Was ist Umweltüberwachung?

Moderne Unternehmen sind sich mehr denn je des Wertes der vor Ort gesammelten Daten bewusst und wissen, wie sie sicherstellen können, dass ihre Geräte, Systeme und Prozesse umweltverträglich, effizient und produktiv bleiben. Also - was ist Umweltüberwachung? Auch wenn die Anwendungsfälle breit gefächert sind, können wir es als ein System aus verteilten Sensoren, drahtloser Konnektivität, Edge Computing und Sichtbarkeitstools definieren, das Bedingungen, Prozesse und Geräte überwacht, um den Zustand der Umwelt zu verfolgen und/oder Ereignisse und Ausfälle zu verhindern, die die Umwelt schädigen können.

Im weiteren Sinne bezieht sich der Begriff "Umweltbedingungen" in vielen Fällen auf Hitze, Kälte, Feuchtigkeit, Vibrationen und andere Umgebungsvariablen, die sich negativ auf den gleichmäßigen und zuverlässigen Betrieb von Anlagen auswirken können. Mit anderen Worten: Auch wenn wir zunächst an die ökologische Definition der Umweltüberwachung denken, umfasst der Begriff auch diese Variablen und ihre Auswirkungen auf den Betrieb.
 
Obwohl es schon seit einiger Zeit Technologien zur Umweltüberwachung gibt, ist es für Unternehmen, die schnell auf sich ändernde Umweltbedingungen reagieren müssen, oft schwierig, auf diese Daten zu reagieren, die weit außerhalb der traditionellen On-Premise- oder Cloud-Umgebungen erzeugt werden. Branchen wie die verarbeitende Industrie, die Landwirtschaft und die Energiewirtschaft nutzen Netzwerke von Internet-of-Things-Geräten (IoT), um die Umweltüberwachung in ihre Abläufe zu integrieren. Dadurch ändert sich die Art und Weise, wie diese Unternehmen mit ihrer Umgebung interagieren und auf sie reagieren.

Was versteht man unter Umweltüberwachung?

Umweltüberwachung bedeutet den Einsatz von Beobachtungstechniken und -instrumenten (wie Sensoren, drahtlose Kommunikation und Fernverwaltungssoftware), um Umweltbedingungen an einem bestimmten Standort zu erkennen, zu beobachten und zu messen. Die tatsächliche Realität dieser Prozesse - die verwendeten Werkzeuge, die Auswahl der Parameter und die Umsetzung der Prozesse - kann jedoch je nach Anwendungsfall sehr unterschiedlich sein.
 
In der Vergangenheit wurde die Umweltüberwachung hauptsächlich für ökologische Zwecke eingesetzt. Forscher, die zum Beispiel die Luftverschmutzung oder die Auswirkungen der industriellen Verschmutzung auf Schutzgebiete und Lebensräume beobachten wollen, könnten unverbundene Methoden zur langfristigen Messung der Umweltbedingungen einsetzen.

In regelmäßigen Abständen mussten sie die von ihnen verteilten Überwachungsgeräte vor Ort abholen, um die gewünschten Daten zu erhalten. Dank der Geräte von IoT , der drahtlosen Konnektivität und der Plattformen, die einen nahezu sofortigen Zugriff auf Informationen von jedem Ort aus ermöglichen, sind die Grundsätze der Umweltüberwachung nun auf neue Anwendungsfälle anwendbar, von der Überwachung von Wasseraufbereitungsanlagen und der Grundwasserversorgung bis hin zur Überwachung von Öl- und Gaspipelines auf Lecks.
 

Ziele der Umweltüberwachung

Bei der Einführung der Umweltüberwachung muss sich jede Organisation überlegen, welche primären und sekundären Ziele sie verfolgt. Auf diese Weise können sie den strategischen Einsatz von angemessen konzipierten IoT Geräten planen.
 
