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 ĂĽberarbeitet. 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 fĂĽr 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:
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 Ăśberlegungen 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.
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Was ist der aktuelle Stand des neuen Datenmodells und welches sind die nächsten Schritte bis zur Veröffentlichung?
S. H.: Das Datenmodell Wasser ist mittlerweile so weit gediehen, dass wir es Ende letzten Jahres bei der Wasser-Hauptkommission und im Vorstand vorstellen und intern vernehmlassen konnten. Anfang dieses Jahres sind wir das Datenmodell mit einigen Expertinnen und Experten durchgegangen. Aktuell sind wir daran, die dabei vorgeschlagenen Ergänzungen und Anpassungen umzusetzen. Unser Ziel ist, die breite Vernehmlassung in der Branche im Sommer 2025 zu starten.
Wie soll das neue Datenmodell kĂĽnftig angeboten werden?
S. H.: Die Modelldateien im INTERLIS-2-Format werden durch den SVGW in einem «Model Repository» frei verfügbar angeboten werden, so wie dies auch bei den Geodatenmodellen von Bund, Kantonen oder anderen Verbänden, beispielsweise vom VSA, geschieht. Auf diese Weise können wir immer eine aktuelle Modellversion zur Verfügung stellen. Als Zusatzdienste zum Datenmodell sind ein automatischer Datenchecker zur Überprüfung der Konformität der gelieferten Daten mit dem Datenmodell und ein E-Mail-Kontakt für Fragen und Rückmeldungen vorgesehen. Die verschiedenen Prüfprofile des Datencheckers gilt es noch zu definieren. Weiter soll eine Wegleitung zur Anwendung des Datenmodells sowie der Objektkatalog in einem nicht frei zugänglichen Bereich der SVGW-Website bereitgestellt werden. Auf eine gedruckte Version der Datenmodelldokumentation wird verzichtet.
Die Empfehlung GW1002 umfasst den Leitungskataster und die Werkinformationen Gas und Wasser. Seit gut zehn Jahren gehört nun auch die Wärmeversorgung zu den Kernkompetenzen des SVGW. Das heisst, mit dem neuen Datenmodell Wasser ist es nicht getan. Welches Datenmodell kommt als Nächstes?
M. B.: Ursprünglich dachten wir, dass wir nach dem Datenmodell Wasser im zweiten Schritt das Datenmodell Gas angehen würden. Es gibt viele Parallelen zwischen den beiden Fachmodellen. Wir hätten also bei der Entwicklung des Datenmodells Gas von Synergien profitieren können. Fernwärme hat aber in der Zwischenzeit enorm an Bedeutung gewonnen und benötigt noch dringender ein Schweizer Datenmodell als Gas. Aus diesem Grunde hat eine zweite Gruppe aus Mitgliedern des Verbands Thermische Netze Schweiz (TNS) und des SVGW im November 2024 die Arbeiten daran begonnen. Geplant ist die Publikation des Datenmodells Wärme für Sommer 2026. Dass es auch ein neues Datenmodell Gas braucht, ist für mich unbestritten. Als Milizgruppe sind allerdings unsere Ressourcen nur begrenzt verfügbar. Wann wir mit den Arbeiten am Datenmodell Gas beginnen werden, ist daher noch nicht bekannt.
«Das Datenmodell Wasser ist so formuliert, dass die minimalen Geodatenmodelle des Bundes damit gut bedienbar sind.»
Im Bereich Wasser soll zusätzlich zum Datenmodell für Werkinformationen auch ein GWP-Datenmodell entwickelt werden. Worin unterscheiden sich diese beiden Datenmodelle?
S. H.: Das Datenmodell Werkinformationen Wasser bildet, wie bereits erwähnt, den Istzustand der Netztopologie und der Infrastrukturanlagen ab. Bei der Generellen Wasserversorgungsplanung (GWP) geht es darum, einen Sollzustand der Wasserversorgung zu entwickeln. Das zu erstellende GWP-Datenmodell wird daher auf dem Werkinformationsmodell aufbauen. Die im März 2025 frisch gebildete Arbeitsgruppe des SVGW ist nun daran, die Systemgrenzen abzustecken.
Neben der SVGW-Empfehlung GW1002 gibt es auch die SIA-Norm 405 «Geodaten zu Ver- und Entsorgungsleitungen». Diese wird aktuell revidiert. Was waren die wichtigsten Ziele dieser Revision?
M. B.: Mit der Revision sollte klar aufgeteilt werden, wofür die Verbände zuständig sind und was in der SIA-Norm 405 abgebildet wird. Während die Verbände in ihren Datenmodellen die Werkinformationen abbilden, wird in der revidierten SIA-Norm 405 das Datenmodell LKMap für den Leitungskataster, also für eine Untermenge der Werkinformationen, beschrieben.
