22 3 · 2019 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Infrastruktur Gifhorn liegt im Osten Niedersachsens zwischen den Städten Hannover, Braunschweig und Wolfsburg. Im Jahr 1196 erstmals urkundlich erwähnt, leben heute mehr als 42 000 Menschen in der Kreisstadt. Der ortsansässige Wasserverband versorgt Privathäuser, Unternehmen und weitere Einrichtungen der im Umland angesiedelten Gemeinden, was in Summe etwa 180 000 Einwohnerwerte ergibt. In seiner über 80-jährigen Geschichte hat sich der Wasserverband, der mittlerweile mehr als 85 Mitarbeiter beschäftigt, stetig weiterentwickelt. So übernimmt er seit 1995 Von den Vorteilen aktueller Technik profitieren Wasserverband Gifhorn setzt auf eine moderne Pumpensteuerung Wasserwirtschaft, Abwasserbehandlung, Infrastruktur, Pumpensteuerung, Fernwirktechnik, Automatisierung Christoph Westerwelle Die Verantwortlichen des Wasserverbands Gifhorn suchten nach einer einfach bedienbaren Pumpensteuerung für die zugehörigen Abwasserpumpwerke. Die Lösung sollte zudem eine schnelle Fehlerbehebung im Störungsfall ermöglichen. Der Ansatz von ISAB Klitschmar und Phoenix Contact erfüllt genau diese Anforderungen und bietet zusätzliche Funktionen. © Phoenix Contact 23 3 · 2019 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Infrastruktur ebenfalls die Abwasserentsorgung seiner Mitglieder. In diesem Geschäftsbereich unterhalten die über 40 Mitarbeiter 399 Pumpwerke, neun Kläranlagen, 43 Klärteichanlagen, 104 Regenrückhaltebecken, 17 Mischwasser-Regenrückhaltebecken sowie ein 1200 Kilometer umfassendes Kanal-, ein 320 Kilometer langes Abwasserdruckleitungs- und ein neun Kilometer aufweisendes Vakuumnetz (Bild 1). Der Betrieb dieser doch recht umfangreichen Infrastruktur kostet den Wasserverband viel Geld. Neben den jährlichen Wartungen und dem Vorhalten eines Bereitschaftsdienstes ist eine zeitgemäße IT-Infrastruktur notwendig, um eine durchgängig zuverlässige Ver- und Entsorgung für die angeschlossenen Verbraucher sicherzustellen. Hinzu kommen Branchenanforderungen, wie das IT-Sicherheitsgesetz oder Energieeffizienzmaßnahmen, die umgesetzt werden müssen. Zusammenfassend bleibt also festzustellen, dass die wasserwirtschaftlichen Betreiber in der heutigen Zeit ein vielfältiges Themenfeld abzudecken haben, wobei ständig neue Technologien Einzug in die Wasserwerke und Kläranlagen halten. Hier stets auf dem aktuellen Stand zu sein, erweist sich als Herausforderung, zumal dies meist parallel zum Tagesgeschäft erfolgen soll. In Anbetracht der geschilderten Situation erscheint es sinnvoll, dass von den in der Wasserwirtschaft genutzten Automatisierungssystemen immer häufiger eine einfache Bedienung, intuitive Parametrierung, schnelle Fehlerbehebung im Störungsfalls sowie durchgängige Diagnose gefordert wird. Nur so bleiben die Systeme für das Betriebspersonal handhabbar. Schneller Überblick über den Betriebszustand Als einer der marktführenden Anbieter für Komponenten und Systeme der elektrischen Verbindungs- und Automatisierungstechnik hat Phoenix Contact die Wasserwirtschaft schon vor über 15 Jahren als innovativen Markt identifiziert. Seitdem ist das Blomberger Unternehmen bestrebt, die Branche mit Produkten und Lösungen für eine nachhaltige Wasserver- und -entsorgung zu bedienen. Bei einer dieser branchenspezifischen Lösungen handelt es sich um eine Pumpensteuerung für Abwasserpumpwerke, die gemeinsam mit der in Wiedemar ansässigen ISAB Klitschmar GmbH entwickelt worden ist. Sie wird seit einiger Zeit beim Wasserverband Gifhorn eingesetzt (Bild 2). Die in Gifhorn verwendeten Pumpensteuerungen stehen in verschiedenen Varianten mit