The thesis conducts a comprehensive economic analysis of the measures proposed by EYDAP (Athens Water Supply and Sewerage Company) in order to reduce non-revenue water. The thesis focuses on efficiency investments as a strategic tool for integrated water security, due to the growing water scarcity problems in Mediterranean climate change regions and in order to achieve maximum possible drought resistance. As non-revenue water amounts to 15% of the annual water production of EYDAP (approximately 60 million cubic meters per annum), there is a major challenge to be addressed by EYDAP in the context of achieving drought resistance under severe financial constraints, which make the realization of major investments to modernize infrastructure almost impossible.

This study applies empirical time series analysis on real data consisting of 5.3 years of operational data (almost 2000 single daily observations from January 2020 to April 2025) as well as a cost-benefit analysis of four alternative water loss reduction scenarios, with a comparative cost-effectiveness analysis of the alternatives and a sensitivity analysis concerning the robustness towards changes in the parameters. The cost-benefit analysis is an approach which has several shortcomings concerning public infrastructure projects and especially in this case where the benefits to society are diffuse and long term. It is therefore important to apply shadow prices, option values and climate change perspectives.

The EYDAP Vulnerability Profile was derived from empirical analysis and describes an operational state of high resilience to everyday operations (low CV = 0.091 for the operational management of the water supply) and a strategic state of high vulnerability, especially during prolonged droughts. The 2022-2024 Athens water crisis is a clear example of this. The reduction of water supplied to consumers was only 1.5%, while the storage capacity of the reservoirs reduced by 48% from the minimum monthly storage level of 1,400 Mm3 to 655 Mm3. Therefore, the operational strategy of EYDAP, which provides operational security at the time of drought by drawing the strategic reserve to meet water demand and protects consumers by not imposing water saving measures due to the absence of price increases, is sufficient for managing short-term droughts but very risky for the case of prolonged droughts. The low correlation coefficient of the storage-production relationship (R² = 0.015) confirms the absence of efficient management of the storage reservoirs during the initial stages of a drought.

Economic valuation across four scenarios (Baseline 15% NRW, Moderate 12%, Substantial 10%, Optimal 8%) reveals expected outcome: negative net present values ranging -€402 to -€790 million over 30-year analysis horizons at 4% discount rates. However, comparative levelized cost analysis demonstrates competitive positioning: optimal water loss reduction achieves €1.76/m³ compared to Yliki reservoir expansion at €2.06/m³ and seawater desalination at €1.27/m³. Capital efficiency analysis (0.033 Mm³/year capacity per million euros investment for loss reduction versus 0.024 for Yliki) reveals strategic advantage of leveraging existing infrastructure rather than constructing new facilities.

Key finding: traditional measurements systematically underestimate the reduction in water loss through three mechanisms: 1. By excluding non-market values such as human health, environmental ,urban and social resilience the analysis of the magnitude of the water saving benefits; 2. By the application of a 4% discount rate which significantly reduces the value of long-term benefits; 3. By excluding the option value and resilience benefits that are the primary motivations for investing in water efficiency improvements in climate change vulnerable contexts. The use of NPV/BCR as the basis for the decision-making process for water efficiency investments will inevitably lead to under-investment in water saving projects that bring substantial societal benefits but relatively modest financial returns.

Sensitivity analysis was performed with respect to the variables included in the objective function. The most sensitive variables to the objective function were investment cost, discount rate and the variable representing the water savings effectiveness. So, the following observations can be done: 1. The variable that has the greatest influence on the NPV of the projects is the investment cost. In fact, an increase or a decrease of 20% on the initial value of the variable implies an increase or a decrease of 142 million euros in the NPV, which means that great care must be exercised to optimize water saving projects and to use as much as possible water saving technologies. 2. The variation in the discount rates that produces the smallest change in the NPV is equal to 6% and in this case, the NPV varies between -713 and -886 million euros (i.e. the NPV is always negative for all the conventional discount rates). 3. The water saving projects are very sensitive to the valuation of the benefits scope. Their efficiency does not suffice to produce an NPV greater than zero. 4. A linear relation is obtained for sensitivity respect to the variable effectiveness regarding the benefits, i.e. for each 10% improvement of this variable the benefits increase by 12 million euros (€12 million of NPV increases for each 10% of improvement in the variable effectiveness).

What should we do in the face of the uncertainties and variability of climate change? Our research finds that a mixed strategy that includes water saving measures, moderate storage expansion and a desalination reserve led to greater resilience due to the diversification benefits it offers. Current practices and policies in the water sector have largely relied on large infrastructure projects based on high voltage transmission networks and have often discouraged demand management at the end-user level. This study highlights the importance of considering the possibility of complementarity between different options by applying the principles of integrated resource planning (IRP) to ensure the optimal performance of water supply systems in the face of climate change.

The report sets out five strategic options for consideration by the current EYDAP management: Option 1: Water distribution reform in several stages, initially by implementing the moderate programme (attainment of 12% of the national NWRT – 12% or 5% in 5 years and budget €350 million). Option 2: Access to concessional funds for climate change adaptation at interest rates ranging from 2% to 3% (EIB, Green Climate Fund). Option 3: Completion of an integrated master plan for water supply optimisation through achieving high levels of operational efficiency and where appropriate by adding alternative/complementary sources. Option 4: Implementing smart water technologies such as IoT and AI analytics to potential water savings and cost reduction. Option 5: Having in place a system for monitoring the performance of the water utility in order to be able to draw lessons from its experiences and to adjust activities accordingly.

