Transforming cities
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Wasser und Abwasser effizient transportieren und smart aufbereiten
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70 2 · 2016 TR ANSFORMING CITIES PRODUKTE + LÖSUNGEN Ressourcen · Infrastruktur Das beflügelt auch die Hersteller von Pumpen, Rührwerken und zugeordneten Systemen: Stand bislang das robuste Design mit der primären Zielsetzung einer hohen Verfügbarkeit im Mittelpunkt, sind heute verstärkt intelligent vernetzte Systeme gefragt. Und wie in allen Branchen wächst das Interesse an energieeffizienten Lösungen. Denn abwassertechnische Anlagen zählen zu den elektrischen Großverbrauchern. Die knapp 10 000 kommunalen Kläranlagen in Deutschland verbrauchen jährlich etwa 4400 GWh Wasser und Abwasser effizient transportieren und smart aufbereiten Water Utilities von Grundfos für effizientes Wassermanagement Strom. Energieeffizienz hat deshalb einen hohen Stellenwert. Entsprechende Sparpotenziale sind beispielsweise durch eine effizientere Belüftung, den Einsatz von Motoren, Pumpen und Rührwerken der höchsten Energieeffizienzklasse und den intelligenten Betrieb der Aggregate zu realisieren. Water Utilities: Wassermanagement 4.0 Mit diesen Fragen und deren Beantwortung beschäftigt sich Grundfos im Geschäftsfeld „Water Utilities“. Neben der energieeffizienten Wassergewinnung (mit Unterwasserpumpen), der Wasseraufbereitung (unter anderem mit Dosierpumpen und Desinfektionslösungen) und der Wasserverteilung (unter anderem mit Druckerhöhungsanlagen und Netzpumpen, inklusive der sicheren Steuerung und Überwachung der Infrastruktur) beschäftigen sich die Mitarbeiter hier mit dem Abwassertransport und der Abwasseraufbereitung in Klärwerken mit Hilfe robuster Pumpen, Rührwerken und Strömungsbeschleunigern. Kurz: „Water Utilities“ befasst sich mit allen Facetten rund um Wasser und Abwasser - Wassermanagement 4.0! So unterschiedlich die Lösungen im Detail auch sind, als roter Faden verbindet das von Grundfos entwickelte iSolutions-Konzept die Produkte zu Systemen. iSolutions sind integrierte Lösungen und flexible modulare Systeme, bestehend aus Pumpen und deren Antriebstechnik, Steuerungs- und Sicherungsmodulen sowie Mess- und Datenüber tragung seinheiten. Zusammen mit in Mikroprozessoren des Antriebs hinterlegten spezifischen Algorithmen bieten iSolutions dem Anwender die gewünschte Funktionalität. Wichtig ist, dass der Fokus nicht allein auf der einzelnen Pumpe und deren Antrieb liegt, sondern auf dem kompletten System unter Einbeziehung der gesamten Peripherie. Nur so ist eine hohe Verfügbarkeit zu optimierten Kosten erreichbar. Teil der iSolutions sind auch Dienstleistungen wie ein Pump Audit. Die Beschäftigung mit Abwässern und Kläranlagen war bis vor wenigen Jahren noch ein Geschäft mit einem gewissen „Igitt“-Charakter. Welch ein Wandel: Heute arbeiten Hochschulen und die Industrie daran, das Abwasser als wertvolle Ressource zu nutzen - als Stichworte mögen Wärmegewinnung aus Abwasser, Biogas-Verwertung und Phosphor-Recycling genügen. Seit sich hier ein attraktiver Markt entwickelt, ist aus dem abwertenden „Igitt“ ein respektvolles „Oha“ geworden. Bild 1: Water Ultilities - alles, was für effizientes Wassermanagement gebraucht wird. © Grundfos 71 2 · 2016 TR ANSFORMING CITIES PRODUKTE + LÖSUNGEN Ressourcen · Infrastruktur Wassermanagement 4.0: Das ist die Kombination aus Wasser- und Energieeffizienz auf Basis einer intelligenten Verknüpfung von Betriebsdaten mit vorhandenem Praxis-Know-how. Unterwasserpumpen: Effiziente 4“-SP-Unterwasserpumpen: Der hydraulische Wirkungsgrad der Medium SP-Baugrößen (vier 4“-Unterwasserpumpen in vier Materialvarianten, Fördervolumen max. 17 m 3 / h, Förderhöhe max. 