Der richtige Weg zur digitalen Transformation in der kommunalen Wasserwirtschaft unterscheidet sich von dem Vorgehen in anderen Bereichen der Gesellschaft und Wirtschaft. Für den erfolgreichen Einstieg und für die Umsetzung von KOMMUNAL 4.0 empfehlen wir daher folgende 10 Schritte:
Planungsphase
- 1. Schritt: Zieldefinition
- 2. Schritt: Bestandsanalyse
- 3. Schritt: Die digitale Strategie
- 4. Schritt: Handlungsfelder bestimmen
- 5. Schritt: Kommunal 4.0 – Beauftragten ernennen
Realisierungsphase
- 6. Schritt: IT- Sicherheitskonzept und ISMS erstellen
- 7. Schritt: Einzelmaßnahmen festlegen
- 8. Schritt: Einzelmaßnahmen realisieren
- 9. Schritt: Integration in Plattformebene
- 10. Schritt: Kommunal 4.0 leben
1. SCHRITT ZIELDEFINITION
Die Anwendungsbreite im Zuge der digitalen Transformation ist enorm. Betreiber wasserwirtschaftlicher Infrastrukturen müssen sich bereits zu Beginn überlegen, welchen übergeordneten Nutzen bzw. Wert die Digitalisierung von Technik und /o der Workflow-Prozessen für sie haben soll. Wollen sie der wachsenden Daten- und Dokumentenflut in der täglichen Arbeit Herr werden? Soll die Digitalisierung zu einem echten Condition- Monitoring der technischen Ausrüstung führen? Werden lediglich intelligentere Maschinen gebraucht, um technische Aufgaben besser und günstiger zu lösen? Oder geht es am Ende um echte Big-Data-Analysen, um damit alle erforderlichen und möglichen Zustandsinformationen über das eigene Infrastrukturnetz zu erhalten und damit den Betriebsalltag effizienter zu managen und bessere Investitionsentscheidungen zu treffen?
2. SCHRITT BESTANDSANALYSE
In vielen Infrastruktursystemen gibt es bereits Automationstechnologien, die Daten erfassen, managen und Steuerungsimpulse auslösen. Diese Daten und Informationen laufen zunehmend auch zentral in SCADA-Systemen zusammen. Auch Betriebsführungs-lösungen kommen zum Einsatz, um den betrieblichen Alltag besser zu managen. Was ist im Infrastrukturnetz und auf Organisationsebene an digitaler Technik bereits vorhanden? Wer bzw. was operiert isoliert und was ist bereits wie und womit vernetzt? Welche Ausrüstung ist mechanisch, welche bereits intelligent oder sollte es sein? Welche Daten werden erfasst und welche sollen erfasst werden?
3. SCHRITT DIE DIGITALE STRATEGIE
Aus der Zieldefinition und der Bestandsanalyse ergibt sich ein Soll-Ist-Vergleich. Daraus ist eine übergeordnete Strategie zu entwickeln, die alle weiteren Handlungen bestimmt und diese gleichzeitig in den Gesamtkontext des Handlungsumfeldes einbettet. Die bereits beantwortete Frage: Was wollen wir mit der Digitalisierung erreichen? wird nun um weitere Fragen ergänzt: Wie wollen wir unsere Ziele erreichen? Wer oder was ist wie betroffen? Wie sieht morgen das Arbeitsumfeld aus? Wen müssen wir einbinden? Welche Unterstützung brauchen wir? Was wollen wir wann wie erreichen?.
4. SCHRITT HANDLUNGSFELDER BESTIMMEN
Als Ergebnis der Strategie kann nun festgelegt werden, wo, womit und wie die Digitalisierung umgesetzt werden soll. Dabei ist es wichtig, die richtigen Prioritäten zu setzen. Infrastruktursysteme sind über Jahrzehnte heterogen gewachsen. Eine einheitliche und nahezu gleichzeitige Umstellung auf eine übergeordnete Digitalisierung ist daher nicht realistisch. Viele kleine parallele Umsetzungen auf lokaler Objektebene als Bottom-up-Strategie führen schneller und nachhaltiger zum Erfolg als Top-down-Maßnahmen (z. B. durch Einführung einer neuen webbasierten Zentralsoftware).
5. SCHRITT KOMMUNAL 4.0-BEAUFTRAGTEN ERNENNEN
KOMMUNAL 4.0 betrifft viele Fachdisziplinen, die sowohl technisch als auch organisatorisch miteinander in Einklang zu bringen sind. Wichtig ist ein einheitlicher Informationsfluss zwischen den Fachexperten. Alle erforderlichen Handlungen und Maßnahmen müssen mit den Zielen der übergeordneten Strategie abgeglichen werden. Beide Aufgaben muss ein zu benennender interner oder externer KOMMUNAL 4.0-Beauftragter als Koordinator sicherstellen.
