Deutschland ist geprägt von der lokalen und regionalen Struktur seiner wasserwirtschaftlichen Anlagen: Nicht weniger als rund 6.000 Wasserversorgungsunternehmen mit ihrer jeweiligen Infrastruktur sowie geschätzt 10.000 Kläranlagen machen dies mehr als deutlich. Für einen zukunftssicheren Betrieb dieser Anlagen sind insbesondere die jeweilige Betriebs- und Instandhaltungsstrategie sowie die Energieeffizienz des technischen Equipments von entscheidender Bedeutung.
Pumpen und zugeordnete Systeme sind wichtige Stellglieder, um die variablen Kosten zu senken: Durch niedrige Stromkosten, einen geringen Wartungs- und Instandhaltungsaufwand, durch hohe Zuverlässigkeit. Grundfos beschäftigt sich im Geschäftsfeld “Water Utility” mit allen Facetten rund um das Trinkwasser und das Abwasser. Neben der energieeffizienten Wassergewinnung, der Wasseraufbereitung und der Wasserverteilung beschäftigen sich die Mitarbeiter auch mit dem Abwassertransport und der Abwasseraufbereitung in Klärwerken.
Dosierpumpen & Desinfektionslösungen
Das Dosieren ist in der Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung eine Kernaufgabe – müssen dem Prozess Zusatz- und Hilfsstoffe oder hochwirksame Chemikalien wirtschaftlich und umweltschonend zugegeben werden, ist das präzise Dosieren eine Voraussetzung. Der Hersteller bietet dazu Dosierpumpen mit einem besonderen Antriebskonzept an: Der Schrittmotor-Technologie (Digital Dosing). Als Variante stehen Dosierpumpen mit drehzahlvariablen Schritt- oder Servomotor zur Verfügung (Smart Digital). Eine Neuentwicklung ist die Ausführung Smart Digital XL mit einem extrem weiten Einstellbereich von 1:800 bei gleichzeitig hoher Dosiergenauigkeit von +/- 1,5 % über den gesamten Einstellbereich. Dies erlaubt eine präzise Dosierung von Chemikalien, selbst bei Kleinstmengen-Dosagen.
Das in der Trinkwasseraufbereitung am weitesten verbreitete Desinfektionsmittel ist Chlor, welches in verschiedenen Formen angewendet werden kann. Die elektrolytische Chlorerzeugung besitzt viele Vorteile, die sich im Anlagenkonzept der Selcoperm SES wiederfinden. Dabei wird das Chlor mit Hilfe von elektrischem Strom direkt aus einer Kochsalzlösung hergestellt. Das entstandene Chlor reagiert sofort mit der ebenfalls gebildeten Natronlauge zu einer Hypochloritlösung mit einer Halbwertszeit von mehreren Monaten.
Druckerhöhungsanlagen & Netzpumpen
Hauptmerkmal von Wasserversorgungsnetzen sind die großen Verbrauchsschwankungen, die unbedingt berücksichtigt werden müssen, wenn die Wasserverluste und Betriebskosten niedrig gehalten werden sollen. Das Pumpensystem ist naturgemäß auf den maximalen Bedarf auszulegen.
Unter anderem für solche Einsätze hat das Unternehmen sein bereits sehr umfangreiches Angebot an Hochdruckkreiselpumpen der Baureihe CR überarbeitet und nach oben erweitert: Die neuen XL-Ausführungen CR 95, CR 125 und CR 155 bieten einen maximalen Volumenstrom bis 240 m³/h (Nenndruck: PN 40). Verglichen mit dem Marktstandard sind die XL-Ausführungen um 5 bis 10 Prozentpunkte effizienter.
Für einen noch größeren Leistungsbedarf stehen neben den bereits etablierten Normpumpen-Baureihen NK und NB die neuen einstufigen Kreiselpumpen mit horizontal geteiltem Gehäuse (Horizontal Split Case Pumps) der Typen HS und LS zur Verfügung: die maximale Fördermenge reicht bis 12.000 m³/h. Die spezielle Konstruktion des Gehäuses hebt den Axialschub sowie den Radialschub praktisch auf und sorgt für einen ruhigen Lauf und eine lange Lebensdauer von z.B. Dichtungen und Lager. Geteilte Pumpen haben einen hohen Wirkungsgrad und sind einfach zu warten.
Abwässer Umwälzen, Mischen, Rühren
Bei Abwasserpumpen haben die Aspekte “Betriebssicherheit” und “Wirtschaftlichkeit” gleich hohe Priorität. Deshalb sollte kein Betreiber den Aufwand scheuen, verschiedene Alternativen anhand ihrer Lebenszykluskosten zu vergleichen – das erspart in den Folgejahren erhebliche Kosten.