500 m) konnte auf über 70 % angehoben werden - das ist in dieser Leistungsklasse einer der höchsten Wirkungsgrade am Markt. Somit übertreffen die Medium SP klar den EU-weit aktuell gültigen Grenzwert MEI ≥ 0,4. Die Pumpen besitzen standardmäßig LSR-Lager für Sandgehalte bis 150 g/ m 3 . Abwasserpumpen: Hocheffiziente Abwasserpumpen: Zur Reduzierung der Betriebskosten eines Abwassernetzes empfiehlt Grundfos den Einsatz von SE/ SL-Abwasserpumpen (verfügbar mit Leistungen zwischen 9 und 30 kW). Beide Pumpen bieten dank der IE3-Motorenkomponenten und der speziellen Hydraulikausführung einen bemerkenswert guten Gesamtwirkungsgrad. Dank des S-tube-Einkanal-Laufrads muss kein Kompromiss zwischen großem freien Kugeldurchgang und hohem Wirkungsgrad mehr eingegangen werden. Das Ergebnis: geringe Verzopfungsneigung und geringe Wartungskosten bei gleichzeitig niedrigen Stromkosten. Ist das Eindringen von explosionsgefährlichen Medien oder das Entstehen von Faulgasen nicht auszuschließen, muss eine Ex-geschützte Pumpe eingesetzt werden. Abwasserpumpen der Baureihen SE und SL stehen deshalb in einer ATEX-Ausführung bereit. Bleibt die Frage: Wann die SL-Baureihe wählen, wann die SE- Baureihe? Bei einem eingetauchten Dauerbetrieb oder Aussetzbetrieb ist die SL-Baureihe die richtige Wahl. Muss eine Dauerlauffähigkeit auch bei Trockenaufstellung gegeben sein, ist die SE-Baureihe zu empfehlen. Hintergrund: Bei SE-Abwasserpumpen wird die Motorwärme über ein geschlossenes Kühlsystem abgeführt (Glykol-Füllung); somit ist ein ausgetauchter Dauerbetrieb möglich. Steuerungen: Dedicated Controls & Remote Management: Dedicated Controls ist eine intelligente Steuerung für die Regelung und Überwachung von bis zu sechs Abwasserpumpen in einer Pumpstation. Die Steuerung kann in das Grundfos R em ote M a n a ge m e nt- Sy s te m (GRM) oder in jedes andere SCA- DA-System eingebunden werden, mit dem Pumpeninstallationen fernüberwacht und verwaltet werden können. Dank des Remote Management-Systems können die Kosten für Vor-Ort-Einsätze erheblich reduziert werden. Bei einer Störung werden die entsprechenden Personen direkt informiert. Mischen, Rühren, Umwälzen In der biologischen Reinigungsstufe von Klärwerken spielen Misch-, Rühr- und Umwälzprozesse eine wichtige Rolle. Grundfos hat dazu SMG-Rührwerke (0,9 bis 18,0 kW), SFG-Strömungsbeschleuniger (0,7 bis 8,0 kW) und SRG-Rezirkulationspumpen im Programm, die sich durch einen niedrigen Energieverbrauch und Flexibilität auch unter beengten Raumverhältnissen auszeichnen. Die langsam drehenden Rührwerke sorgen für eine Homogenisierung der Schlämme, bevor diese abgepumpt und entwässert/ getrocknet werden. Die schneller drehenden Strömungsbeschleuniger helfen, Ablagerungen zu vermeiden und verbessern den Stoffaustausch (Nitrifikation). Rezirkulationspumpen basieren auf einem modularen Aufbau und den Funktionsprinzipien der Rührwerke und Strömungsbeschleuniger; sie fördern Belebtschlamm und Rücklaufschlamm mit großem Volumenstrom bei kleiner Förderhöhe (in Nitrifikations- und Denitrifikationszonen). Vollständig untergetaucht ist Dauerbetrieb möglich; der Aussetzbetrieb ist auf maximal 20 Einschaltungen je Stunde begrenzt. Klärtechnik: Optimale Beckengestaltung für eine höhere Effizienz: Für die optimale Anordnung von Tauchmotorpumpen, Tauchrührwerken, S t r ö m u n g s b e s c h l e u n i g e r n , Strahlreinigern und Belüftern setzt Grundfos computergestützte Strömungssimulationsprogramme (CFD) ein, welche die Strömungsverhältnisse im gesamten Becken abbilden. Auf diese Weise können alle Engpässe und V e r w i r b e l u n g s zonen sowie Bereiche mit besonders niedrigen und hohen Strömungsgeschwindigkeiten im Becken aufgezeigt und entsprechende