Neue Maschinensteuerung für effiziente Kläranlagen

Starke Schwankungen kennzeichnen den Lastbetrieb in biologischen Kläranlagen. Je nach Region, Tages- und Jahreszeit oder Niederschlägen wechseln Abwassermenge und Verschmutzungsgrade – teilweise sprunghaft. Für diesen Einsatzbereich bietet Aerzen mit drei seiner Hochleistungskompressoren Delta Blower, Delta Hybrid und Aerzen Turbo ein neues Lösungsportfolio für die ölfreie Einleitung von Sauerstoff in die Belebungsbecken. Mit ihrer breiten Typenvielfalt sind diese drei Aggregate auf die unterschiedlichsten anlagenspezifischen Anforderungen zugeschnitten. Im Verbund garantieren sie eine Performance, die erstmals punktgenau auf den Bedarf der wechselnden Lastprofile ausgelegt ist.

Von der Grundlast bis zu Versorgungsspitzen. Denn jede Technologie, ob Verdränger- oder Strömungsmaschine, hat Stärken aber auch Schwächen. Das Turbogebläse ist im Nennpunkt unschlagbar bezogen auf die Energieeffizienz. Der Regelbereich umfasst ca. 40 bis 100 Prozent. Im Teillastbetrieb sind Strömungsmaschinen aber weniger effizient. Das wiederum ist die Stärke von Verdrängermaschinen wie Delta Blower und Delta Hybrid. Sie zeichnen sich durch einen hohen Regelbereich von 25 bis 100 Prozent und gute Wirkungsgrade auch im Teillastbetrieb aus. Im Verbundsystem addieren sich die Vorteile der drei Hochleistungstechnologien zu einer bislang nicht gekannten Energieeffizienz im Gesamtbetrieb: Höchste Energieeinsparung, bester Regelbereich und niedrigste Investitionskosten. Durch die Einsparungen von bis zu 30 Prozent finanziert sich die Umrüstung je nach Anlage bereits nach zwei Jahren.

Die innovative Maschinensteuerung Aersmart ist dabei der intelligente Baustein oder „Dirigent“, der die angeforderten Volumenströme derart auf den Maschinenpark verteilt, dass Schwach-, Mittel- und Starklasten so effizient abgearbeitet werden, wie es die bestehende Konfiguration jeweils zulässt. Dabei sind die Kennfelder und Wirkungsgrade im Algorithmus der Steuerung eingebunden. So wird der installierte Maschinenpark ganz nah dem theoretisch höchsten Wirkungsgrad betrieben. Auch Fremdfabrikate sind durch die übergeordnete Steuerung regelbar. Bis zu zwölf Maschinen kann Aersmart auf diese Weise zu höchster Effizienz "konzertieren".

Und so funktioniert Aersmart: die geforderte Sauer-stoffmenge wird als Sollwert zum Beispiel als vier bis 20 mA Signal oder über Busanbindung an die Aerzen Maschinensteuerung übertragen. Aersmart betreibt daraus die bestehende Maschinenkonfiguration zu einem Zusammenspiel, das die Sauerstoffversorgung der Klärbecken effizient wie nie an der geforderten Lastkurve entlang fährt, ganz nah am Optimum. Das Gerät vereint dabei auch Technologien, denn sie ist die erste übergeordnete Maschinensteuerung zur effizienten Kombination unterschiedlicher Maschinentechnologien, egal ob die Kläranlage mit Verdränger- und/oder Strömungs-maschinen betrieben wird.

Des Weiteren werden auch die Anlagendaten wie Druck, Volumenstrom, Temperaturen, Energieverbrauch und damit die schwankenden Lastgänge sowie die einzelnen Maschinendaten inkl. Serviceintervalle nachhaltig aufgezeichnet und können auch an die Leitstelle übertragen beziehungsweise von anderen Systemen weiterverarbeitet werden. Veränderte Bedarfe sowie mögliche Alterungs-effekte des Belebungssystems lassen sich so jederzeit nachvollziehen. Dies schafft eine bisher nicht dagewesene Transparenz über den gesamten Lebenszyklus und die Möglichkeit zu zielgerichteten Maßnahmen.
Am Ende überzeugt Aersmart auch angesichts neuer Regelwerke zur Energieeffizienz und Energieanalyse von Kläranlagen gem. DWA-Regelwerk und ist als intelligente Schnittstelle schon jetzt ein richtungsweisender Baustein für Wasser 4.0.