Olaf Brinkmann: Der HRW-Podcast der Wissenschaft. In dieser Folge KI und Wasser, was die Digitalisierung bringt. Hallo und herzlich willkommen beim HRW-Podcast der Wissenschaft. Ich bin Olaf Brinkmann und ich freue mich, dass ihr wieder dabei seid. Jetzt stellt euch mal vor, es ist ein heißer Sommertag. Ihr kommt nach Hause, dreht den Wasserhahn auf und nichts passiert. Kein Tropfen. Oder schlimmer noch, das Wasser kommt, aber es riecht seltsam oder ist nicht mehr trinkbar. Unvorstellbar? Für uns ja, denn wir sind es gewohnt, dass Wasser in bester Qualität jederzeit aus dem Hahn kommt. Aber das ist kein Zufall. Dahinter steckt ein ausgeklügeltes System aus Technik, Daten, Infrastruktur und Expertenwissen, das unsere Wasserversorgung sicherstellt. Und genau hier kommt die Digitalisierung ins Spiel. Sie entscheidet darüber, wie effizient, sicher und nachhaltig unser Wassersystem auch in Zukunft funktioniert. Aber wie digital ist denn die Wasserwirtschaft heute wirklich und wo gibt es noch Luft nach oben? Darüber spreche ich jetzt mit Prof. Dr. Mark Oelmann. Er ist Experte für Energie- und Wasserökonomik und hat mit seinem Team den HRW-Digitalisierungsindex für die Wasserwirtschaft entwickelt. Ein Tool, das zeigt, wie gut die Branche digital aufgestellt ist und wo es noch Potenzial gibt. Herzlich willkommen Mark, schön, dass du da bist. Prof. Dr. Mark Oelmann: Danke für die Einladung. Olaf Brinkmann: Mark, unsere Hörerinnen und Hörer wollen dich natürlich erst mal kennenlernen. Deswegen spielen wir wie immer unser kleines Spiel. Ich stelle dir einige Fragen und du wählst zwischen zwei Antworten, okay? Prof. Dr. Mark Oelmann: Gut. Olaf Brinkmann: Lieber Trinkwasser aus der Leitung oder aus der Flasche? Prof. Dr. Mark Oelmann: Aus der Leitung. Olaf Brinkmann: Analoge Notizen mit Stift und Papier oder alles digital auf dem Tablet? Prof. Dr. Mark Oelmann: Auf dem Papier tatsächlich. Olaf Brinkmann: Frühaufsteher oder Nachteule? Prof. Dr. Mark Oelmann: Nachteule. Olaf Brinkmann: Ja, ich auch. Mark, was genau bringt es mir als Verbraucher, wenn Wasserversorger KI nutzen? Habe ich dann immer sauberes Wasser? Wird es günstiger oder geht es um mehr Sicherheit und Nachhaltigkeit? Prof. Dr. Mark Oelmann: Alles. Grundsätzlich ist KI ja de facto nichts anderes als eine Optimierungsmaschine. Sie ist an der Stelle in der Lage, mittels großer Daten Strukturen zu entdecken und diese auch nutzbar zu machen, etwa in Echtzeit. Und wenn das geschieht, dann hilft mir KI beziehungsweise helfen mir solche Algorithmen, sowohl die Versorgungssicherheit zu erhöhen als auch Kosten zu senken und Nachhaltigkeit zu stärken. Olaf Brinkmann: Digitalisierung ist ein großer Begriff. Von Algorithmen hast du schon gesprochen. Was genau ist Digitalisierung in der Wasserwirtschaft? Geht es auch um Daten, Sensoren, was spielt da alles mit rein? Prof. Dr. Mark Oelmann: Digitalisierung ist zunächst einmal ein Oberbegriff. KI ist ein Teil davon. Auch KI müssen wir differenzieren. Auf der einen Seite haben wir Large Language Models, GPT kennt jeder. Womit wir uns vor allen Dingen beschäftigen, ist die Auseinandersetzung mit Zeitreihendaten. Das bedeutet, ich habe eine große Liste und für jede Viertelstunde einen entsprechenden Wert, und das über zehn Jahre zurück. Auf Basis dieser Werte entwickeln wir Algorithmen und suchen nach Regelmäßigkeiten oder Unregelmäßigkeiten mittels KI-Instrumenten. Olaf Brinkmann: Dabei arbeiten dein Team und du ja eng mit der Wasserwirtschaft zusammen. Wie sieht das konkret aus? Prof. Dr. Mark