Gegenmaßnahmen getroffen werden. Werden die im Rahmen eines von Grundfos durchgeführten Energieaudits vorgeschlagenen Bild 2: Abwasserpumpen der Baureihen SE und SL stehen auch in einer ATEX- Ausführung zur Verfügung. © Grundfos 72 2 · 2016 TR ANSFORMING CITIES PRODUKTE + LÖSUNGEN Ressourcen · Infrastruktur Empfehlungen umgesetzt, sind Stromkosteneinsparungen von bis zu 50 % möglich. Anthropogene Stoffe können in Kläranlagen auf herkömmliche Art und Weise nicht abgebaut werden. Um dieses Problem in den Griff zu bekommen, ist in Kläranlagen eine vierte Reinigungsstufe auf Basis Membrantechnologie, Ozonbehandlung und/ oder Aktivkohleverfahren erforderlich. Als Systemanbieter, der auch Dosiersysteme und Desinfektions- Technologien im Programm hat, ist Grundfos auf die Anforderungen zukünftiger Hightech-Kläranlagen vorbereitet. Cost of Ownership: Regelmäßig überprüfen Betreiber von leistungsstarken, häufig arbeitenden Abwasserpumpen sollten von Zeit zu Zeit überprüfen, ob die vor Jahren installierten Aggregate noch wirtschaftlich arbeiten. Denn dank Fortschritten u.a. in der Motortechnik bieten moderne Pumpensysteme regelmäßig höhere Wirkungsgrade und versprechen somit eine geringere Energieaufnahme. Oft „rechnet“ sich deshalb auch der Austausch einer an sich noch funktionstüchtigen Technik. Als Entscheidungsgrundlage offeriert Grundfos die Dienstleistung ‚Analyse der Lebenszykluskosten’ inklusive einem Energie- Verbrauchs-Check (Pump Audit). Aufgrund der Messergebnisse können dann Aussagen über die Wirtschaftlichkeit der Abwasserpumpe getroffen werden. Insbesondere ist der Vergleich mit einem neuen Pumpensystem möglich - und entsprechend der individuellen Systemanforderungen kann das für den Betreiber effizienteste System ausgewählt werden. Fazit: Grundfos offeriert das komplette Spektrum von Water- Utilit y-Sy s temlösungen für kommunale wie industrielle Wasserversorgungs- und Abwass erent s or g ung sunternehmen inklusive Energieeffizienz-Dienstleistungen wie das Pump Audit. Bild 3: Medium SP- Pumpe mit hohem Wirkungsgrad. © Grundfos GRUNDFOS GMBH Schlüterstraße 33 40699 Erkrath infoservice@grundfos.com www.grundfos.de IFAT: Halle A6, Stand 239/ 338 Mit der neuen Keimschutz- Produktserie safeliQ: EA30 und softliQ: PA20 hat Grünbeck ein revolutionäres Verfahren entwi- Grünbeck-typisch weiches Wasser. Der neue softliQ: PA20 kann in Einbis Zweifamilienhäusern eingesetzt werden. Darüber hinaus entwickelt Grünbeck Systemlösungen zum hygienischen Schutz von Prozesswässern und bietet interessierten Kunden und Partnern einen offenen Innovationsprozess an. Somit können Kunden gemeinsam mit Grünbeck innovative Trends setzen. Bei der Etablierung dieser Anwendungstechniken begleitet Grünbeck den Entwicklungsprozess zu hundert Prozent. Keimschutz für exzellente Wasserqualität Absolute Weltneuheit mit Adsorber-Hygienetechnologie von Grünbeck Grünbeck Wasseraufbereitung GmbH Josef-Grünbeck-Straße 1 89420 Höchstädt a. d. Donau info@gruenbeck.de www.gruenbeck.de IFAT: Halle A2, Stand 335/ 434 © Grünbeck ckelt, welches gesundheitsschädliche Erreger (beispielsweise Legionellen, E.coli-Bakterien oder Pseudomonaden) einfach und effektiv physisch aus dem Trinkwasser entfernt. Kompromisslos sicher ist die Adsorptionsanlage safeliQ: EA30, sie sorgt für 99,999-%igen Keimschutz im Trinkwasser. Gerade in sensiblen Bereichen wie Krankenhäusern, Pflegeheimen oder öffentlichen Einrichtungen bieten die Grünbeck-Adsorber zuverlässigen Schutz vor Keimen und Bakterien. In der Enthärtungsanlage softliQ: PA20 wird die intelligente Technik der bewährten Grünbeck- Enthärtungsanlagen mit dem zuverlässigen Keimschutz durch Adsorption verbunden. Die Enthärtung arbeitet dabei nach dem Ionenaustauschverfahren für
