Unsere fetthaltige Ernährung führt dazu, dass mehr Altspeisefette und -öle über die Abflussrohre in die Kanalisation gelangen. Dort verfestigen sie sich zu schwimmenden Krusten und lagern sich an den Wänden von Rohren und Pumpen ab. Außerdem verbinden sie sich mit Feststoffen wie Feuchttüchern und anderen Hygieneartikeln, die achtlos über die Kanalisation entsorgt werden. Auf diese Weise entstehen Fettberge, die riesige Ausmaße annehmen können: Im Abwassersystem der nordirischen Stadt Belfast wurde vor einigen Jahren ein 200 t schwerer Fettberg entdeckt. Der aktuelle Trend zu wassersparenden Spülungen verschlimmert die Lage noch: Weil die Rohre nicht mehr ausreichend gespült werden, können sich Fett und Öl leichter ablagern, ansammeln und mit Feststoffen verbinden.
Abwasserentsorger haben zunehmend mit dem Verstopfen oder Verzopfen von elektrischen Pumpen zu kämpfen. Der Branche entstehen dadurch jedes Jahr weltweit Kosten in Höhe von mehreren Milliarden Euro.
Worst Case Überschwemmung
Eine Pumpe, die so verzopft ist, dass sie nicht mehr arbeitet, muss ausgebaut, geöffnet und von Hand gesäubert werden. Das kann, je nach Standort, viel Zeit in Anspruch nehmen und sehr kostspielig sein. Aber auch eine weniger starke Verzopfung führt schon zu einer Beeinträchtigung der Pumpenleistung, weil der Durchfluss gebremst und die Pumpe stärker belastet wird. Die Folge ist eine erhöhte Leistungsaufnahme und ein schnellerer Verschleiß der Pumpe, was wiederum häufigere Inspektionen und Instandhaltungsmaßnahmen bedeutet.
Im ungünstigsten Fall kann der Ausfall oder der Leistungsverlust einer Pumpe eine Überschwemmung verursachen. Sachschäden, die Verunreinigung natürlicher Gewässer, notwendige Reinigungsmaßnahmen und mögliche Geldstrafen können die Folge sein.
Integrierte Reinigungsfunktion
Die speziell für die Wasserbranche entwickelten Frequenzumrichter von ABB mit integrierter Pumpenreinigungsfunktion sind eine kosteneffiziente und einfache Lösung für dieses Problem. Durch den Einsatz des ACQ580 von ABB konnten in einigen Anlagen die Durchflussraten verdoppelt oder sogar verdreifacht werden, bei gleichzeitiger Optimierung des Pumpenbetriebs für maximale Energieeffizienz.
So nutzt die brandenburgische Mittelmärkische Wasser- und Abwasser GmbH (MWA) die Pumpenreinigungsfunktion von Frequenzumrichtern bereits seit 2014. Wenn der Strom aufgrund einer Verzopfung steigt, sorgt der Frequenzumrichter dafür, dass die Pumpe kurzzeitig rückwärts oder schneller läuft. Seitdem hat das Unternehmen mit Verzopfungen keine Probleme mehr.
Im australischen Bundesstaat Queensland sorgt das Unternehmen Unitywater für die Wasserver- und die Abwasserentsorgung für 820 000 Menschen und betreibt 17 Kläranlagen. Die unternehmenseigene Deception Bay Pumpstation allein fördert täglich 1,2 Mio. l Abwasser mit zwei Pumpen. Diese Pumpen verzopften häufig und mussten regelmäßig mit Spezialhebezeug ausgebaut werden. Im Fall eines gleichzeitigen Ausfalls beider Pumpen hätte der Transport einer Ersatzhebeanlage zur Aufrechterhaltung des Anlagenbetriebs zusätzliche Kosten verursacht.
Seit dem Einbau eines Frequenzumrichters mit Reinigungsfunktion ist Schluss mit dem aufwendigen Pumpenausbau, und es konnten jährlich etwa 20 000 australische Dollar an Instandhaltungskosten eingespart werden. Der Wasserdurchfluss konnte ohne entsprechende Erhöhung der Pumpendrehzahl verdoppelt werden, wodurch sich auch der Verschleiß und der Energieverbrauch der Komponenten reduziert hat. Die Stromrechnung wurde halbiert, und in weniger als sechs Monaten konnte ein voller Return-on-Investment erzielt werden.
Vorteile für alle Beteiligten
Der Einsatz von Frequenzumrichtern mit Reinigungsfunktion bringt Vorteile für alle Beteiligten der Wasserwirtschaft. Ganz gleich, ob es vorrangig um Kostensenkung, Energieersparnis, Umweltschutz oder effizientes Betriebsmanagement geht.
Die Geräte sorgen nicht nur für einen energieeffizienten Betrieb der Pumpen bei optimaler Drehzahl, sie stellen auch den kontinuierlichen Wasserfluss in Aufbereitungsanlagen sicher. Das ist insbesondere bei biologischen und chemischen Prozessen relevant. Weitere Vorteile sind ein geringerer Stromverbrauch und CO2-Fußabdruck insgesamt, da die Wartungsteams wegen blockierender Pumpen nicht mehr weite Strecken in ihren Fahrzeugen zurücklegen müssen.
Ein weiteres Plus von speziell für die Wasserbranche entwickelten Frequenzumrichtern ist ihre Anpassungsfähigkeit an wechselnde Bedingungen. Im Lauf der Zeit können sich zum Beispiel die Größe des Einzugsgebiets ändern, sodass die ursprüngliche Schätzung des Förderstroms hinfällig wird. Daher werden Pumpen oft überdimensioniert, was jedoch die laufenden Kosten in die Höhe treibt. Mithilfe von Frequenzumrichtern können Pumpen jederzeit auf den aktuellen Anlagenbedarf angepasst betrieben werden.
Der ACQ580-Frequenzumrichter bietet auch die nützliche Funktion der Durchflussmessung für Anlagen ohne einen separaten Durchflussmesser. Es kann sinnvoll sein, den Abwasserdurchfluss zu kennen, um frühzeitig auf erhöhte Belastungen reagieren zu können, oder um tägliche Muster und mögliche undichte Stellen zu erkennen. ABB bietet einen Frequenzumrichter mit integrierter geberloser Durchflussberechnung – geberlos, weil sich an eingebauten Messgebern Feststoffe verfangen könnten.
ABB AG, Ladenburg
Halle C1, Stand 228
Autor: Boris Vaihinger
Branchenmanager Wasser und Abwasser,
Business Development,
ABB Motion Deutschland
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