In der Industrie werden unter anderem folgende Gründe für die Umweltüberwachung genannt:

• Optimierung der Betriebsabläufe für Sicherheit und Effizienz. Die Umweltüberwachung ermöglicht es Unternehmen, die sich ändernden Bedingungen vor Ort zu beobachten und darauf zu reagieren, wodurch das Risiko von Anlagenausfällen, Unfällen und daraus resultierenden Schäden verringert wird.
• Minimierung der Auswirkungen eines Unternehmens auf die Umwelt. Industriestandorte können mithilfe ökologischer Überwachungstechniken die Verschmutzung oder den Kohlenstoffausstoß verfolgen und Wege zur Verringerung finden.
• Validierung von laufenden Sicherheitsprotokollen. In Branchen, die für einen effektiven Betrieb bestimmte Standortbedingungen benötigen, können Unternehmen ihre bestehenden Verfahren anhand von Umweltüberwachungsberichten bewerten.

Techniken der Umweltscans und -überwachung

Bei der Überwachung von Umweltsystemen können Organisationen aus einer Vielzahl von Scan- und Überwachungstechniken wählen. Datenströme, die an Edge-Standorten generiert werden, können Tausende von Datenpunkten erzeugen, oft viel mehr, als in der Cloud für die Echtzeitnutzung verarbeitet oder gespeichert werden können. Daher ist es wichtig zu überlegen, welche Techniken für die Branche, die Prioritäten und die betrieblichen Anforderungen der jeweiligen Organisation am besten geeignet sind.
 
Diese Techniken lassen sich in drei große Kategorien von Umweltproblemen unterteilen:

• Überwachung der Luftqualität
  • Verwendung von Sensoren zur Messung von Temperatur, Feuchtigkeit oder Emissionen
  • Modellierung der Luftausbreitung mit Hilfe von Sensornetzen und Modellen des geografischen Informationssystems (GIS)
• Überwachung der Wasserqualität
  • Einsatz von Sensoren zur Überwachung von Temperatur, chemischer Zusammensetzung und Radioaktivität
  • Umweltproben zur Messung biologischer und chemischer Parameter
• Überwachung der Bodenqualität
  • Stichproben oder Mischproben zur Messung von organischem Material, Verunreinigungen, pH-Werten oder Artenvielfalt
  • Einsatz von Fernsensoren, Elektromagneten und GIS zur Messung des Salzgehalts
  • Überwachung von Erosion und Instabilität
  • Prüfung der Bodenverdichtung

Beispiele für Umweltüberwachungssysteme

Die Verfügbarkeit von Fernüberwachungslösungen und neuen drahtlosen Technologien hat es Unternehmen in der Öl- und Gasindustrie, im verarbeitenden Gewerbe, in der Landwirtschaft und sogar im Gesundheitswesen ermöglicht, von der Umweltüberwachung zu profitieren. Mit Hilfe von IoT-basierten Umweltüberwachungssystemen [Link zu IoT Basierte Umweltüberwachung nach der Veröffentlichung] können Unternehmen proaktive Umweltüberwachung und -bewertung in ihre Management- und Betriebsprozesse vor Ort integrieren.
 
Wie die folgenden Beispiele für Umweltüberwachungssysteme zeigen, kann die Einführung dieser auf IoT basierenden Überwachungssysteme Unternehmen dabei helfen, schneller und besser auf Situationen zu reagieren, die eine sofortige Reaktion erfordern (z. B. Leckagen oder Geräteausfälle), aber auch auf langfristige Probleme (z. B. Verschmutzung und Veränderungen der Wasserversorgung).
 

Systeme zur Überwachung der Umweltverschmutzung

Die Überwachung der Umweltverschmutzung hat sich zu einem äußerst wertvollen Instrument in der Fertigung, der Raumplanung und der Landwirtschaft entwickelt. Mit diesen Systemen können Unternehmen Verschmutzungen und Verunreinigungen, die sich auf natürliche und vom Menschen geschaffene Wasserspeicher, die Luft- und Bodenqualität auswirken, beobachten, messen und sogar eindämmen. Die Überwachung des Säuregehalts und der allgemeinen chemischen Zusammensetzung dieser Umweltelemente kann sowohl privaten als auch öffentlichen Organisationen wertvolle Informationen liefern - aber sie müssen auch in der Lage sein, diese Informationen schnell zu verarbeiten und darauf zu reagieren.
 