Oelmann: Das ist eine mir außerordentlich wichtige Frage. KI ist aus meiner Erfahrung kein Voodoo. Wir haben hier eine klare Arbeitsteilung. KI hat die Fähigkeit, Strukturen automatisiert und sehr schnell zu erkennen. Das machen wir uns zunutze. Aber Auffälligkeiten in Zeitreihen zu beurteilen, also ob eine Auffälligkeit ein Problem darstellt oder nicht, das kann KI nicht leisten. Das ist die Aufgabe der Menschen vor Ort, also derjenigen, die im Wasserwerk arbeiten, für Netze zuständig sind oder auf einer Kläranlage arbeiten. Deswegen ist es ein Zusammenspiel. Olaf Brinkmann: Müssen Wasserversorger denn immer digitaler werden oder können sie auch so weitermachen wie bisher? Prof. Dr. Mark Oelmann: Aus meiner Sicht müssen sie digitaler werden. Wir haben in der Wasser- und Abwasserentsorgung ähnliche Probleme wie in anderen Branchen, vor allem beim Nachwuchs. Wir haben in Deutschland rund 6.000 Wasserversorger und 6.000 Abwasserentsorger. Viele davon sind klein und liegen eher in der Peripherie. Es wird immer schwieriger, qualifiziertes Personal zu finden. Die Möglichkeiten sind dann, sich zusammenzuschließen oder bestimmte Aufgaben mit KI-Unterstützung zu erledigen. Das Schöne ist, dass KI es ermöglicht, das Erfahrungswissen langjähriger Wasserwerks- oder Kläranlagenmeister in Algorithmen zu sichern. Olaf Brinkmann: Du hast mit deinem Team den HRW-Digitalisierungsindex für die Wasserwirtschaft entwickelt. Kannst du kurz erklären, was das ist? Prof. Dr. Mark Oelmann: Der HRW-Digitalisierungsindex baut auf zwei vorherigen Arbeiten auf. Wir haben zunächst digitale Reifegradmodelle mit großen Wasser- und Abwasserentsorgern entwickelt. Dann kamen die großen Verbände auf mich zu und sagten, es ist interessant zu wissen, wie die großen Unternehmen aufgestellt sind, aber wie sieht es bei den kleinen und mittleren aus? Daraufhin haben wir noch deutlich mehr Mitarbeitende interviewt, um darzustellen, wo die Unternehmen aktuell stehen, wo Herausforderungen liegen und wie man diesen begegnen kann. Olaf Brinkmann: Und was kam dabei heraus? Was zeigen die Ergebnisse? Prof. Dr. Mark Oelmann: Die Ergebnisse zeigen, dass viele an ähnlichen Punkten stehen. Wenn wir davon ausgehen, dass der Kern der Digitalisierung die Inwertsetzung von Daten ist, dann geht es zunächst darum, die Daten überhaupt so verfügbar zu haben, dass man mit ihnen arbeiten kann. Das ist oft nicht gegeben. Zuerst müssen Daten erhoben werden, Sensoren müssen vorhanden sein, Daten müssen übertragen und sinnvoll gespeichert werden. Oft werden Daten nur für eine einzelne Wertschöpfungsstufe genutzt, zum Beispiel für die Wasseraufbereitung im Wasserwerk. Wenn ich darüber hinaus Mehrwert erzeugen will, muss ich Daten verknüpfen, etwa mit Netzdaten oder Kundendaten. Hier gibt es auch Zurückhaltung, etwa aus Gründen der Datensicherheit. Digitalisierung ist außerdem mehr als eine technische Transformation. Sie ist auch eine unternehmenskulturelle Transformation. Es gibt Ängste, und Mitarbeitende müssen mitgenommen werden. Das ist von großer Bedeutung. Diese Aspekte bilden wir im kostenfrei abrufbaren Digitalisierungsindex ab. Olaf Brinkmann: Abrufbar im Internet unter digitalisierungsindex-wasserwirtschaft.de. Welche nächsten Schritte braucht es deiner Meinung nach, um die Wasserwirtschaft noch digitaler und zukunftssicherer zu machen? Prof. Dr. Mark Oelmann: Zunächst müssen die Hausaufgaben gelöst werden, die wir im Digitalisierungsindex identifiziert haben. Wir sprechen von grundlegenden Fragen. Haben wir die richtigen Sensoren? Die