 1, 1", 1" in einer schematischen Darstellung gezeigt. Die als Knotenpunkte ausgebildeten Absperreinrichtungen 1" verbinden jeweils vor- und nachgelagerte Rohrleitungen 14, 15, mit Hilfe deren Wasser zu einer Mehrzahl von als Verbraucherendanschlüsse ausgebildeten Absperreinrichtungen 1, 1' geleitet werden kann. Eine als Knotenpunkt ausgebildete Absperreinrichtung 1" kann dabei auch mit einer Gruppe 19 von Absperreinrichtungen 1, 1' verbunden sein. Bei Begrenzung des Durchflusses an Wasser durch die als Knotenpunkte ausgebildeten Absperreinrichtungen 1" wird der Durchfluss an Wasser zu den entsprechenden Gruppen 19 von Absperreinrichtungen 1, 1' kollektiv begrenzt.

Das Wasserversorgungssystem weist außerdem noch die zentrale Monitoring- und/oder Steuereinrichtung 14 auf, von der aus alle Betriebsparameter des Wasserversorgungssystems zentral überwacht werden können. Die Monitoring- und/oder Steuereinrichtung 14 ist mit einer Kommunikationseinheit 20 zum Empfangen und/oder Senden von Signalen ausgestattet, so dass sie mit den Absperreinrichtungen 1, 1', 1" kommunizieren kann, um beispielsweise Messwerte auszutauschen. Darüber hinaus ist eine Messstelle 21 zum Messen von Betriebsparametern im Wasserversorgungssystem angeordnet. An dieser Messstelle 21 wird unter anderem ein Wasserdruck gemessen. Eine weitere Messstelle 22 befindet sich außerhalb des Wasserversorgungssystems, um Umgebungsparameter wie beispielsweise Wetterdaten zu messen. Beide Messstellen 21, 22 sind mit einer Kommunikationseinrichtung 23 zum Senden von Signalen ausgestattet, so dass die dort erhobenen Messwerte an die Absperreinrichtungen 1, 1', 1" und/oder an die zentrale Monitoring- und/oder Steuereinrichtung 14 übermittelt werden können.

Bezugszeichen

1, 1', 1" Absperreinrichtung

2, 2' Anschlusseinrichtung

3, 3', 3" Absperrorgan

4, 4', 4" Betätigungseinrichtung

5, 5', 5" Blockier- und/oder Drosseleinrichtung

6, 6" Absperrvorrichtung

7, 7', 7" abzweigsfreie Wasserleitung

8, 8', 8" Steuereinheit

9, 9', 9" Messeinrichtung

10, 10', 10" Zeiterfassungseinrichtung

11, 11', 11" Ortserfassungseinrichtung

12, 12', 12" Durchflusserfassungseinrichtung

13, 13', 13" Empfangs- und/oder Sendeeinrichtung der Absperreinrichtung 1, 1',

1"

14 Monitoring- und/oder Steuereinrichtung

15, 16 Rohrleitungen

17 erste Anschlusseinrichtung

18 zweite Anschlusseinrichtung

19 Gruppe von Absperreinrichtungen 1, 1'

20 Kommunikationseinheit der Monitoring- und oder Steuereinrichtung

14

21, 22 Messstelle

23 Kommunikationseinrichtung der Messstelle 21, 22

F Durchflussrichtung des Wassers