Digitale Lösungen für eine optimierte Betriebsführung und Anlagenplanung

Zentrale Ressource Wasser

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  •  In Anlehnung an die Initiative Industrie 4.0 initiiert die GWP unter dem Begriff „Wasser 4.0“  die Diskussion, was dieser von Technologie getragene Wandel für die Wasserwirtschaft bedeuten kann: Endress+Hauser präsentiert in diesem Zusammenhang erste eigene Anwendungsbeispiele, etwa  Messgeräte mit der ­Heartbeat Technology, die anzeigen, wie zuverlässig sie laufen und was Anwender  tun können, um die Leistung ihrer Prozesse zu erhöhen. Sie liefern die Diagnosedaten digital, verifizieren  die Leistung und überwachen alle Prozessdaten für Strategien zur vorausschauenden Wartung und zur  Prozessoptimierung.© Endress+Hauser
  • Nachhaltige Wassertechnik spart  z. B. Molkereien Energie, Einsatzstoffe und  Betriebskosten © EnviroChemie

Die Weltleitmesse für Wasser, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft wird vom 14. bis 18. Mai alle Aspekte der modernen Wasser- und Abwasserwirtschaft abbilden.

„Wasser 4.0“ verspricht eine bessere Ressourcenschonung, größere Flexibilität, höhere Effizienz, gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit und mehr Versorgungssicherheit für die Wasserwirtschaft. Beispielsweise können Unternehmen und Kommunen mit einem „Digitalen Zwilling“ Anlagen und Prozesse planen, simulieren und optimieren. Dies zeigt Siemens anhand eines zentralen Exponats mit dem Titel „From Integrated Engineering to Integrated Operation“. Es verdeutlicht die Möglichkeiten der Datenintegration über den gesamten Anlagenlebenszyklus: von der Engineering-Softwarelösung Comos über das Prozessleitsystem Simatic PCS 7 bis hin zur Simulations-Software Simit sowie der Einbindung von Unterstationen auf Basis des Programms Totally Integrated Automation (TIA) Portal.

Digitales Betriebsmanagement für ­Trinkwasser- und Kläranlagen
Beim neuen, mobilen Betriebsmanagementsystem Pramos, das der Anlagenbauer PWT Wasser- und Abwassertechnik auf der IFAT vorstellt, muss jeder Wert nur einmal eingegeben werden und ist dann für alle Beteiligten jederzeit verfügbar – das Führen von Handzetteln und eine nachträgliche Datenerfassung gehören damit auf Trinkwasser- und Kläranlagen der Vergangenheit an. Pluspunkt: Das markenunabhängige System funktioniert auch, wenn nicht in jeder Ecke der Anlage Internet-Verbindung besteht. Dafür werden die Daten auf das Mobilgerät – Smartphone, Tablet oder Datenbrille – übertragen, das autonom damit arbeitet, bis es wieder Empfang hat und die Datenbestände mit dem Hauptsystem abgleichen kann.
Als weltweit einzigartig bezeichnet der Maschinenbauer Huber sein neues System der Störstofferkennung für Rechenanlagen. „Huber Safety Vision“ erfasst mittels High-Tech-Sensoren kontinuierlich die Form und Größe von Grobstoffen, die von der Rechenharke transportiert werden. Sobald das System erkennt, dass unzulässige Grobstoffe vorhanden sind, wird der Rechen gestoppt und eine Warnmeldung an den Betreiber gesendet.

Dies hilft, eine Blockade oder Beschädigung des Rechens oder der nachgeschalteten Aggregate zu verhindern.
Die INgenieurGEsellschaft inge ist ein weltweit führender Anbieter für Ultrafiltrationstechnologie. Pünktlich zur IFAT bringt das Unternehmen seine bislang als PC-Version bekannte Projektierungssoftware iSD auch als mobil nutzbare App heraus. Die Software bietet nach Firmenangabe zusätzlich völlig neue prozesstechnische Optionen. So können mit der Online-Version und der App jetzt auch komplexe Szenarien simuliert werden, wie bspw. das Zusammenspiel mehrerer Ultrafiltrations-Racks. Dies empfiehlt iSD besonders für die Planung und Auslegung von Großprojekten, z. B. zur Meerwasser­entsalzung.