unterschiedlichen Optionen zur Verfügung - beispielsweise als Anbindung an das überlagerte Leitsystem. Die Lösung zeichnet sich jedoch insbesondere durch ihre intuitive Bedienbarkeit aus. Denn bei der Entwicklung der Software für die Pumpensteuerung haben die Partner großen Wert auf eine einfache Handhabung gelegt. So ist jeder Anwender in der Lage, die Pumpstation über das Touch-Display BTP 2070W, das eine Bildschirmdiagonale von sieben Zoll aufweist, zu parametrieren. Die Erstinbetriebnahme lässt sich Bild 1: Beim Wasserverband Gifhorn kümmern sich über 40 Mitarbeiter um die Abwasserentsorgung. © Phoenix Contact Bild 2: Steuerschrank eines Abwasserpumpwerks in einem Wohngebiet des Wasserverbands Gifhorn. © Phoenix Contact 24 3 · 2019 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Infrastruktur daher in wenigen Minuten durchführen, wobei keine zusätzliche Software genutzt werden muss. Das TFT-Display übernimmt ferner die Vor-Ort-Visualisierung der Pumpstation, sodass die Wasserverbandsmitarbeiter einen schnellen Überblick über die Betriebszustände der Anlage erhalten. Sie sehen auf der Startseite auf einen Blick, wie das Niveau der Anlage ist, welchen Betriebszustand die Pumpen haben sowie die Anzeige der einzelnen Betriebsstunden. Eine Navigation in der Visualisierung kann somit entfallen (Bild 3). Identische Parametrierung und Bedienung der verschiedenen Hardwareplattformen Als Herzstück der Pumpensteuerung dient das programmierbare Logikrelaissystem PLC logic, das Logik-, Interface- und Feldanschlussebene in einem kompakten, einfach zu verdrahtenden Gerät vereint. Optional lässt sich eine Steuerung aus dem Inline- Baukasten einsetzen, zum Beispiel der ILC 151 GSM/ GPRS. Die Applikationssoftware für beide Varianten der Pumpensteuerung ist nahezu identisch aufgebaut. Handelt es sich um kleine Stand- Alone-Anwendungen ohne Ankopplung an ein überlagertes System, bietet sich PLC logic zur Steuerung an. Das Logikrelaissystem verarbeitet digitale und analoge Eingangssignale sowie Logikfunktionen und Zeitbausteine (Bild 4). Bei komplexen Anlagen, die beispielsweise über das Mobilfunknetz an ein überlagertes Leitsysten angebunden werden sollen, erweist sich eine Inline- Steuerung (ILC) der 100er Leistungsklasse als beste Wahl. Im Gegensatz zu PLC logic kann der ILC neben dem Applikationsprogramm ebenfalls die Kommunikation mit dem Leitsystem übernehmen. Zu diesem Zweck Mit dem Resylive-Portal bietet Phoenix Contact den Betreibern wasserwirtschaftlicher Anlagen eine moderne und wirtschaftliche Möglichkeit, ihr SCADA-System professionell als ausgelagerte Dienstleistung (SaaS) zu betreiben. Alle Aufgaben einer klassischen Lösung - wie Visualisierung, Alarmmanagement, Trenddarstellung, Datenarchivierung und das Berichtswesen - werden abgebildet. Dabei ist es unerheblich, ob es um die Verwendung zur Anlagenautomatisierung oder als Fernwirksystem geht. Resylive enthält sämtliche normativen Schnittstellen, die in der Wasserbranche relevant sind. Die Vorteile eines solchen Ansatzes liegen auf der Hand:  keine hohen Anfangsinvestitionen, da die Zahlungen regelmäßig über den gesamten Nutzungszeitraum erfolgen  stets redundanter Hard- und Softwareaufbau - auch für kleine und mittelgroße Anwendungen  professionelle Datenhaltung  integrierte KRITIS-konforme IT-Security  IT-Security entspricht immer dem aktuellen Stand der Technik  keine Software und Lizenzen auf den Anzeigegeräten erforderlich, weil zur Visualisierung der Informationen lediglich ein Browser ohne Java-Script benötigt wird  durch den Wegfall von Software und Lizenzen kann die Lösung auf allen PCs und mobilen Endgeräten eingesetzt