Η παρούσα διατριβή αναλύει την οικονομική αποτίμηση των στρατηγικών πρόληψης απώλειας νερού για την Εταιρεία Ύδρευσης και Αποχέτευσης Αθηνών (ΕΥΔΑΠ), θεωρώντας τις επενδύσεις σε αποδοτικότητα ως απαραίτητες για μια ολοκληρωμένη στρατηγική ασφάλειας των υδάτων εν μέσω των αυξανόμενων κλιματικών πιέσεων στη Μεσόγειο. Με το νερό που δεν αποφέρει έσοδα να ανέρχεται στο 15% της ετήσιας παραγωγής (περίπου 60 εκατομμύρια κυβικά μέτρα), η EYDAP αντιμετωπίζει την πρόκληση της ενίσχυσης της ανθεκτικότητας στην ξηρασία υπό οικονομικούς περιορισμούς που περιορίζουν τις μεγάλες επενδύσεις σε υποδομές. Χρησιμοποιώντας μια μεικτή μεθοδολογία, η έρευνα ενσωματώνει μια πενταετή εμπειρική ανάλυση χρονοσειρών, μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση κόστους-οφέλους τεσσάρων σεναρίων μείωσης της απώλειας νερού και μια ανάλυση ευαισθησίας που εστιάζει σε βασικές μεταβλητές.

Η ανάλυση υποδεικνύει την ευπάθεια της ΕΥΔΑΠ, διαπιστώνοντας ότι, ενώ οι λειτουργίες είναι σταθερές υπό κανονικές συνθήκες, διατρέχουν στρατηγικό κίνδυνο κατά τη διάρκεια παρατεταμένων περιόδων ξηρασίας. Η κρίση του 2022-2024 επιδείνωσε το πρόβλημα αυτό, με ελάχιστη μείωση της παραγωγής παρά τη σημαντική μείωση των αποθεμάτων. Η μελέτη διαπιστώνει ότι η εστίαση στην αδιάλειπτη παροχή υπηρεσιών μπορεί να οδηγήσει σε συσσωρευμένους κινδύνους κατά τη διάρκεια παρατεταμένων περιόδων ξηρασίας, υπογραμμίζοντας τις αδύναμες συσχετίσεις μεταξύ αποθήκευσης και παραγωγής.

Οι οικονομικές αξιολογήσεις δείχνουν αρνητικές καθαρές παρούσες αξίες σε τέσσερα σενάρια, με μέτριες, σημαντικές και βέλτιστες μειώσεις απωλειών που αποκαλύπτουν αξίες που κυμαίνονται από -402 έως -790 εκατομμύρια ευρώ σε 30 χρόνια με προεξοφλητικό επιτόκιο 4%. Ωστόσο, η βέλτιστη μείωση των απωλειών νερού έχει ανταγωνιστική τιμή σε σύγκριση με άλλες στρατηγικές, όπως η επέκταση των δεξαμενών και η αφαλάτωση, παρουσιάζοντας καλύτερη αποδοτικότητα κεφαλαίου.

Τα βασικά συμπεράσματα τονίζουν ότι οι παραδοσιακοί οικονομικοί δείκτες υποτιμούν τη μείωση των απωλειών νερού λόγω της παράλειψης των μη εμπορικών οφελών, της επικράτησης των μεθόδων προεξόφλησης και των προκλήσεων στην καταγραφή της αξίας των επιλογών και των βελτιώσεων στην ανθεκτικότητα. Αυτό υποδηλώνει ότι οι συμβατικοί δείκτες ενδέχεται να αποτρέπουν τις επενδύσεις σε έργα που αποσκοπούν στη βελτίωση των κοινωνικών και όχι των αυστηρά οικονομικών αποδόσεων.

Η ανάλυση ευαισθησίας προσδιορίζει το κόστος των επενδύσεων ως κρίσιμο παράγοντα, καταδεικνύοντας σημαντικές μεταβολές της καθαρής παρούσας αξίας (NPV) με τις διακυμάνσεις. Οι συστάσεις για την ΕΥΔΑΠ περιλαμβάνουν μια σταδιακή προσέγγιση για τη μέτρια μείωση των απωλειών νερού, αξιοποίηση της χρηματοδότησης για την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή, ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου γενικού σχεδίου, ενσωμάτωση προηγμένων τεχνολογιών και δημιουργία ισχυρών συστημάτων παρακολούθησης της απόδοσης. Οι ευρύτερες συστάσεις για τις ελληνικές ρυθμιστικές αρχές περιλαμβάνουν εθνικές υποχρεώσεις για τη μείωση των απωλειών νερού, βελτίωση της χρηματοδότησης της αποδοτικότητας και τιμολόγια βάσει της απόδοσης.

Συνολικά, η έρευνα συμβάλλει στη θεωρητική κατανόηση και την πρακτική καθοδήγηση, ενώ ταυτόχρονα υποστηρίζει την αναγνώριση της αποδοτικής χρήσης του νερού ως μια βιώσιμη στρατηγική προσαρμογής, που είναι σημαντική όχι μόνο για την Αθήνα, αλλά και για τις περιοχές της Μεσογείου και του κόσμου που αντιμετωπίζουν προβλήματα λειψυδρίας. Υπογραμμίζει ότι, παρά τις αρνητικές συμβατικές αποδόσεις, οι στρατηγικές μείωσης των απωλειών νερού είναι οικονομικά δικαιολογημένες στο πλαίσιο της αναγνώρισης της δυναμικής των δημόσιων αγαθών και των αναγκών προσαρμογής στην κλιματική αλλαγή.