Digital Twin voor verbeterd voorraadbeheer bij ASR-systemen - Ontwikkeling en verkenning van de potentie

Ondergrondse waterberging van zoetwater (OWB of ‘Aquifer Storage and Recovery’ (ASR)) is een techniek die in veel sectoren kan worden toegepast voor het verduurzamen van het watergebruik en het robuuster maken van de zoetwatervoorziening. In Nederland wordt deze techniek met name in de glastuinbouw al veelvuldig toegepast. Echter is er op dit moment bij gebruikers van dit soort systemen beperkt inzicht in de actuele zoetwatervoorraad, wat kan leiden tot suboptimaal gebruik van de ASR-systemen. Een Digital Twin, een virtuele ‘kloon’ die het werkelijke ASR-systeem nabootst, biedt in theorie de potentie om tot optimale benutting te komen. Om inzicht te krijgen in deze potentie en wat daar voor nodig is, was het doel van dit project was om Digital Twins te ontwikkelen voor twee ASR-systemen, en te evalueren of en hoe er tot een ‘proof-of-concept’ gekomen kan worden. Dit om een verbeterd inzicht te krijgen in de mogelijkheden en meerwaarde van digital twins voor ASR.
De twee hiervoor gebruikte casussen zijn een ASR-systeem voor de glastuinbouw in Dinteloord en een ASR-systeem voor de drinkwatervoorziening in Hoorn. Hiervoor zijn numerieke grondwatermodellen ontwikkeld die op basis van historische en actuele pompgegevens het echte systeem proberen na te bootsen. Om deze modellen real-time mee te laten lopen met de fysieke ASR-systemen werden dagelijkse monitoringsgegevens van de ASR-putten geïmporteerd en werden de numerieke modellen iedere dag geactualiseerd. De monitoringsgegevens en de modelresultaten werden vervolgens gevisualiseerd in een beslissingsondersteunend dashboard. Voor de integratie tussen de ASR-systemen, de numerieke modellen en het dashboard is gebruik gemaakt van de Delft-FEWS software. Naast de actualisatie van de modellen tot de huidige situatie werden in het systeem ook dagelijks twee toekomstscenario’s gesimuleerd met verschillende onttrekkingsdebieten, om een inschatting te krijgen van de nog winbare hoeveelheid opgeslagen zoetwater in de ondergrond. De ontwikkelde systemen hebben uiteindelijk ongeveer een jaar digitaal ‘meegedraaid’ met de fysieke ASR systemen.