S. H.: Die Normenkommission NK405, welche die Norm SIA 405 herausgibt, setzt sich aus Vertretern der Verbände aus der Ver- und Entsorgungsbranche zusammen. Damit ist gewährleistet, dass eine Koordination und ein Austausch stattfinden. Im Rahmen der Revision wurden die Verantwortlichkeiten nochmals geklärt: Die Verbände sind für «ihre» Datenmodelle zur Abbildung der Werkinformationen selbst verantwortlich; es wird keine «SIA-Datenmodelle» mehr geben, sondern nur noch SVGW-Datenmodelle, VSA-Datenmodelle, VSE-Datenmodelle usw. Ich bezeichne das gerne als «Heimfall» der Fachmodelle an die Verbände, obwohl in der Vergangenheit in Tat und Wahrheit immer die Verbände mehrheitlich für ihre Datenmodelle zuständig waren. Der SIA wird in Zukunft nur noch für das Datenmodell LKMap zuständig sein, das der Abbildung des durch Werkleitungen belegten Raums dient.
Wie stehen das neue Datenmodell Wasser und die revidierte SIA-Norm 405 zueinander?
S. H.: Technisch gesehen, gibt der SIA ein minimales Basismodell vor, das durch die Fachverbände auf die jeweiligen Bedürfnisse erweitert werden kann. So ist es zum Beispiel das Ziel, ein gemeinsames Organisationsregister zu betreiben, worin alle Organisationen, die in irgendeiner Beziehung zu Werkinformationen stehen, in einer zentralen Liste vorgehalten werden. Wir sprechen da von Eigentümern, Betreibern, Konzessionären, Datenlieferanten usw.
Wann ist mit einer Veröffentlichung der revidierten SIA-Norm 405 zu rechnen?
S. H.: Der Revisionsprozess beim SIA ist stark strukturiert. Ende August 2023 ging die revidierte Norm in die Vernehmlassung, nachdem sie vorher eine Vorkonsultation bei den betroffenen Verbänden durchlaufen hatte. Die S-AG5 hat damals für den SVGW eine Stellungnahme ausgearbeitet. Nach Integration der verschiedenen Stellungnahmen und der Bearbeitung von Einsprachen ist nun die Publikation der Norm durch den SIA für Sommer 2025 geplant.
Parallel zur Revision der SIA-Norm 405 ist das Bundesamt fĂĽr ÂLandestopografie, swisstopo, an der Vorbereitung eines «Leitungskatasters Schweiz» (LKCH). Was wird in diesem abgebildet und wie verhält sich dieser zu den anderen Daten-modellen?
M. B.: Die paritätische Arbeitsgruppe LK-Schweiz (PAG LKCH) unter der Leitung von swisstopo orientiert sich bis heute am SIA-Datenmodell LKMap. Es ist die inhaltliche Grundlage. Wenn es zu einem LKCH kommt, wird aber die Verantwortung fürs Modell in die Hände des Bundes übergehen. Hier sind aber bis dato noch keine weiteren Entwicklungsziele oder Neuerungen bekannt. Für den Leitungskataster Schweiz müssen zunächst einmal die rechtlichen Grundlagen im Geoinformationsgesetz geschaffen werden. Eine entsprechende Ergänzung des Gesetzes wurde letztes Jahr vernehmlasst. Der Aufbau des Leitungskatasters wird wohl nicht vor 2027 beginnen. Bis alles umgesetzt ist, vergehen sicher nochmals mehrere Jahre. Schauen wir noch auf die derzeitige Situation: In 16 Kantonen gibt es bereits einen Leitungskataster oder er wird gerade erstellt. Damit funktioniert das Datenmodell LKMap sowohl im Inhalt als auch im Datenaustausch mit den beteiligten Infrastrukturbetreibern. Wollen wir einen LKCH, so sollten in einem ersten Schritt die vorhandenen Daten flächendeckend zur Verfügung gestellt und nicht neue Bedürfnisse verfolgt werden. Die Nutzungsmöglichkeiten und der Gewinn – Effizienzgewinne für Planung, Projektierung und Bau bei Wirtschaft, Behörden und Bevölkerung, Reduktion von Schäden an Leitungen infolge Bauarbeiten sowie optimierte Prozesse bei Planung, Projektierung, Bewilligung, Ausführung und Unterhalt der Ver- und Entsorgungsinfrastrukturen –, die bereits bei der gegenwärtigen Modelltiefe vorliegen, wurden in einem Bericht der PAG LKCH klar herausgestellt.
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Michael Berteld studierte Vermessungswesen an der Universität Gesamthochschule Essen. Nachdem er als Entwicklungs-, Vermessungsingenieur, Projekt-/Produktmanager bzw. IT-Projektleiter bei verschiedenen Unternehmen in Deutschland und der Schweiz tätig war, leitet er nun seit über 20 Jahren die Abteilung Dokumentation GIS bei IWB. Er ist Vorsitzender der S-AG5 GIS des SVGW. |
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Der ETH-Kulturingenieur Stefan Henrich war nach seinem Studium bei Ingenieurbüros als Bauleiter und im Bereich Netzinformationssysteme und Geoinformatik tätig. Zudem arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Geodäsie und Photogrammetrie der ETH Zürich. Im Januar 2021 gründete er die Firma moflex Infra GmbH. Für den SVGW erstellt er die Geodatenmodelle und ist das Bindeglied zur SIA-Normenkommission 405. |
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