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Fortsetzung »Versorgungskonzepte für Smart Cities«

Solche Vorteile betreffen nach Einschätzung von E+H die Verringerung der Komplexität durch Standardisierung vergleichbarer Messstellen, die einfache Multiplikation von Geräteeinstellungen für vergleichbare Messstellen, ein reduzierter Zeitaufwand und geringere Fehlermöglichkeiten bei der Inbetriebnahme sowie die Optimierung der Ersatzteilhaltung.

 

Auf dem Weg zur digitalen Wasserwirtschaft

Mit der Entstehung von Smart Cities ist auch eine Digitalisierung der Wasserwirtschaft verbunden. Dies zeigt sich auf der Verbraucherseite z. B. durch digitale Wasserzähler. Bei den Anlagenbetreibern und somit auch bei den Lieferanten von Instrumentierung und Lösungstechniken könnte ein digitaler Schwerpunkt beispielsweise der mobile, ortsunabhängige Betrieb der Versorgungsanlagen mit dazu geeigneter fernsteuerbarer Anlagentechnik sein. Eine Umfrage des »Verband für Kommunale Unternehmen« (VKU) hat ergeben, dass der digitale Wandel in der Praxis bereits stattfindet und die Chancen der Digitalisierung vor allem bei der Prozessoptimierung und der Verbesserung des Daten- und Schnittstellenmanagements gesehen werden.

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Das Smart System für Oberflächenwasser ermöglicht es mittels Sensoren und Konnektivität, die Wasserqualität in Seen oder Flüssen zu überwachen. Bild: © E+H

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»Endress+Hauser ist Komplettanbieter von modularen, in der Praxis vielfach bewährten Panellösungen. Deshalb bieten wir unseren Kunden viele Vorteile, z. B. die erhöhte Anlagensicherheit durch unsere Qualitätsinstrumentierung, eine einfache Konfiguration, Prozessintegration und Inbetriebnahme von Anlagen der Wasserwirtschaft, die Integration von nahezu allen bestehenden und neuen Instrumenten sowie eine große Auswahl an Probenaufbereitungspanels insbesondere für den Einsatz mit der digitalen Memosens-Technologie.« Foto: © Klinker

Bezüglich der Digitalisierungsaspekte in Smart Cities sieht sich E+H bestens gerüstet. Hierzu sagt Dr. Jagiella: »Das Themenfeld Industrie 4.0 mit sämtlichen Integrationstechniken haben wir von Beginn an mitgestaltet und in unsere Produkte integriert. Wir haben sowohl das Messgeräteportfolio ergänzt durch kommunikationsfähige Komponenten und Datenlogger als auch dabei vielfältige Schnittstellen- und Datenübertragungstechniken integriert – von Wireless bis zu diversen international etablierten Bussystemen. E+H hat auch bei der Instrumentierung Möglichkeiten für IIoT und die lokale Datenspeicherung geschaffen. Damit sind auch smarte Lösungen in der digitalen Realität von Smart Cities möglich.« Dennoch steht die Wasserwirtschaft weltweit vor großen Herausforderungen. Zu den Unwägbarkeiten tragen der Klimawandel mit Starkregenereignissen, besonders trockenen Sommerzeiten und ein enormer Sanierungs- und Anpassungsbedarf der teils jahrzehntealten Abwasser- und Trinkwasserinfrastruktur bei. Die solchermaßen geänderte »Problemlage« wird zusätzlich verschärft durch neue Stoffeinträge aus Medikamenten oder Pflanzenschutzmitteln, Nanopartikeln in Abwässern oder den Verlust natürlicher Flussläufe. Auch diese Faktoren charakterisieren die Mammutaufgabe und erfordern neue Lösungen und Herangehensweisen.

Mobile und stationäre Funktionszentralen für Biologie und Technik

 

Bezüglich der Wasserqualität wird Deutschland eine relativ gute Ausgangssituation zuerkannt. Nach E+H-Einschätzung bedarf der nachhaltig gute Gewässerzustand hierzulande dennoch kontinuierlicher und intensiver Untersuchungen, um gezielt Maßnahmen für eine nachhaltige Gewässerentwicklung ergreifen zu können.»Wir haben hierzu kundenspezifische Messcontainerlösungen für die Gewässerüberwachung entwickelt, die mit unseren innovativen Sensoren und Transmittern mit Selbstdiagnosefunktion ausgerüstet sind und auch für einzeln stehende Messstellen mit autarker Energieversorgung, Ferndatenabfrage sowie der Integration von Geräten anderer Lieferanten konzipiert wurden«, berichtet Dr. Jagiella.