richtigen Übertragungstechniken? Die richtigen Datenhaltungssysteme? Wie stellen wir sicher, dass wir Daten zusammenführen und gleichzeitig Datensicherheitsaspekte berücksichtigen? Das sind die unmittelbaren Fragestellungen. Danach geht es über die Algorithmenentwicklung dahin, die verschiedenen Tools tatsächlich in den Unternehmenssystemen nutzbar zu machen. Das ist ein sehr großes Thema. Olaf Brinkmann: Mark, du leitest den Studiengang BWL Energie- und Wassermanagement. Wie bereitest du deine Studierenden auf ihren künftigen Arbeitsplatz vor? Prof. Dr. Mark Oelmann: Im Studiengang BWL Energie- und Wassermanagement stellen wir uns die Frage, wie betriebswirtschaftliche und volkswirtschaftliche Methoden genutzt werden können, um Fragestellungen der Energie- und Wasserwirtschaft zu beantworten. KI ist dabei ein Thema, aber nur ein kleiner Wahlmodulbestandteil. Wir haben nicht vor, den Studiengang in einen reinen KI-Studiengang umzuwandeln. Ich bringe das, was ich forschungsseitig mache, in die Lehre ein. Nicht mehr und nicht weniger. Olaf Brinkmann: Deine Forschung hat auch einen gesellschaftlichen Nutzen. Worin besteht der? Prof. Dr. Mark Oelmann: Da schließt sich der Kreis zum Anfang. KI in der Wasserwirtschaft hilft, Kosten zu senken, Nachhaltigkeit zu sichern und die Energiewende zu begleiten. Zum Beispiel, indem Energie effizienter genutzt wird oder indem Energie dann nachgefragt wird, wenn viel erneuerbare Energie vorhanden ist. In Zeiten geringer Erzeugung können Wasserversorger etwa über Laufwasserkraftwerke oder Klärgasverstromung eigene Energie nutzen. Das sind aus meiner Sicht zentrale Nachhaltigkeitsaspekte. Ein weiterer Aspekt ist, dass KI auch Beschäftigungsmöglichkeiten für geringer qualifizierte Menschen schaffen kann. Das hat ebenfalls eine große gesellschaftliche Relevanz. Olaf Brinkmann: Auf jeden Fall. Mark, vielen Dank für deine spannenden Antworten. Wir haben in unserem Podcast auch das Format Never Stop Growing. Ich stelle dir dazu drei kurze Fragen, und du antwortest spontan, ja? Prof. Dr. Mark Oelmann: Gut. Olaf Brinkmann: Never Stop Growing soll ja nicht nur ein Claim sein. Wie setzt du das in deiner Arbeit um? Prof. Dr. Mark Oelmann: Indem ich offen und interessiert bin und Menschen um mich schare, mit denen ich gemeinsam Dinge voranbringen kann. Olaf Brinkmann: Wenn du nach vorne schaust, was ist dein Wunsch für die HRW in zehn Jahren? Prof. Dr. Mark Oelmann: Dass sie sich weiter so entwickelt wie aktuell, sowohl bei den Studierendenzahlen als auch ganz wesentlich im Bereich der Forschung. Olaf Brinkmann: Und was kannst du als Professor tun, damit Studierende wachsen können? Prof. Dr. Mark Oelmann: Ich kann für meine Studierenden da sein. Das ist das A und O. Ich möchte nahbar sein, ansprechbar sein und sie nicht nur in studiengangsrelevanten Themen begleiten. Olaf Brinkmann: Dafür wünsche ich dir gutes Gelingen. Mark, wir sind am Ende. Vielen Dank für das spannende Gespräch. Prof. Dr. Mark Oelmann: Dankeschön. Sehr gerne. Ich danke dir, Olaf. Olaf Brinkmann: Liebe Hörerinnen und Hörer, wenn euch unser Podcast gefallen hat, dann empfiehlt uns gern weiter an Kolleginnen und Kollegen, an Kommilitoninnen und Kommilitonen oder an alle, die sich für Wasserwirtschaft, Digitalisierung und Forschung an der HRW interessieren. Nutzt auch unsere weiteren Formate, zum Beispiel Köpfe der HRW. Dort erfahrt ihr mehr über spannende Berufsbilder und die Menschen hinter den Kulissen der Hochschule. Danke fürs Zuhören und bis zum nächsten Mal. Euer Olaf Brinkmann.