Die Entwicklungsperspektiven der Technologie und des Marktes für Online-Wasserqualitätsanalysegeräte

Im Bereich der Datenverarbeitung entstehen stetig neue, fortschrittliche Algorithmen und Verfahren zur Modellierung der Wasserqualität. Diese Fortschritte verbessern die Funktionalität von Online-Wasseranalysegeräten der nächsten Generation und optimieren die Nachbearbeitungsmöglichkeiten, wodurch aussagekräftigere und handlungsrelevantere Wasserqualitätsdaten gewonnen werden können. Daher werden neben Hardware und Analysemethoden auch Software und Datenverarbeitungstechnologien zu integralen Bestandteilen dieser Geräte. Zukünftig werden sich Online-Wasseranalysegeräte voraussichtlich zu integrierten Systemen entwickeln, die Hardware, Materialien, Software und Algorithmen vereinen.

Durch die Entwicklung und Anwendung neuartiger Analysemethoden und -prinzipien sowie den Einsatz fortschrittlicher Materialien wird die Anpassungsfähigkeit von Sensoren an komplexe Wassermatrices deutlich verbessert. Gleichzeitig ermöglicht die Integration von IoT-Technologien die Fernüberwachung und -verwaltung der Sensorlebensdauer und des Betriebszustands in Echtzeit, wodurch die Wartungseffizienz gesteigert und die damit verbundenen Kosten gesenkt werden.

Mit der ausgereiften Anwendung der 3D-Drucktechnologie wird zudem die kundenspezifische Entwicklung und Fertigung von Sensoren, die auf spezifische Wasserqualitätsbedingungen zugeschnitten sind, möglich. So können beispielsweise unterschiedliche Materialien, Strukturen und Fertigungsverfahren eingesetzt werden, um Sensoren herzustellen, die für Trinkwasser, Meerwasser oder Industrieabwasser optimiert sind – selbst bei der Messung desselben Wasserqualitätsparameters – und damit unterschiedlichen Umweltanforderungen gerecht werden.

Noch wichtiger ist, dass die Kosten für Sensoren – ähnlich wie bei anderen elektronischen Geräten – aufgrund des großflächigen Einsatzes im Zeitalter des Internets der Dinge (IoT) voraussichtlich drastisch sinken werden. Dann könnten Einweg- und wartungsfreie Online-Wasserqualitätssensoren Realität werden. Auch die hohen Kosten komplexer Online-Analysegeräte werden sich durch Skaleneffekte verringern. Wartungsherausforderungen lassen sich durch Designoptimierung, den Einsatz fortschrittlicher Materialien und langlebiger Komponenten weiter minimieren. Fortschritte in der Technologie des industriellen Internets der Dinge (IIoT) ermöglichen die Integration von Zusatzsensoren in die Gerätehardware, um wichtige Leistungsparameter und dynamische Änderungskurven während des Betriebs zu erfassen. Durch die intelligente Identifizierung von Wendepunkten, Steigungen, Spitzenwerten und Integrationsflächen können diese Daten in mathematische Modelle übersetzt werden, die das „Geräteverhalten“ beschreiben. Dies ermöglicht Ferndiagnose, vorausschauende Wartung und gezielte präventive Eingriffe, wodurch letztendlich Wartungshäufigkeit und -kosten reduziert und die breite Akzeptanz von Online-Wasserqualitätsanalysegeräten weiter gefördert werden.
Aus Sicht der Marktentwicklung wird erwartet, dass der Markt für Online-Wasserqualitätsanalysegeräte, ähnlich wie andere aufstrebende Technologien und Branchen, eine phasenweise Entwicklung durchlaufen wird – von einem anfänglich langsamen Wachstum bis hin zu einer anschließenden Phase der rasanten Expansion.

In der Anfangsphase wurde die Marktnachfrage durch zwei Hauptfaktoren eingeschränkt. Der erste war die Wirtschaftlichkeit, insbesondere die Kosten-Nutzen-Analyse. Damals waren die Investitions- und Betriebskosten für Online-Analysegeräte im Vergleich zu den geringen Kosten für Wassernutzung, Wasserpreise und Abwassergebühren relativ hoch, was diese Technologie wirtschaftlich weniger attraktiv machte.