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EOS International setzt skalierbare Wasserüberwachungslösung in Nicaragua und Honduras ein

EOS International
"Diese Lösung bietet einen wichtigen Service zu einem Preis, den sie tragen können. Dies ist ein Wendepunkt, der das Leben verändert. Und dank dieser effizienten Technologie sind wir nun in der Lage, dies auf einer skalierbaren, nachhaltigen Basis zu erreichen."

Wes Meier, Mitbegründer und Geschäftsführer, EOS International

EOS International, ein gemeinnütziges Sozialunternehmen, ist in Mittelamerika tätig, um ländlichen Gemeinden Zugang zu sauberem Trinkwasser zu verschaffen und damit letztlich den Grundstein für eine stärkere und wohlhabendere Gesellschaft zu legen. EOS hat ein Pilotprojekt zur Fernüberwachung der Wasserqualität in einer ländlichen Gemeinde in Nicaragua gestartet, das auf Hunderte von Standorten ausgeweitet werden soll. Dabei wird Digi XBee® 3 Mobilfunk LTE Cat 1 Konnektivität eingesetzt, um die Wasserqualität drastisch zu verbessern und gleichzeitig die Betriebskosten zu senken.

Die Vision von sauberem Wasser

Wes Meier war es leid, krank zu sein. Der Freiwillige des Friedenskorps, der in San Jose, Nicaragua, stationiert ist, schob es zunächst auf das Essen, bevor er nach und nach die wahre Ursache des Problems entdeckte. "Mir wurde gesagt, wir hätten sauberes Wasser, und ich lebte in dieser Annahme", sagt er. "Aber nach ein paar schlimmen Verdauungsproblemen beschloss ich, der örtlichen Wasserleitung bis zu ihrer Quelle zu folgen. Der Klempner zeigte mir, wie er jeden Monat einen Beutel Bleichmittel in den Tank gab - im Grunde eine Schockbehandlung.EOS3.jpg An den meisten Tagen war das Wasser also entweder überchloriert oder verunreinigt. Das Leitungswasser war einfach nicht sicher zu trinken."

Wasser ist eine Ressource, die für einen Großteil der Weltbevölkerung selbstverständlich ist. Doch für mehr als 40 Prozent der Gemeinden in Mittelamerika ist ein zuverlässiger Zugang zu sauberem Trinkwasser - frei von krankmachenden bakteriellen Verunreinigungen - nicht möglich. Meier war entschlossen, das zu ändern.

"Wir haben die Wasserqualität in den umliegenden Gemeinden untersucht und festgestellt, dass mehr als 85 Prozent von ihnen Wasser konsumieren, das mit E. coli und anderen Bakterien verunreinigt ist. Der Großteil der Bevölkerung lebt in verarmten ländlichen Gebieten, wo der Zugang zu grundlegenden Dienstleistungen begrenzt ist und wo nur wenige Unternehmen und NGOs regelmäßig unterwegs sind. Und der Mangel an sauberem Trinkwasser hindert sie auch daran, Einkommen zu erzielen und sich aus der Armut zu befreien. Tatsächlich gehören Nicaragua und Honduras zu den ärmsten Ländern der westlichen Hemisphäre, in denen 50 Prozent der ländlichen Bevölkerung unterhalb der nationalen Armutsgrenze leben. Nach meiner Zeit beim Peace Corps habe ich EOS International gegründet, um diese Probleme anzugehen."

Mit zwölf Mitarbeitern vor Ort in Nicaragua und acht in Honduras entwickelt und implementiert EOS technologische Lösungen, um die Installationen in den Gemeinden zu verfolgen, zu bewerten und zu überprüfen, um eine langfristige, positive Wirkung zu erzielen. Starke Partnerschaften mit lokalen Gemeinden, Non-Profit-Organisationen, Universitäten und Regierungsorganisationen haben eine Schlüsselrolle bei der Mission gespielt, eine stärkere und gesündere Wasserversorgung aufzubauen. "Wir erklären, dass klares Wasser nicht zwangsläufig sicher ist, und wir bieten diesen Gemeinden Fachwissen, Fehlerbehebung und Überwachung mit Hilfe unserer Labore und Feldtests", sagte er, "aber als wir wuchsen, stießen wir auf Herausforderungen bei der Skalierbarkeit."

Automatisierte, ferngesteuerte Überwachung

Die meisten Probleme mit der Wasserqualität können erfolgreich und schnell mit einfachen Chlorbehandlungen angegangen werden, unter Verwendung von Tabletten, ähnlich denen, die Schwimmbäder sauber und klar halten. Anstelle einer monatlichen Schockbehandlung ist es jedoch besser, kleinere kontinuierliche Chlordosierungen einzustellen und aufrechtzuerhalten, um Variablen wie Wetter und Verbrauchsraten zu berücksichtigen.