Wenn diese Umweltüberwachungsfunktionen über die Plattform IoT integriert und verwaltet werden, können Unternehmen und lokale Behörden schneller auf die Auswirkungen der Umweltverschmutzung auf die Projektfristen, die Betriebszeit der Anlagen, die öffentliche Gesundheit, die Sicherheit der Arbeitnehmer und die Bemühungen um Nachhaltigkeit reagieren. Ein Beispiel, Bauunternehmen und landwirtschaftliche Betriebe die für den Beginn und den Abschluss regulierter Projekte eine Umweltverträglichkeitsprüfung benötigen, können eine kontinuierliche Umweltüberwachung einführen, um stets über die Bedingungen vor Ort informiert zu sein und darauf reagieren zu können.

Leckerkennungssysteme

Zwar sind viele Arten der Umweltüberwachung wichtig für die Öl- und GasindustrieLeckerkennungssysteme sind besonders wichtig, um die Sicherheit der Mitarbeiter zu gewährleisten, Umweltschäden zu verhindern und potenzielle finanzielle Verluste zu minimieren. Die Umweltüberwachungssysteme, auf die sich Öl- und Gasunternehmen verlassen, müssen für eine frühzeitige, zuverlässige Leckerkennung bei erdverlegten und oberirdischen Pipelines optimiert werden.
 
Sowohl flüssige als auch gasförmige Brennstoffe sind leicht brennbar, was die mit Geräten vollgestopfte Umgebung eines Erdgasfeldes, eines Ölfeldes oder einer Ölplattform zu einem sehr gefährlichen Ort macht. Außerdem stellt ein anhaltendes Leck, wenn es unkontrolliert bleibt, eine erhebliche Bedrohung für die umliegende Pflanzen- und Tierwelt dar, ganz zu schweigen von den gesundheitlichen Folgen für die Bevölkerung, wenn das ausgetretene Öl oder Gas das Grundwasser verunreinigt. Mit den richtigen Geräten von IoT , die zur Überwachung der Umweltbedingungen dienen, können Öl- und Gasunternehmen Leckerkennungssysteme einrichten, die sie schnell auf das Problem aufmerksam machen, so dass sie es frühzeitig angehen und die daraus resultierenden Schäden minimieren können.
 

Abwasser Überwachungssysteme für Hebeanlagen und Tanks

Auch wenn die meisten Menschen die Abwasserentsorgung nicht mit der Bedeutung der Umweltqualität in Verbindung bringen, gehören Abwasseraufbereitungs- und -speichersysteme zu den wichtigsten Anwendungsfällen für die Umweltüberwachung. Abwasserentsorgung hat Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit, die Verfügbarkeit von Wasser, landwirtschaftliche Erträge und vieles mehr. Bei falscher Handhabung oder Fehlfunktionen können Abwasseranlagen und -lager dauerhafte Schäden in den umliegenden Gemeinden verursachen.
 
Durch den Einsatz und die Verbindung von Netzwerken von IoT Geräten können die für den Betrieb und die Überwachung von Abwasserhebeanlagen und -tanks zuständigen Gemeinden wirksame Umweltüberwachungssysteme aufbauen, die die chemischen Eigenschaften des behandelten Wassers in Echtzeit erfassen und messen. Darüber hinaus können diese Systeme mit Sensoren zur Leckerkennung kombiniert werden, die dazu beitragen, die Verunreinigung des Grundwassers zu verhindern und die Exposition der kommunalen Mitarbeiter gegenüber schädlichen Schadstoffen, einschließlich pathogener Bakterien oder Viren, zu begrenzen.
 

Grundwasser- und Aquiferüberwachungssysteme

 
Eine weitere Möglichkeit, wie die auf IoT basierende Umweltüberwachung zur Verbesserung der öffentlichen Gesundheit und der landwirtschaftlichen Produktivität genutzt werden kann, ist Verbesserung des Grundwasserschutzes. In den Vereinigten Staaten umfasst das Grundwasser 37% der öffentlichen Wasserversorgung - das Wasser, mit dem die Gemeinden ihre Haushalte und Gewerbebetriebe versorgen, und mehr als 90 % des Trinkwassers für die Landbevölkerung.
 