Analoge Messeneuheiten
Neben Lösungen aus Bits und Bytes wird es auf der Messe auch viele analoge Neuerungen geben. So zeigt Mall, der Spezialist für den Bau von Kleinkläranlagen, Abscheidern und Anlagen zur Regenwassernutzung, die neue Kleinkläranlage SanoLoop. Sie arbeitet mit dem One Chamber Reactor-(OCR)-Verfahren, einer Weiterentwicklung des bekannten Sequencing Batch Reactor-(SBR)-Verfahrens. In einem 24-stündigen Prozess reinigt die Anlage die Abwässer ohne Vorbehandlung und vollständig aerob. Sie kommt dabei ohne untergetauchte elektrische Teile aus und ist ohne Trennwände und mit wenigen Einbauteilen auf Robustheit ausgelegt. Nach Herstellerangaben werden unangenehme Gerüche, Korrosion und Faulschlamm zuverlässig vermieden.
Der Maschinenbauer Flottweg ist spezialisiert auf das Trennen und Konzentrieren von Flüssigkeits-Feststoff-Gemischen, z. B. bei der zentrifugalen Entwässerung von Klärschlamm. Im Mai 2018 legt das Unternehmen nach: Die Zentrifugen der brandneuen Xelletor-Baureihe ermöglichen nach eigenen Angaben deutlich mehr Entwässerungsleistung – und das bei einem reduzierten Verbrauch an dem zur Flockung eingesetzten Polymer und an Energie.

Wasser als Zutat sowie zur Fertigung, ­Reinigung, und Hygiene
So vielfältig wie die Einsatzmöglichkeiten, so facettenreich sind die Ansatzpunkte für die auf der Messe versammelten Aussteller aus dem Wasser-, Abwasser- und Recyclingbereich. Das beginnt bei den Pumpen, die eine der traditionell größten Produktgruppen der IFAT bilden. Viele der Getränke- und Lebensmittelbetriebe fördern ihr Wasser aus eigenen Brunnen. Hier, wie auch bei zahlreichen weiteren Produktions- und Reinigungsprozessen, ist ein zuverlässiger, leistungsfähiger, hygienischer, umweltfreundlicher und energieeffizienter Transport des Mediums essentiell. Eines der weltweit aktiven Unternehmen, das Pumpen und Armaturen für fast jede in der Getränkeindustrie anstehende Förderaufgabe anbietet, ist der Konzern KSB.
Vorschriften, wie die Trinkwasser- oder die Mineral- und Tafelwasserverordnung, definieren, wie Wasser beschaffen sein muss, damit es für die Produktion z. B. von Getränken und Nahrungsmitteln eingesetzt werden darf. Dazu sind störende oder schädliche Stoffe aus dem geförderten Wasserstrom sicher zu entfernen. Beim Brauwasser z. B. sind dies hauptsächlich Hydrogencarbonate, Nitrate und unter Umständen auch Pestizide. Zu deren Eliminierung kann die Umkehrosmose eingesetzt werden. Auch andere der variantenreichen Membranverfahren bewähren sich in der Lebensmittel- und Getränkebranche. Beispielsweise lässt sich durch Membranentgasung gelöster Sauerstoff aus Brauwasser oder dem bei der Saftherstellung benötigten Ausmischwasser effizient entfernen. Dadurch werden Oxidationsprozesse in den Produkten vermieden. Zu den international tätigen Anlagenbauern, die aus einem ganzen Technologien-Strauß – ­Ionenaustausch, Umkehrosmose, Membranverfahren oder Elektrodeionisation – die jeweils passende Lösung auswählen können, zählt die Firma Grünbeck Wasseraufbereitung.

Behandlung der Prozesswässer und ­Produktionsabwässer
Produktionsabwässer können stark mit Feststoffen belastet sein. Individuelle Lösungen, wie sie z. B. die Unternehmen EnviroChemie, Huber oder die Invent Umwelt- und Verfahrenstechnik anbieten, können die Abwasserfrachten vor Ort so weit vermindern, dass das behandelte Wasser ohne Gebührenzuschläge in die öffentliche Kanalisation oder sogar direkt in ein Gewässer eingeleitet werden kann. Außerdem lässt sich Energie in Form von Biogas oder Wärme gewinnen. Entsprechend aufbereitetes Prozesswasser kann zudem zur Bewässerung oder zur Anlagenreinigung eingesetzt werden. Auch eine Rückgewinnung von Wertstoffen aus dem Abwasserstrom ist machbar. Beispielsweise hat Pyreg ein Verfahren im Programm, das aus Klärschlämmen Phosphor-Dünger gewinnt.
Einer der Trends in der Wasser- und Abwassertechnologie geht hin zu standardisierten und modularen Anlagen oder Komponenten. Mit ihnen ist es möglich, die technische Komplexität zu reduzieren. Gleichzeitig können die Anlagen bei Bedarf flexibel um weitere Bausteine erweitert werden. Einheitliche Standards an verschiedenen Standorten der oft global agierenden Getränke- und Lebensmittelproduzenten sind eine wichtige Voraussetzung für ein erfolgreiches Umsetzen der Industrie 4.0-Ansprüche.

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Telefon: +49 89 949 20720

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