Früher erforderte die Wasserüberwachung Besuche von EOS-Wassertechnikern, die manuelle Tests durchführten. Diese Techniker durchquerten zerklüftetes Gelände, um Hunderte von abgelegenen Gemeinden zu besuchen, von denen einige nur auf dem Pferderücken erreichbar sind, nur um die Wasserqualität zu testen und die nächste Chlordosis zu verordnen. Obwohl diese Tests hilfreich waren, konnten sie die täglichen Schwankungen der Wasserqualität nicht berücksichtigen. Eine Gemeinde konnte tage-, wochen- oder sogar monatelang ohne den Besuch eines EOS Technikers auskommen, um neue Daten über die aktuelle Wasserqualität zu erhalten, was potenziell gefährliche Schwachstellen offen ließ.

Als Meier den Professor Dr. Craig Just und die Doktorandin Megan Lindmark von der University of Iowa zu Rate zog, war das eine ideale Zusammenarbeit. "Ich bin ein großer Wassertyp", erklärte Just. "Ich beschäftige mich mit der Chemie und Mikrobiologie des Wassers, und wir haben beide verstanden, wie wichtig die Wasserdesinfektion in Entwicklungsländern ist. Wir dachten uns, wenn wir Sensoren einsetzen könnten, um die Wasserqualität in Echtzeit zu erkennen und zu melden, könnten die EOS-Techniker viel effektiver arbeiten. Wir könnten unnötige Besuche verhindern, Zeit und Geld sparen und die Qualität des Wassers verbessern."

Einfache Installation und Einrichtung

Just und Lindmark haben eine Lösung für die Überwachung dieser abgelegenen Standorte entwickelt: Sie statten jeden Standort mit einer kleinen Anzahl von Sensoren aus, die nahezu kontinuierlich pH-Wert, Oxidations-Reduktions-Potenzial, Chlor, Durchflussraten und Tankfüllstände messen können. Diese Messwerte werden alle zwei Minuten aufgezeichnet. Viermal pro Stunde werden diese Messwerte an die Universität von Iowa übertragen, wo Just und Lindmark Analysen und Visualisierungen der Wasserqualität und -chemie durchführen. Wenn Anpassungen erforderlich sind, senden sie eine Textnachricht an das Personal.

Einer der Schlüssel zur EOS-Lösung ist das Digi XBee 3 Mobilfunk Modem, das die Konnektivität bietet, um Daten von weit entfernten Standorten zu senden. Die vorzertifizierten Digi XBee 3 Modems basieren auf branchenführender Technologie und ermöglichen es Ingenieuren, schnell und einfach drahtlose Konnektivität zu einer breiten Palette von Anwendungen hinzuzufügen, mit der Flexibilität, je nach Bedarf zwischen mehreren Frequenzen und drahtlosen Protokollen zu wechseln. Sie sind ideal für moderate Bandbreiten (typischerweise < 25 MB/Monat) und kostengünstige IoT-Anwendungen. Mit dem Digi Remote Manager® können die Digi XBee 3 Module einfach von einer zentralen Plattform aus konfiguriert und gesteuert werden. Die integrierten Digi TrustFence® Sicherheits-, Identitäts- und Datenschutzfunktionen nutzen mehrere Kontrollebenen zum Schutz vor neuen und sich entwickelnden Cyber-Bedrohungen.

Lindmark begann das Prototyping mit einem Digi Dev Board und hatte bald einen Proof of Concept. "Es war alles Plug-and-Play, direkt aus der Box", sagte sie. "Es war einfach, das Zubehör und die Werkzeuge zu verwenden und die Standortinformationen zu übertragen. Ich bin keine Elektroingenieurin, aber ich konnte schnell verstehen, wie man alles benutzt."

Die Natur der Wassersicherheit verändern

Jetzt verändert EOS dank mit dem Internet verbundener Sensoren, die mit Solarzellen und 12-V-Autobatterien betrieben werden, das Wesen der Wassersicherheit und ermöglicht es diesen abgelegenen und einkommensschwachen Gemeinden, die notwendige Wassersicherheit zu erreichen, um die Gesundheit der Gemeinden zu verbessern. Das EOS-Personal kann unnötige Fahrten zu Orten vermeiden, die innerhalb der Toleranzgrenzen liegen, und die Gemeinden genießen durchgehend sauberes Wasser.

"Diese Lösung bietet einen kritischen Service zu einem Preis, den sie tragen können", sagte Meier. "Dies ist ein Wendepunkt, der das Leben verändert. Und dank dieser effizienten Technologie sind wir jetzt in der Lage, dies auf einer skalierbaren, nachhaltigen Basis zu erreichen."

Von hier aus will EOS die Finanzierung von Regierungsbehörden und NGOs sichern, um weitere Implementierungen zu unterstützen und die Lösung an kommerzielle Händler zu lizenzieren.