Clevere Kooperation zwischen Start-up und Industrie Leckagen erkennen, Wasser sparen: Der Weg des Hydropmeters zur Serienreife

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Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Das funkvernetzte „Hydropmeter“ von Hydrop Systems überwacht den Wasserverbrauch und erkennt Leckagen frühzeitig – für einen achtsamen Umgang. Würth Elektronik unterstützte das Wasserzählerlesegerät auf dem Weg zur Serienreife mit Labormustern, EMV-Tests und Öffentlichkeitsarbeit.

Sauberes und jederzeit verfügbares Trinkwasser ist für uns selbstverständlich, aber die Vereinten Nationen warnen bereits vor dem globalen „Wasserbankrott“. Er könnte ganze Städte entvölkern. Sogar im als regenreich geltenden Deutschland ist das lebenswichtige Nass keineswegs unendlich. Unsere Heimat verliert Jahr für Jahr etwa 760 Millionen Tonnen Wasser. Ursache ist vor allem der Klimawandel, der zu schmelzenden Gletschern und Extremwetter führt. Trockenperioden wechseln mit Starkregen, der viel zu schnell an der Oberfläche abfließt.

Wasserschäden gehen in die Milliarden

Die unentbehrliche Ressource richtet in Deutschland aber auch viel Unheil an. Rund 1,1 Millionen Wasserschäden in privaten Haushalten verursachen in Deutschland jährlich 4,5 Milliarden Euro an Renovierungskosten (Datenbasis: 2023) – Tendenz steigend. Die Gesamtkosten für Schäden durch Trinkwasser, einschließlich Unternehmen, belaufen sich auf jährlich 6,9 Milliarden Euro. Leitungswasser macht 27 Prozent der Schadenskosten aus, die deutschen Versicherungsgesellschaften von 2007 bis 2023 entstanden sind. Fast die Hälfte aller Schäden an Wohngebäuden ist auf Trinkwasser zurückzuführen.

Was die Schadenskosten in die Höhe treibt: Im Durchschnitt dauert es mehr als 48 Stunden, bis ein Wasserschaden entdeckt wird, und oft läuft das Wasser tagelang weiter, wenn der Hausbesitzer im Urlaub ist.

Präzise Verbrauchsmessung: Grundlage für den sorgsamen Umgang

Eine kontinuierliche Fernüberwachung des Durchflusses kann sowohl beim Sparen als auch bei der Schadensprävention helfen. Studien zeigen, dass allein die Sensibilisierung den Verbrauch um bis zu 23 Prozent senkt. Wasser sparen, das heißt auch Energie und CO₂-Emissionen sparen, denn Warmwasser ist der zweitgrößte Energieverbraucher im Haushalt. Die Versicherungsbranche schätzt außerdem, dass durch eine frühzeitige Leckagedetektion die Schadenssumme in Wohngebäuden um die Hälfte reduziert werden könnte.

In der Praxis war eine lückenlose Durchflussmessung an der Hauptwasserleitung bisher nur über die Installation eines zusätzlichen Zählers möglich – für die meisten ein deutlich zu hoher Aufwand.

Intelligentes Messgerät, in zwei Minuten installiert

Dass es auch deutlich einfacher und preiswerter geht, beweist Hydrop Systems. Das innovative Start-up hat ein optisches Lesegerät entwickelt, das einfach auf den vorhandenen Wasserzähler aufgesteckt und mit einem Klettband fixiert wird. Das Hydropmeter überwacht bis zu einmal pro Sekunde den Zählerstand und übermittelt ihn per Wi-Fi-Connect an einen firmeneigenen Server, der ihn dann für Apps oder Smart-Home-Anlagen verfügbar macht. Die Installation dauert weniger als zwei Minuten und erfordert kein Werkzeug.

Die kontinuierliche Erfassung zeigt nicht nur die genauen Verbrauchswerte an, sondern ermöglicht auch intelligente Analysen. Wenn das System ungewöhnliche Durchflussmengen oder Verbräuche zu ungewöhnlichen Zeiten registriert, deutet dies auf ein größeres oder kleineres Leck hin. Ist der Hausbesitzer nicht zu Hause, kann er die Alarmschwellen entsprechend herabsetzen.

Herausforderungen bei der Umsetzung

So einfach und praktikabel diese Idee auch ist: Bei der Umsetzung in ein marktfähiges Produkt sah sich Hydrop Systems mit den klassischen Problemen einer Markteinführung konfrontiert. Zunächst galt es, ein robustes und praktisches Gehäusedesign sowie ein zuverlässiges System zur optischen, kontaktlosen Zählerstandserfassung zu entwickeln. Entscheidend für den Erfolg ist eine zuverlässige und EMV-konforme Funkverbindung, die von einem akkreditierten Prüflabor zugelassen werden muss. Wird dieser Test nicht bestanden, entstehen hohe zusätzliche Kosten.

Mindestens ebenso wichtig wie die Überwindung der technischen Hürden war beim Hydropmeter der Aufbau neuer Kundenbeziehungen für ein Produkt, das noch völlig unbekannt war. Sehr hilfreich in der Optimierungsphase ist zum Beispiel, private Early Adopter zu identifizieren, die das Produkt kaufen und ihre Hydropmeter-Erfahrungen teilen.