Zur Reduzierung der Betriebskosten eines Abwassernetzes empfiehlt der Pumpenhersteller den Einsatz von SE/SL-Abwasserpumpen (verfügbar mit Leistungen von 1,1 bis 30 kW). Dank des S‑tube-Einkanal-Laufrads muss kein Kompromiss zwischen großem freien Kugeldurchgang und hohem Wirkungsgrad mehr eingegangen werden. Das Ergebnis: geringe Verzopfungs-neigung und geringe Wartungskosten bei niedrigen Stromkosten.
In der biologischen Reinigungsstufe von Klärwerken spielen Misch‑, Rühr- und Umwälzprozesse eine wichtige Rolle. Der Hersteller hat dafür ein sehr breites Produkprogramm, z.B. leistungsfähige direktangetriebe Rührwerke des Typs SMD (0,9 — 3,5 kW), SMG-Rührwerke mit Planetengetriebe (0,9 bis 18,0 kW), SFG-Strömungsbeschleuniger (0,7 bis 8,0 kW) und SRG-Rezirkulationspumpen (0,8–24,0 kW), die sich durch hohe Zuverlässigkeit, einen niedrigen Energieverbrauch und Flexibilität auch unter beengten Raumverhältnissen auszeichnen.
iSolutions — Abgestimmte Hard- und Software-Lösungen
So unterschiedlich die Lösungen im Detail auch sind, als roter Faden verbindet das iSolutions-Konzept die einzelnen Produkte zu Systemen. iSolutions sind integrierte Lösungen und flexible modulare Systeme, bestehend aus Pumpen und deren Antriebstechnik, Steuerungs- und Sicherungsmodulen sowie Mess- und Datenübertragungseinheiten. Zusammen mit in Mikroprozessoren des Antriebs hinterlegten spezifischen Algorithmen bieten iSolutions dem Anwender die gewünschte Funktionalität. Funktechnik bzw. Ethernet-Bus machen die Pumpensysteme fit für das Wassermanagement 4.0. Das bietet den Einstieg in neue Geschäftsmodelle rund um Service-Dienstleistungen
Solar Water Solutions
Die Nachhaltigkeitsstrategie ist integraler Bestandteil des Unternehmens und dessen geschäftlichen Aktivitäten. Schon seit 2002 unterstützt das Unternehmen den UN Global Compact. Bei den von der UNO formulierten 17 Zielen für eine nachhaltige Entwicklung legt der Pumpenhersteller besonderes Augenmerk auf die Punkte 6 und 13: Die Bereitstellung von sauberem Wasser und sanitären Einrichtungen sowie die Bekämpfung des Klimawandels.
Der AQtap ist Teil dieses Engagements: Ein intelligenter Wasserspender, der als “Wasserkiosk” eingesetzt werden kann. Hintergrund ist das Ziel, den lokalen Wasserversorgern ein Konzept zu bieten, um die technische Infrastruktur finanzieren zu können. Ein solcher “Wasserkiosk” besteht aus dem eigentlichen Wasserspender, einem cloud-basierten Wassermanagement-Tool und einer SmartCard-Plattform. Der Verbraucher erhält mit dem intuitiv bedienbaren AQtap exakt die Menge Wasser, die er bezahlt hat.
Die Wasserspender werden bevorzugt an vorhandene Frischwasserleitungen der Gemeinde angeschlossen. Muss das Wasser anderweitig beschafft werden – und das auch in Regionen ohne Infrastruktur für elektrischen Strom – hat der Pumpenhersteller mit der solar- oder windbetriebenen Brunnenpumpe SQflex auch dafür eine entsprechende Lösung entwickelt. Optional sorgt AQpure, eine kleine Ultrafiltrationsanlage, dafür, dass potenziell verunreinigtes Oberflächen- und Flusswasser aufbereitet wird und dadurch Trinkwasserqualität erreicht. Auch der AQtap kann dann per Solar-Panel mit Strom versorgt werden.
Fazit: Für Wasserwerke und Kläranlagen gibt es keine Standard-Konfigurationen, stets sind lokal angepasste Lösungen erforderlich – dies gilt auch im Hinblick auf die an Bedeutung gewinnende Automatisierung zur sicheren Steuerung und Überwachung der wasserwirtschaftlichen Anlagen. iSolutions bieten die hierzu erforderliche Flexibilität und vielfältige Möglichkeiten der Vernetzung; generell sind sie im besonderen Maße energieeffizient.
Grundfos auf der Ifat 2018: Halle B1, Stand 339/438