Die Folgen und Merkmale von Umweltverschmutzung des Grundwassers und Grundwasserleiter können erst nach geraumer Zeit offensichtlich werden, aber wenn die Verschmutzung einmal eingetreten ist, kann es sehr schwierig sein, sie rückgängig zu machen oder zu beheben. Industrie- und Gewerbebetriebe sind die häufigsten Verursacher, was zu ökologischen Schäden und gesundheitlichen Problemen sowie zu Geldbußen von Aufsichtsbehörden wie der Environmental Protection Agency (EPA) führen kann.
 

Warum ist Umweltüberwachung wichtig?

Mit den Geräten von IoT , die für die Beobachtung und Messung spezifischer Umweltbedingungen entwickelt wurden, können Unternehmen und Behörden die Umweltüberwachung an einer Vielzahl von Standorten einführen. Ganz gleich, ob sie die Wasser-, Boden- oder Luftqualität messen, diese IoT Sensoren bieten Einblicke in die Bedingungen vor Ort und liefern datengestützte Erkenntnisse, die es den Verantwortlichen vor Ort ermöglichen, Probleme proaktiver und effektiver anzugehen.
 
Anstatt zu warten, bis ein negativer Umweltgutachtenbericht vorliegt oder langfristige Folgen eintreten, können Industrie- und Gewerbebetriebe reaktionsschnell Verunreinigungen beseitigen, defekte Anlagen reparieren oder den Betrieb anpassen, um Risiken zu verringern und finanzielle Verluste zu vermeiden.
 
Immer mehr Unternehmen und staatliche Stellen konzentrieren sich auf die Entwicklung und den Einsatz intelligenter Verfahren zur Unterstützung der Bemühungen um NachhaltigkeitDie Umweltüberwachungstechnologie wird immer wichtiger für ihre Ziele. Mit der IoT-basierten Umweltüberwachung können Organisationen in der Landwirtschaft, der Produktion, der Abfallwirtschaft, der öffentlichen Versorgung und anderen kritischen Branchen:

• Verringern Sie das Risiko eines Geräteausfalls, indem Sie den Betrieb bei schlechten Bedingungen anhalten.
• Verhinderung der Ansammlung von Schadstoffen im Grundwasser, im Boden und in der Innen- und Außenluft.
• Verringern Sie die Wahrscheinlichkeit von Arbeitsunfällen, indem Sie Systeme zur Erkennung von Lecks und zur Überwachung von Verschmutzungen in risikoreichen Umgebungen wie Öl- und Gasfeldern einführen.
• Schutz der lokalen Pflanzen- und Tierwelt sowie der landwirtschaftlichen Produktion und der öffentlichen Gesundheit durch Verbesserung des Grundwasser- und Aquiferschutzes.

Erfahren Sie mehr über Umweltüberwachung und Green-Tech-Lösungen

IoT Geräte unterstützen die Umweltüberwachung von Luft-, Boden- und Wasserqualität in einer Vielzahl von Anwendungsfällen und vertikalen Branchen. Drahtlos vernetzte IoT Geräte machen die Überwachung einfach und schonen die Umwelt (im Gegensatz zum Ausheben von Gräben und Verlegen von Kabeln). Die reaktionsschnelle, IoT-basierte Umweltüberwachung unterstützt nicht nur die Ziele vieler laufender Nachhaltigkeitsinitiativen, sondern ermöglicht es gewerblichen und industriellen Betrieben auch, das Risiko von Betriebsunfällen oder Geräteausfällen sowie die Belastung der Umwelt oder des Menschen durch gefährliche Schadstoffe zu verringern.
 
Ein Einblick in die Umweltbedingungen an verteilten Betriebsstandorten und verteilten Liegenschaften bedeutet, dass die Unternehmen Fernüberwachungslösungen Quellen von Verunreinigungen oder Umweltveränderungen früher zu erkennen. Langfristig bedeutet dies weniger Systemausfallzeiten, ein geringeres Unfallrisiko und eine höhere ökologische Gesundheit und Produktivität. Erfahren Sie mehr über Umweltüberwachung, grüne Technologie, IoT Lösungen und wie wir alle von ihnen profitieren. Oder Kontakt um ein Gespräch zu beginnen.