«Mit dem Datenmodell den Ist-Zustand der Werkinformationen dokumentieren»

Was ist im SVGW-Regelwerk zurzeit zum Thema GIS vorhanden und wie ist dies zu bewerten?

Michael Berteld: Momentan liegt zum Thema GIS eine zweiteilige SVGW-Empfehlung vor: die GW1002 «Empfehlung – Geografisches Informationssystem (GIS) für Werkdaten». Im ersten Teil werden grundlegende Informationen zu GIS gegeben, der zweite Teil enthält die Fachmodelle Gas und Wasser. Die Empfehlung stammt aus dem Jahr 2001 und wurde seitdem nicht weiterentwickelt. Es ist also im SVGW-Regelwerk etwas vorhanden, aber das, was vorhanden ist, ist mittlerweile veraltet. Das Datenmodell der GW1002 ist heute nicht mehr tragfähig. Der Modellansatz ist schwerfällig und lässt sich nur mit Schwierigkeiten anpassen.

Stefan Henrich: Die Empfehlung GW1002 wird im heutigen GIS-Umfeld nicht mehr genutzt und hat keine Bedeutung mehr. Ende der 1990er-/Anfang der 2000er-Jahre hat der SIA die Norm 405 «Geodaten zu Ver- und Entsorgungsleitungen» erarbeitet und herausgegeben. Diese Norm samt den dazugehörigen Merkblättern wurde 2012 revidiert. Bei dieser Revision hat sich der SVGW engagiert und die Teilmodelle für Gas und Wasser mitentwickelt. Aktuell werden meist diese SIA-Datenmodelle genutzt, wobei es sich eigentlich um die Fachmodelle des SVGW handelt. Die in der GW1002 enthaltenen Fachmodelle waren nämlich der Ausgangspunkt bei der Revision der SIA-Norm 405 im Jahr 2012. Im Zuge der Überführung dieser in die SIA-Norm wurde auch die Sprache für die Beschreibung der Daten von INTERLIS 1 auf INTERLIS 2 gewechselt. Im heute gültigen Datenmodell sind im Objektkatalog gewisse Klassen modelliert, die in der Praxis uneinheitlich oder gar nie angewendet wurden. Zudem wurde der 3D-Aspekt der Objekte zwar modelliert, kam aber in der vorgeschlagenen Form nie zum Einsatz.

Die GIS-Arbeitsgruppe des SVGW (S-AG5) hat nun das Datenmodell Wasser überarbeitet. Wie ist sie dabei vorgegangen?

M. B.: Um den Blick nicht durchs «Kleben am Althergebrachten» zu trüben und neuartige Ideen nicht gleich zu behindern, haben wir fürs Vorgehen den «Grüne-Wiese-Ansatz» gewählt. Dafür sprach auch, dass in der Arbeitsgruppe GIS-Experten unterschiedlicher Versorger vertreten sind, die ihre jeweiligen Inhalte und Expertisen mitbringen. Um also wirklich neu zu denken, war der Blick in das alte Datenmodell zuerst einmal verwehrt. Extrem aufwendig und oft mühsam war es auch, ein einheitliches Verständnis der Begriffe und daraus folgend ihrer präzisen Bedeutung für die Datenstrukturen zu erreichen. Nachdem wir uns dann endlich innerhalb der Arbeitsgruppe über die Begriffe verständigt hatten, starteten die Diskussionen erneut, als wir versuchten, die SVGW-Richtlinien und deren Definitionen und deren Verwendung der verschiedenen Begriffe einzubeziehen. In einem Datenmodell braucht es Eindeutigkeit; die Begriffe müssen klar benannt werden. Als Beispiel: Verschiedene Leitungsarten werden in den Richtlinien oft anders benannt – Transport-, Fern-, Versorgungs-, Verteilleitungen etc. Aus dem Kontext geht in der Regel hervor, was genau gemeint ist. Diese prosaische Freiheit hat aber ein Datenmodell nicht. Leitungsarten brauchen zudem für ihre topologische Unterteilung klare Start- und Endknoten. Da sich viele Diskussionen in der S-AG5 um Begriffe und Strukturen drehten, freut es uns sehr, dass sich der SVGW um Glossare für die einzelnen Bereiche bemüht. Für Gas und Fernwärme wurde bereits jeweils ein Glossar veröffentlicht, an das wir dann bei der Erarbeitung der Fachmodelle anknüpfen können. Für Wasser hingegen liegt noch kein Glossar vor. Hierfür werden wir mit dem Datenmodell Wasser, vor allem mit dessen Objektkatalog, einen Beitrag leisten.