Wichtige Schlüsselfunktionen übernehmen auch im Zeitalter der Smart Cities die Klärwerke. »Ohne Automatisierung und leistungsstarke Analysemesstechnik kann eine moderne Kläranlage heutzutage nicht mehr optimal betrieben werden«, kommentiert Dr. Jagiella. Für ihn sind z. B. Online-Messparameter die Grundlage für Prozessführung und -optimierung. Zudem bestätigt er, dass sich durch die umfangreichen Veränderungen in den Siedlungsbereichen steigende Anforderungen hinsichtlich Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Bedienbarkeit für die Messtechnik ergeben. »E+H unterstützt daher weltweit die Kunden der Abwassertechnik, beispielsweise mit einem breiten Angebot an Dienstleistungen und Lösungen sowie mit durchgehenden Instrumentierungskonzepten für Kläranlagen«, sagt Dr. Jagiella.

Selbstverständlich müssen auch die für Infrastrukturmaßnahmen Verantwortlichen ihren Beitrag leisten. So gehört beispielsweise die sichere Ableitung des Abwassers aus dem Kanalnetz, möglichst unter Vermeidung von Abschlägen in den Vorfluter, zu den originären Aufgaben des Kanalbetriebes. Ebenso wichtig ist es, die Kapazität des Kanalnetzes an die Anforderungen anzupassen. Beispielsweise müssen vorhandene Stauräume optimal genutzt werden, um auf Starkregenereignisse vorbereitet zu sein. Aber auch in diesen Bereichen unterstützt E+H die Anlagenbetreiber, z. B. durch Füllstand- und Durchflussmessgeräte, die auch in engen Schächten, bei Überflutung, Eisbildung oder Feuchtigkeit zuverlässig messen.

Zu- und Auslauf einer Kläranlage genießen besonderes Augenmerk bei Behörden und Betreibern. Die biologische Abwasserreinigung ist inzwischen eine Kernfunktion moderner Kläranlagen. Hierbei erfolgt der Abbau von organischen Frachten und eutrophierenden Nährstoffen.

Die Belüftung und damit die Funktionsfähigkeit der Bakterien bewirken die Funktion des Klärprozesses, wobei eine gezielte Belüftungssteuerung den Prozess optimieren kann. Auch eine Phosphatfällung gehört vielerorts zu den notwendigen Funktionen von Klärwerken.

Für Dr. Jagiella sind daher die Kontrolle der Abwassermatrix im Zulauf sowie die Kontrolle des Ablaufes wichtige messtechnische Aufgaben, um die Effizienz der Abwasserbehandlung zu sichern. Dr. Jagiellas Empfehlungen lautet: »Die gleichzeitig ausgeführten Online-Messungen und Probenahme für Labormessungen gehören deshalb zu den E+H-Angeboten. Bei der Online-Analyse und Probenahme in einem System ist unser Mehrkanaltransmitter Liquiline CM44x, der nicht nur die Analyse-Sensoren versorgt, sondern auch das elektronische Herzstück für die Probenehmer-Serie CSF48 darstellt, die messtechnische Basis.« Und ergänzend fügt er hinzu, dass ein einzelner Liquiline-Transmitter Probenahme-Programme und bis zu vier zusätzliche Online-Parameter gleichzeitig steuern kann.

 

Qualitätsmanagement in der Wasserwirtschaft

Gerade in Megacities ist eine Zunahme an Trinkwasser- und Abwasseranlagen zu verzeichnen. Damit steigt auch der Bedarf an technischem Qualitätsmanagement sowie der Installation von Risikomanagement-Systemen. Zu den Zielen solcher Systeme gehören einerseits das Anlagenmonitoring und andererseits die Kontrolle der Funktion von kritischen Messstellen.

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