werden VORTEILHAFTE AUSLAGERUNG DES SCADA-SYSTEMS Bild 3: Das Touch-Panel WP 2070W zeigt alle betriebsrelevanten Daten der Pumpstation an und gibt dem Betriebspersonal einen Überblick über die einzelnen Betriebszustände. © Phoenix Contact Bild 4: Mit dem Logikrelaissystem PLC logic lassen sich unterschiedliche Anwendungen in der Wasserwirtschaft realisieren. © Phoenix Contact Bild 5: Pumpensteuerung mit dem Inline Controller ILC 151 GSM/ GPRS sowie einer Kombination aus Netzteil und Batterie zur Erhöhung der Verfügbarkeit. © Phoenix Contact Bild 6: Karsten Tornow (links) und Rouven Tober an einem Abwasserpumpwerk des Wasserverbands Gifhorn. © Phoenix Contact 25 3 · 2019 TR ANSFORMING CITIES PRAXIS + PROJEKTE Infrastruktur Funke Kunststoffe GmbH 59071 Hamm-Uentrop www.funkegruppe.de info@funkegruppe.de Tel.: 02388 3071-0 N e u ! • flacher Einbau • Modulbauweise • leichte Handhabung Regenwasser speichern und nutzen statt versickern KS-Bluebox Christoph Westerwelle Leiter des Industriemanagements Infrastruktur Phoenix Contact Deutschland GmbH Kontakt: info@phoenixcontact.de stehen verschiedene Fernwirkprotokolle zur Verfügung. Doch egal welche Hardwareplattform in den einzelnen Abwasserpumpwerken verbaut ist: Die Parametrierung und Bedienung der Pumpensteuerung gestaltet sich für den Betreiber stets identisch. Den Verantwortlichen des Wasserverbands Gifhorn war es darüber hinaus wichtig, dass die Mitarbeiter immer über den aktuellen Stand der einzelnen Pumpwerke informiert sind. Hier stellte sich der SMS-Versand als favorisierter Kommunikationsweg sowohl für Fehlermeldungen als auch Statusinformationen heraus, die in frei zu vergebenden Intervallen versendet werden (Bild 5). Einfache Einbindung in bestehende Systeme Für die Betreiber von Abwasserpumpwerken zeigt sich der Einsatz von Spül- und Saugfahrzeugen als wesentlicher Kostenpunkt. Diese müssen dann ausrücken, wenn sich Fettablagerungen am Rand des Pumpenschachts gebildet haben. Solche Rückstände entstehen, sobald die Pumpe ständig an derselben Stelle abgeschaltet wird. Auf der Grundlage der langjährigen Erfahrungen von ISAB Klitschmar im Bereich von Abwasserpumpwerken sowie des Automatisierungs-Know-hows von Phoenix Contact haben die Partner eine Funktion entwickelt, mit der sich das Auftreten von Fettablagerungen hinauszögern lässt. So können die Kosten für Spül- und Saugeinsätze um rund 30 Prozent reduziert werden. Als weitere hilfreiche Funktion erweist sich der in die Steuerung integrierte Fehlerspeicher. Alle Fehlermeldungen werden dort mit Zeitstempel in der richtigen Reihenfolge abgelegt. Auf diese Weise kann der Betreiber im Störungsfall auf die Fehlerhistorie zurückgreifen. In Summe lassen sich bis zu 1000 Fehlermeldungen dokumentieren. Durch die Verwendung von Standard-Industrieprodukten ist ISAB Klitschmar in der Lage, speziell auf das jeweilige Abwasserpumpwerk zugeschnittene Schaltanlagen zu bauen. Im Vergleich zu geschlossenen Black-Box-Lösungen überzeugt der individuelle Ansatz durch seine flexible Erweiterbarkeit. Ferner können die Schaltanlagen gemäß Kundenanforderung in bestehende Systeme eingebunden werden. Deutliche Erleichterung des Arbeitsalltags Karsten Tornow, Elektromeister beim Wasserverband Gifhorn, stellt abschließend fest: „Als Betreiber der Abwasserpumpwerke erleichtert uns die Pumpensteuerung von ISAB Klitschmar den Arbeitsalltag. Aufgrund der einheitlichen Parametrierung und Bedienung nutzen wir PLC logic in den kleineren Abwasserpumpwerken, während die größeren Pumpwerke mit dem ILC 151 GSM/ GPRS ausgestattet sind“. (Bild 6) Weitere Informationen: www.phoenixcontact.de/ wasser AUTOR