Unterstützung durch Kooperationspartner

In dieser erfolgskritischen Phase konnte sich Hydrop Systems auf erfahrene Kooperationspartner verlassen. Während der Entwicklungsphase erhielt das Start-up von Würth Elektronik zunächst das SensorBLE FeatherWing Kit 2611187024001. Das modulare, erweiterbare Sensorentwicklungs- und -evaluierungskit basiert auf dem Mikrocontroller Adafruit Feather M0. Es eignet sich nicht zuletzt dank der Dokumentation und vieler mitgelieferter Anwendungsbeispiele für die schnelle Entwicklung von Testaufbauten und Prototypen in IoT-Projekten. Für die Innenbeleuchtung des Lesegeräts stellte Würth Elektronik Labormuster der LEDs 15406094BA500, 155124M173200 und 15335337AA350 zur Verfügung, die Wellenlängen im sichtbaren, infraroten und UV-Spektrum emittieren.

Unterstützung bei der Entwicklung gab es auch von Elbe Electronic aus Ettlingen bei Karlsruhe. Der EMS-Dienstleister, ein langjähriger Partner von Würth Elektronik, trug mit wesentlichen Designverbesserungen zum Projekt bei. Unter anderem wurde die WE-CBF SMT EMI-Entstörferritperle 742792097 von Würth Elektronik eingesetzt, um hohe Frequenzen auf Signalleitungen zu dämpfen.

Feedback aus der Praxis

Im Oktober 2023 stellte Hydrop Systems sein Hydropmeter auf dem internen Innovationstag von Würth Elektronik vor und weckte sofort das Interesse des bekannten Herstellers passiver Bauelemente. Das Facility-Management-Team der Würth-Zentrale erklärte sich bereit, das Hydropmeter im Firmengebäude zu testen. Weitere Rückmeldungen zum Produkt kamen aus einer internen Marketingkampagne: 15 Mitarbeiter von Würth Elektronik bestellten ein Hydropmeter und konnten wertvolle praktische Erfahrungen einbringen. Verbesserungsvorschläge für das Gehäusedesign kamen auch aus der 3D-Druckabteilung von Würth Elektronik.

Auf dem Valencia Digital Summit stellte Alexander Gerfer, CTO des Unternehmens, zusammen mit Katrin Kreidel, Mitbegründerin von Hydrop Systems, das Konzept dem interessierten Publikum vor.

Erfolgskritisch für Funkanwendungen: EMV-Sicherheit

Da das Hydropmeter die Durchflussdaten per Funkverbindung überträgt, ist EMV-Sicherheit entscheidend für die Zulassung. Das Gerät darf weder empfindlich für externe elektromagnetische Einflüsse sein noch selbst zur Störquelle werden. In dieser wichtigen Erprobungs- und Optimierungsphase erhielten die Entwickler praktische Unterstützung von Würth Elektronik. Im Frühjahr 2025 wurde das Hydropmeter im EMV-Labor des Hightech Innovation Center in München einer vollständigen Prüfung auf elektromagnetische Verträglichkeit unterzogen. Da bei solchen Pre-Compliance-Tests ein Produkt auf Funktionalität und Zulassung geprüft und angepasst wird, ist die abschließende Prüfung in einem akkreditierten Labor nur noch eine Formalität.

Interne Störquelle eliminiert

Die Prüfzyklen deckten schnell eine erhebliche interne Störquelle auf, die zunächst schwer zu lokalisieren war und den Verkauf des Hydropmeters unmöglich gemacht hätte. Detailliertere Untersuchungen mit einer Nahfeldsonde identifizierten schließlich die Störquelle: eine zugekaufte Komponente.

Die EMV-Experten von Würth Elektronik konnten eine EMV-sichere Alternative aus dem eigenen Sortiment vorschlagen. Allerdings war die Störquelle bereits in einer ganzen Produktserie des Hydropmeters verbaut worden. Um die Charge dennoch marktfähig zu machen, wurde eine interne Nachrüstabschirmung mit dem WE-EMIP Patch 371100 geschaffen. Das universell einsetzbare Abschirm-Klebeband ist nur 0,072 mm dick und besteht aus einem Hybridmaterial mit Absorber- und Metallschichten. Es wirkt im Frequenzbereich von 100 Hz bis 25 GHz. Mit ihm wurde schließlich auch bei Produkten mit der störanfälligen Komponente ein einwandfreies EMV-Verhalten erreicht. Das Hydropmeter ist seit 2025 im Handel.

Fachliche Expertise in der Hardware-Entwicklung

Entwicklungsprojekte im Start-up-Bereich begleitet Würth Elektronik durch gezielte Unterstützung. „Selbst die höchsten Ziele können an Hardware-Problemen scheitern, zum Beispiel bei der EMV-Sicherheit“, so Alexander Gerfer. „Hier helfen wir Start-ups bei der Entwicklung – mit kostenlosen Labormustern aus unserem Bauelementsortiment, mit dem Schwarmwissen unserer erfahrenen Mitarbeitenden und mit Testläufen in firmeneigenen Labors.“

„Wir unterstützen Start-ups aktiv dabei, ihre Produkte marktfähig zu machen. Dabei geht es uns nicht nur um wirtschaftliche Potenziale, sondern auch um Innovationen, die einen positiven Beitrag zu Gesellschaft und Umwelt leisten.“

Starker Partner aus der Region

„Während meines Studiums habe ich erkannt, dass viele Umweltprobleme erst angegangen werden, wenn es bereits zu spät ist, weil Lösungen zu teuer sind oder das Bewusstsein dafür nicht ausreichend vorhanden ist“, ergänzt Katrin Kreidel. „Wie wir bereits in unseren Nachbarländern sehen, ist das nächste große Problem Wasser, und wir bieten schon heute eine proaktive Lösung für den respektvollen Umgang mit dieser Ressource. Unser Hauptaugenmerk liegt darauf, dass das Unternehmen nachhaltig wachsen kann und das Produkt nachhaltig hergestellt wird. Deshalb setzen wir auf Würth Elektronik, einen starken Partner aus unserer Region.“ (sb)

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