Welches waren die Leitlinien für die Entwicklung des neuen Datenmodells Wasser?

S. H.: In den anfänglichen Diskussionen in der Arbeitsgruppe haben sich nach und nach Maximen für die Erstellung des Datenmodells herauskristallisiert. Wichtig war uns, das Datenmodell nicht zu überfrachten, sondern auf die zentralen Punkte zu beschränken. Ein zu komplexes Datenmodell ist in den Augen der Arbeitsgruppe nicht zielführend. Folgende Leitplanken haben wir uns daher für die Erarbeitung des Datenmodells Wasser gesetzt:

• Im Datenmodell soll sich der Infrastrukturbestand abbilden lassen, aber es selbst soll weder für Planung und Projektierung verwendet werden noch Finanzzahlen umfassen.
• Es soll ein topologisch korrektes Knoten-Kanten-Modell entwickelt werden, das sich als Unterstützung von Netzberechnungen nutzen lässt.
• Anlagen (Knoten) können einem Bauwerk (Fläche) zugeordnet werden.
• Minimale Geodatenmodelle des Bundes – zum Bespiel das Modell «Inventar Trinkwasserversorgung in schweren Mangellagen» – sollen, wo nötig und sinnvoll, berücksichtigt werden.
• Mit dem Datenmodell sollen keine speziellen kantonalen Bedürfnisse abgedeckt werden.
• Für die Arbeitsweise mit dem Datenmodell wurde festgelegt: Einmal dokumentierte Objekte werden nicht mehr gelöscht.
• Das Modell soll die SVGW-Wasserstatistik unterstützen.

In diesem Zusammenhang möchte ich gerne auch darauf hinweisen, wozu Datenmodelle dienen: Sie erleichtern den standardisierten Datenaustausch und sind somit ein Vertragsbestandteil. Der Sender weiss genau, was er zu liefern hat, und der Empfänger weiss genau, was er von einer Datenlieferung erwarten kann. Beide Seiten können die ausgetauschten Daten gegenüber dem Datenmodell prüfen und feststellen, ob der Vertrag eingehalten wurde.

«Es war extrem aufwendig, ein einheitliches Verständnis der Begriffe und daraus folgend ihrer Bedeutung für die Datenstrukturen zu erreichen.»

Welches waren die Überlegungen hinsichtlich des Umfangs des neuen Datenmodells respektive hinsichtlich der darin darstellbaren Werkinformationen?

M. B.: Primär muss das Datenmodell die gesetzlichen Bestimmungen zur Dokumentationspflicht der Versorger erfüllen. Konkret geht es also um allfällige Datenlieferungen an einen Leitungskataster, aber auch um die minimalen Geodatenmodelle des Bundes im Bereich Wasser. Eine weitere Vorgabe, die wir uns gesetzt haben, war, ein «minimales Datenmodell» zu erstellen. Wir wollten also kein inhaltlich hochdetailliertes Modell bauen, sondern eines, das den praktischen Datenanforderungen in Planungs- und Betriebsprozessen bei der Mehrheit der Verbandsmitglieder des SVGW entspricht. Hier kam die Expertise der Arbeitsgruppenmitglieder ins Spiel, die den Modellstand in ihrem jeweiligen Versorgungsunternehmen vorgestellt haben. Das waren spannende Diskussionen, bei denen wir viel voneinander gelernt haben. Immer wieder gab es Fragen nach dem Nutzen, das heisst, einzelne Inhalte des Datenmodells wurden immer wieder hinterfragt. Anfangs haben wir die verschiedenen Systemlösungen der Versorger nebeneinandergestellt und so die Schnittmenge herausgearbeitet. Diese war dann der Ausgangspunkt für die Entwicklung unseres minimalen Datenmodells.