6. SCHRITT IT-SICHERHEITSKONZEPT UND ISMS ERSTELLEN
Mit den Schritten eins bis vier werden die übergeordneten Ziele und die erforderlichen Maßnahmen definiert. Es steht nun fest, was KOMMUNAL 4.0 beinhaltet und wie es sich in die Infrastruktur und in die Betriebsorganisation einfügen soll. Dies ist die Voraussetzung, um das erforderliche IT-Sicherheitskonzept zu erstellen. Das IT-Sicherheitsgesetz und die ISO 27001 bilden die Grundlage hiefür. Neben der Definition der einzelnen Sicherheitsmaßnahmen (technisch und organisatorisch) ist ein sogenanntes ISMS (Informations-Sicherheits-Management-Systems) gemäß des IT-Sicherheits-gesetzes für kritische Infrastrukturen aufzubauen.
7. SCHRITT EINZELMASSNAHMEN FESTLEGEN
Ist entschieden, wo und womit die Bottom-up- Maßnahmen beginnen können, sind die erforderlichen technischen Maßnahmen unter Federführung des KOMMUNAL 4.0-Beauftragten im Detail zu planen und zu kalkulieren. Hierbei sind auch die Ergebnisse des IT-Sicherheitskonzepts einzubeziehen. Unter Beachtung der Ziele der übergeordneten Strategie und des zur Verfügung stehenden Finanzhaushaltes wird festgelegt, mit welchen Maßnahmen KOMMUNAL 4.0 in die Realisierungsphase geht. Als erste Maßnahme können z. B. in Pumpwerken, Regenbecken, Kläranlagen oder in Hochwasserrückhaltebecken bereits vorhandene teil- oder vollautomatisierte Ausrüstungslösungen mit Intelli-Systemen ertüchtigt werden. Damit werden KOMMUNAL 4.0-fähige Knotenpunkte bzw. SMART Objects erzeugt, auf der sich eine spätere, übergeordnete Digitalisierung sehr gut aufbauen lässt.
8. SCHRITT EINZELMASSNAHMEN REALISIEREN
Je nach Priorität und Umfang der festgelegten Einzelmaßnahmen kann die Realisierung beginnen. Entweder als Betriebsausgabe im Rahmen betrieblicher Maßnahmen, als direkt zu beauftragende Kleininvestition oder bei größeren Investitionen, mittels Vergabeverfahren. Bei der Reihenfolge von Umsetzungsmaßnahmen im Bestand sollte berücksichtigt werden, dass zuerst SMART M achines entstehen und danach SMART Objects. Neubauten sind direkt als SMART Objects zu planen und auszuschreiben.
9. SCHRITT INTEGRATION IN PLATT FORMEBENE
Parallel zu Schritt acht gilt es, die gewünschte Plattformlösung mit den erforderlichen Serviceund Anwendungstools auszuwählen, vorzubereiten und zu implementieren. Die Ergebnisse der Schritte eins bis vier dienen hierzu als eine Art Lastenheft. Zusammen mit dem festgelegten IT-Sicherheitskonzept und den Einzelmaßnahmen erfolgt die Definition von Datenaustausch zwischen SMART Machines bzw. SMART Objects und der Plattformlösung. Zudem wird bestimmt, welche übergeordneten Daten, wie beispielweise lokale Niederschlagswerte, Trinkwasserverbrauch, Fremdwasserdaten, Einwohnerzahlen etc. einzubinden sind und als Basis möglicher Steuerungsvorgaben dienen. So kann jedes fertig gestellte SMART Object in die Plattformebene integriert werden.
10. SCHRITT KOMMUNAL 4.0 LEBEN
Bereits mit Aktivierung der ersten SMART Machines wird KOMMUNAL 4.0 Realität. Die Schritte eins bis neun verlaufen nicht linear, sondern als agiler Prozess, der bei Bedarf immer wieder neu zu durchlaufen ist. Die Ergebnisse eines Schrittes werfen möglicherweise neue Fragen auf, die in den Kontext anderer Schritte gehören, sodass diese Arbeitsschritte ggf. zu wiederholen sind. Aus diesem Grund empfiehlt sich die Bottom- up-Strategie. Rekursive Arbeitsschritte lassen sich leichter managen, wenn sich Rückkopplungen nur auf kleine Arbeitsfelder auswirken. Hierbei spielt der KOMMUNAL 4.0-Beauftragte als interdisziplinäre Schnittstelle eine entscheidende Rolle. Er hat ständig das Umfeld zu analysieren, um mögliche Rückkopplungen frühzeitig zu erkennen. Damit der KOMMUNAL 4.0-Prozess auch effizient und sicher verläuft, müssen zudem alle Mitarbeiter frühzeitig eingebunden und ausreichend geschult werden