Whitepaper zur Digitalisierungs-Strategie: Von der analogen Pumpe zu digital-basierten Operations

Digitalisierung: Hype? Pflicht!

Condition Monitoring an einer Pumpe von Grundfos

Gerade mittelständische Betreiber tun sich mit dem Mega-Thema ‚Digitalisierung‘ vielfach noch etwas schwer – sie sehen sozusagen vor lauter Wald die Bäume nicht mehr. Der Rat kann deshalb generell nur lauten: Langsam Schritt für Schritt starten, nicht unmittelbar auf ein Gesamtkonzept setzen. Viele Digitalisierungsspezialisten sagen, nicht die Technologie sei die Herausforderung, sondern der Change-Prozess: „Digitalisierung ist ein Menschen-Thema, kein Technologie-Thema. Der Mindset muss stimmen“, so der Chief Digital Officer eines Anlagenbauers im Rahmen einer Diskussionsveranstaltung auf der Achema 2018.

Abwassernetze optimieren: Wastewater Networks

Die Grundfos iSolutions-Cloud für Wastewater Networks – das ist die Interpretation von Grundfos in Sachen Abwasser 4.0: Eine cloud-basierte Lösung, um den Betrieb und die Wartung im Abwassernetz zu analysieren und Optimierungspotentiale aufzuzeigen (‚datenpunkt-basierte Optimierung‘). Wastewater Networks unterstützt das Anlagenmanagement, erhöht die Betriebssicherheit und senkt die Betriebskosten. Ergebnis: ein smartes Entwässerungsnetz.

Wichtig mit Blick auf bestehende Systeme: Wastewater Networks ist herstellerunabhängig kompatibel zu allen vorhandenen Pumpstationen und kann ohne weiteres nachträglich eingebunden werden.

Die strategische Zusammenarbeit zwischen Grundfos und der dänischen Kommune Haderslev zeigt, welche konkreten Vorteile ein Abwasserentsorger durch Nutzung dieser iSolutions-Cloud hat. Ziel war es, neben Verbesserungen beim Anlagenmanagement neue Wege zu finden, Energie zu sparen, Fremdwasser zu ermitteln sowie Starkregenereignisse und gefährliches Hochwasser besser vorherzusehen, um die gesamte Netz-Effizienz zu steigern.

Die Ergebnisse dieser strategischen Zusammenarbeit:

  • Aus der kontinuierlichen Analyse von Pumpen und Pumpstationen über bestimmte Zeiträume hinsichtlich von Durchflüssen und Energieverbrauch, lässt sich eine Auslastungsmatrix erstellen, die Aufschluss gibt zu möglichen Optimierungen (Energieeinsparung, Sanierungspotentiale, zu lange Verweilzeiten des Abwassers und daraus folgend die Bildung von Schwefelwasserstoff).
  • Volumenstrommessung im Vorfluter bzw. in den Pumpstationen: Die Pumpen- und Sensordaten ermöglichen es, den Volumenstrom in den Schächten und Rohrleitungen zu ermitteln. Mit dieser Analyse erkennt der Betreiber den aktuellen Status in allen Bereichen des Netzwerks, um Sanierungsmaßnahmen zielgerichteter zu planen und umzusetzen.
  • Kategorisierung eines möglichen Fremdwasserzuflusses in einem bestimmten Einzugsgebiet: Pumpen- und Sensordaten ermöglichen es zu bestimmen, ob und in welcher Form Fremdwasser zufließt (Regen-oder Grundwasser etc., langsam oder schnell). Die Bestimmung des Fremdwasserzuflusses gibt frühzeitig Aufschluss darüber, welche Maßnahmen im Falle einer Sanierung zu priorisieren wären.
  • Warnung bei nahendem Hochwasser: Die proaktive Warnmeldung bei drohenden Hochwasserereignissen schützt vor Schäden und minimiert Kosten. Die Warnmeldung erfolgt vor dem Hochwasserereignis mit gleichzeitiger Indikation, an welcher Stelle das Abwassernetz suboptimal läuft, um beispielsweise Niveau und Laufzeiten der Pumpen rechtzeitig darauf abzustimmen.
  • Fehlervoraussage im Hinblick auf Anlagenmanagement und Systemoptimierung: Der Fokus liegt hier auf der frühzeitigen Ermittlung einer Fehlfunktion (was passiert gerade im Abwassernetz?); Ziel sind planbare und kostensparende Wartungsintervalle. Mögliche Schwachstellen im gesamten System werden ermittelt: Zum Bereich der Systemoptimierung zählen Hinweise auf eine abnehmende Pumpenleistung, zunehmende Rohrleitungswiderstände, Identifizierung von Verstopfungen, Undichtigkeiten/Defekte von Rückschlagklappen, fehlerhafte Pumpenmontagen, ungleichmäßige Pumpenauslastung und die Schalthäufigkeit der Pumpen.

Kurz: Das GiC for Wastewater Networks in der iSolutions-Cloud ist ein Optimierungsmodul für Abwasser-Infrastrukturen – es liefert Wissen über das Geschehen im Netz, reduziert Betriebszeiten und hilft dabei die Effizienz zu steigern.

Fazit: Schon heute auf Morgen vorbereiten
Es ist zwar nicht unbedingt immer erforderlich oder gar ratsam, gleich jede technische Neuentwicklung mit zu machen. Jedoch ist es empfehlenswert, für die kommenden technischen Möglichkeiten vorzusorgen, und bereits heute vernetzbare Komponenten zu verbauen und diese zu vernetzen. Dieser Aufwand dafür ist im Rahmen der Neuinstallation gering und überschaubar. Der zweite Schritt, die vernetzen Komponenten auf einem System aufzuschalten und die so gewonnen Daten zu nutzen, bleibt dann überwiegend nur noch ein Software-Thema.

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