S. H.: Mit dem Datenmodell soll der IST-Zustand der Werkinformationen eines Wasserversorgers dokumentierbar sein. Damit sind die Daten im GIS auch für Planungen nutzbar, aber die eigentlichen Planungsinhalte werden nicht durch das neue Datenmodell abgedeckt. Insgesamt können natürlich die im GIS gesammelten Daten als Grundlage für verschiedene Anwendungen, beispielsweise Asset Management oder Betrieb und Unterhalt, genutzt werden. Dafür muss gewährleistet werden, dass sich die Daten aus dem Datenmodell Wasser leicht in die anderen Systeme überführen lassen. Um das Datenmodell nicht zu überladen, haben wir uns weiter dafür entschieden, Anlage- und Bauwerksdokumentationen nicht darin abzubilden.

In welchen Punkten gab es die grössten Änderungen im Vergleich zum alten Datenmodell?

M. B.: Wir haben das Rad nicht neu erfunden, was auch gar nicht nötig war, denn Trinkwasserversorgungsnetze haben sich in den letzten gut zwanzig Jahren auch nicht stark verändert. Für das neue Datenmodell haben wir jedoch eine Struktur entwickelt, die viel transparenter und leichter anpassbar ist. Ich bin überzeugt, dass sich so kommende Neuerungen und Änderungen deutlich einfacher integrieren lassen. Weiter wurden die einzelnen Datenfelder mit kurzen Definitionen versehen, um ein einheitliches Verständnis des Inhalts bei den Nutzern zu erreichen.

S. H.: Darüber hinaus haben wir auch die Modellsprache aktualisiert. Das neue Datenmodell ist nun in INTERLIS 2.4 geschrieben. Und schliesslich wurde das Datenmodell an die relevanten Geodatenmodelle des Bundes angepasst. Das Geoinformationsgesetz von 2007 und die dazugehörige Geoinformationsverordnung haben die entsprechenden Bundesämter, zum Beispiel das BAFU, verpflichtet, minimale Geodatenmodelle für Geobasisdaten des Bundesrechts zu definieren. Es brauchte eine gewisse Zeit, bis diese erstellt waren. Seit 2017 wurden im Bereich Wasser die für uns relevanten Datenmodelle publiziert. Zwei darunter, nämlich das Modell «Inventar Trinkwasserversorgung in schweren Mangellagen» und das Modell «Grundwasseraustritte, -fassungen, -anreicherungsanlagen» sind für das Datenmodell Wasser von besonderer Bedeutung. Beide wurden erst im November 2024 veröffentlicht, was zur Folge hatte, dass wir das SVGW-Datenmodell nochmals anpassen mussten. Es ist nun so formuliert, dass die minimalen Geodatenmodelle des Bundes damit gut bedienbar sind.

«Im Datenmodell soll sich der Infrastrukturbestand abbilden lassen, aber es selbst soll weder für Planung und Projektierung verwendet werden noch Finanzzahlen umfassen.»

Die Anwendung von Building Information Modeling – BIM – verbreitet sich auch im Wasserversorgungssektor immer stärker. Ist dies auch in die Entwicklung des Datenmodells Wasser eingeflossen?

M. B.: Nun, es ist schön, dass die Baubranche endlich auch den Vorteil von Datenmodellen entdeckt. Somit stehen GIS-Experten nicht mehr allein da. Die in einem Datenmodell enthaltenen Istdaten lassen sich auf jeden Fall für die BIM-Methodik nutzen. Es ist aber umgekehrt auch nicht so, dass es nur ein BIM gibt. Es kommt also wie immer auf die Anforderungen an. GIS und BIM sind jedoch in Bezug auf Daten und ihre Prozesse eng miteinander verwandt.

S. H.: Wir befinden uns in der GIS-Welt in einer Übergangsphase von 2D- auf 3D-Systeme. Die GIS-Systeme (und auch viele Anwendende) sind noch nicht ganz bereit für 3D in der Dokumentation der Werkinformationen. Ich denke jedoch, dass uns der Spagat beim Datenmodell Wasser gelungen ist. Im neuen Datenmodell sind Objekte weiterhin in 2,5D modelliert. Das bedeutet, dass die Lage eines Objekts im Raum, zum Beispiel einer Leitung, über die Höheninformationen der Anfangs- und Endknoten hergeleitet werden kann. Zudem bietet das Datenmodell die Möglichkeit, zusätzliche Höheninformationen, die beim Einmessen im Feld sowieso generiert werden, dem Objekt zuzuordnen. Ein 3D-Körper kann, davon ausgehend, dann in einem BIM-System abgeleitet respektive ergänzt werden.