BEPROACT - Betere waterkwaliteit in Vlaanderen dankzij slimme data-analyse en internet-of-things

Vlaanderen is pionier in het slim monitoren van waterkwaliteit. Dankzij  internet-of-things-technologie volgt de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) vervuiling sneller en  preciezer op. Slimme data-analyse maakt het mogelijk om de ecologie van onze waterlopen beter dan  ooit te beschermen. Als technische partner helpt Geosparc om dit te realiseren. De Europese Unie en  VLAIO steunen het project.  

Schoon water in onze rivieren is van levensbelang voor mens en dier. Ook voor industrie en landbouw is het onmisbaar. Hevige regenval, sluikstort of zelfs het bluswater van een brand vervuilt onze waterlopen. Vlaanderen loopt historisch voorop in het monitoren van waterkwaliteit en gaat nu als eerste regio nog een stap verder.

IoT, data en AI ten dienste van het milieu  

Sondes in onze waterlopen meten o.a. temperatuur, pH-niveau, zuurstofgehalte, geleidbaarheid, de troebelheid of de concentratie van bepaalde stoffen. De Vlaamse Milieumaatschappij verzamelt de data en volgt op met gepaste acties. Is er een incident? Dan slaat het systeem gericht alarm. 'Nieuwe internet-of-things-technologie maakt deze aanpak efficiënter', zegt Rudy Cautaerts, afdelingshoofd van de Vlaamse Milieumaatschappij. 'Dankzij digitale meettechnieken kunnen we 24/7 data verzamelen. Die enorme hoeveelheid gegevens analyseren en evalueren we op een intelligente manier, zodat ze een voorspellende waarde krijgt.’

Dankzij voorspellende algoritmes berekent het systeem bijvoorbeeld de kans op een daling van het  zuurstofgehalte in het water met risico op vissterfte. Het schakelt dan proactief zuurstofmachines aan om  de vissen in leven te houden. De technologie helpt ook om vervuilers efficiënter te identificeren en  verantwoordelijk te stellen voor schade aan het milieu. Philippe Vertonghen van VMM: 'Met slimme  dataverwerking traceren we de locatie en de bron van vervuiling sneller en nauwkeuriger. Het laat ons toe  om tijdig in te grijpen. Toen na een dambreuk bietenpulp van een Franse suikerfabriek in de Schelde  stroomde, identificeerden we meteen de locatie van de vervuiling en hoe snel ze stroomafwaarts dreef. De  schade bleef beperkt.’

Slimmere sondes  

Als technische partner helpt Geosparc bij de opzet van het IoT-platform, gebouwd op het open source  FIWARE-platform. Het Gentse bedrijf verenigt experten in internet-of-things-technologie en is  gespecialiseerd in data-analyse en artificiële intelligentie. Eerder werkten Geosparc en VMM al succesvol  samen, o.m. bij het ontwikkelen van een tracing-algoritme dat giftig afvalwater in de riool opspoort. Aan dit  nieuwe project werken ook het Luxembourg Institute of Science and Technology en Université de Lille mee.  

‘Met datatechnologie maak je de sondes slimmer’, zegt Tom De Kegel, projectleider bij Geosparc. ‘Het  systeem slaat gerichter alarm door rekening te houden met o.a. vorige metingen en de omgeving van de  sonde. Het is nodig om het onderscheid maken tussen natuurlijke fenomenen en vervuiling. Een voorbeeld?  Een verhoogde elektrische geleidbaarheid van het water kan zowel duiden op een hoger zoutgehalte als op  aanwezigheid van vervuilende stoffen. Water aan de kust is sowieso zouter dan in Limburg. Daar moet het  systeem rekening mee houden. Onze algoritmes interpreteren de grote hoeveelheid data slimmer. Dat laat  VMM toe om gerichter te handelen.’

Efficiënter werken en schaalbaarheid 

De sondes in de waterlopen vergen  regelmatig onderhoud. ‘Het is niet nodig om  standaard tweewekelijks ter plaatse te gaan  om een sonde schoon te maken’, zegt Tars  Morel, technisch expert bij Geosparc. ‘De  data vertellen wanneer het echt nodig is. Het  systeem meldt wanneer welke reparatie  nodig is. Het team van VMM werkt daardoor  veel efficiënter.’  

Dat creëert de ruimte om nieuwe sensoren  toe te voegen. Het doel is om in de komende  jaren het aantal multiparametersondes, die  de basiskwaliteit van het water via diverse  parameters meten, te verdubbelen. Méér  sondes monitoren de basiskwaliteit  fijnmaziger, wat het milieu ten goede komt.  Het optimaal beheer resulteert ook in een  langere levensduur van de sondes.

Vlaanderen loopt voorop  

De nood aan goed waterkwaliteitbeheer is groot in Vlaanderen. 'Historisch kende Vlaanderen een  problematiek van vervuiling', zegt Ward De Cooman, bio-ingenieur van VMM. 'Vandaag loopt onze regio  voorop in het beheer van waterkwaliteit. Door de klimaatverandering moeten we verstandig omgaan met  water, zowel bij droogte als bij hevige regenval. In het buitenland kijkt men met interesse naar deze nieuwe  Vlaamse datatechnologie.’  

Dit maakt deel uit van BEPROACT, kort voor ‘building an ecosystem to proactively develop data-driven asset  management’. BEPROACT is een groot innovatieproject van Interreg Noordwest-Europa. Het doel: kritieke  infrastructuur, zoals waterwegen of snelwegen, met data beter beheren en problemen proactief  voorkomen. Dat vermindert de kosten en verlengt de levensduur. BEPROACT verenigt elf deelnemers, van  universiteiten tot overheden en expertbedrijven, uit vijf landen die deel uitmaken van Interreg Noordwest Europa. De Europese Unie steunt het project met een budget van 6 miljoen euro. Ook het Agentschap  Innoveren & Ondernemen Vlaanderen steunt de technologie van Geosparc en VMM. 

Het project loopt tot maart 2027. Dat is de streefdatum waarop de technologie in werking zal zijn in de  Vlaamse waterlopen.  

BeProAct in Europa

Aan het BeProAct-project werken in totaal elf projectpartners uit zes verschillende landen:

• Projectleider: Ministry of Infrastructure and Water management – Rijkwaterstaat (NL)

• Flanders Environmental Agency – VMM (BE)

• Geosparc BV (BE)

• University of Lille – Ulille (FR)

• Burgundy-Franche-Comté Regional Council – Région BFC (FR)

• The Autobahn GmbH of the Federal Government - AdB (DE)

• Federal Highway Research Insitute – BASt (DE)

• Dublin City Council – DCC (IE)

• Luxembourg Institute of Science and Technology - LIST (LU)

• Netherlands Organisation for Applied Scientific Research – TNO (NL)

• Foundation IMEC Netherlands – IMEC (NL)

Meer informatie via https://beproact.nweurope.eu/partners

Deelnemers van het Europese BEPROACT-project, waaronder het team van Geosparc (links)