Prozessautomation Wasser auf die Mühlen der Zuverlässigkeit

End-of-Pipe-Lösungen haben ein schlechtes Image. Sie signalisieren: Hier steht eine Produktion, bei deren Kernprozess man erst einmal nicht an die Umwelt gedacht hat. Bei der man also Abwasser und Abluft im Nachhinein aufwendig aufbereiten muss. Eine solche Denke ist von vorgestern. Abwasservermeidung steht längst mit ganz oben auf der Wunschliste, wenn es um die Entwicklung neuer Verfahren geht, gleichrangig mit der Forderung nach minimalem Einsatz von Energie und Rohstoffen. Und da Wasser oft auch Rohstoff ist und seine Aufreinigung Energie kostet, betreffen Sparmaßnahmen oft alle drei Ressourcen gleichzeitig. „Durch integrierte Prozesse kann man die Emissionen von vornherein auf ein Minimum reduzieren“, erläutert Kay Miller, Market Management Industrie & Prozess Wasser/Abwasser bei Wago. Er plädiert dafür, sich von völlig autarken Einzellösungen im Bereich der Prozesswasseraufbereitung zu verabschieden. Seit Jahren beschäftigt sich sein Unternehmen, Anbieter von elektrischer Verbindungs- und Automatisierungstechnik, mit der Ausstattung von Wasser- und Abwasseranlagen und deren Vernetzung in die Gesamtautomatisierung. Und das über alle Branchen hinweg: von der Getränkeindustrie über industrielle und kommunale Kläranlagen, Chemiebetriebe und Metallverarbeitung bis hin zur Automobilindustrie. „Überall dort ist eine hohe Anlagenverfügbarkeit von zentraler Bedeutung“, erläutert Miller, „sei es, um die Versorgung der Produktion mit der benötigten Wasserqualität sicherzustellen oder zu garantieren, dass belastetes Prozessabwasser optimal aufgereinigt wird, bevor es wieder in den Kreislauf, in die Kläranlage oder in Gewässer fließt.“ Millers Erfahrung nach betrachten immer mehr Anlagenbetreiber den gesamten Wasserkreislauf. Sie haben daher ein wachsendes Interesse, die abgekoppelten Anlagen zur Grund- oder Oberflächenwasserreinigung, Prozess- und Abwasseraufbereitung als Bestandteil der Gesamtanlagenstruktur am Standort zu integrieren. Hohe Verfügbarkeit - hier setzt Wago seit jeher mit dem Prinzip der wartungsfreien Kontaktierung an. Und die Integration von Umkehrosmose-, Ultrafiltrations-, Ionenaustauscher- und vielen anderen Wasseraufbereitungsanlagen unterstützt der Hersteller durch Steuerungslösungen speziell für Package Units, die von vornherein auf eine einfache Vernetzung mit übergeordneten Automatisierungsstrukturen ausgerichtet sind. „Modernisierungsmaßnahmen im Wasser-/Abwassersektor sind heutzutage so gut wie immer auch mit dem Anspruch verbunden, Wasser zu sparen“, betont der Automatisierungsspezialist. Stolz ist er etwa auf eine Referenz im Nahrungsmittelsektor. „Dort gelang es, durch den Umbau einer Kühlungseinheit den Wasserverbrauch von 36.000 Liter pro Tag auf 800 Liter zu reduzieren“, so Kay Miller. Der neue „quasi-geschlossene Kühlkreis“ wird dazu heute mit Ethernet-Controllern von Wago gesteuert. Im Einsatz sind das I/O-System 750 und das Netzteil des Herstellers. All das wird über ein Web-Visualisierungstool bedient.

In die Zukunft investiert - feldbusunabhängig

Für den Nahrungsmittelkonzern war das nicht die erste Erfahrung mit Wago-Technik. „Unsere rüttelsichere Federtechnologie bietet den Anwendern ein Höchstmaß an Sicherheit“, erläutert Miller. „In diesem Fall kamen dazu die Temperaturunabhängigkeit und Gasdichtheit der Kontaktierung und die umfangreichen Schnittstellen des I/O-Systems 750, die die Integration erleichtern.“ Auch sei die Verwendung dieses Feldbussystems zukunftssicher, denn das feldbusunabhängige Knotendesign ermögliche den problemlosen Wechsel auf neue Busstandards unter Beibehaltung der Busklemmen. Das Automatisierungsportfolio von Wago umfasst hierzu Feldbuskoppler und -Controller für die gängigsten Protokolle und Industrial-Ethernet-Standards. Im Wasser/Abwasser-Bereich müssen zudem Sensoren teilweise halbjährlich getauscht werden. „Mit dem Automatisierungssystem Serie 753 bieten wir die Option, den Leitungsanschluss steckbar auszuführen“, erläutert Miller Wege, wie der Service dort erleichtert werden kann. Allgemein nutzen heute bereits zahlreiche Anwender die Möglichkeiten zur Vernetzung sogenannter Package Units im Lebensmittelbereich, zum Beispiel über die Weihenstephaner Standards. So werden die einzelnen Betriebs- und Prozessdaten aufgenommen, im Rahmen der gesamten Produktionskette weiterverarbeitet und an die Leittechnik weitergegeben. Aber auch im Sektor Kunststoffherstellung kann Wago Projekterfahrung vorweisen. Dort wurde eine Anlage mit Wago-Produkten ausgestattet, die Prozesswasser aufbereitet und kühlt, bevor es dem Prozesswasserkreislauf wieder zugeführt werden kann. Da eine leistungsstarke Spannungsversorgung gefordert war, wählte der Anwender hier Netzgeräte der Serie 787. Topjob-S-Reihenklemmen der Serie 2002 erfüllten die Anforderung nach hoher Kontaktsicherheit durch die Cage-Clamp-S-Anschlusstechnik. Ganz ähnliche Anforderungen gab es bei einer Wasserenthärtungsanlage, die Prozesswasser einer im Produktionsprozess benötigten Qualität erzeugt und darüber hinaus die Korrosion vermindert. Neben Topjob-S-Reihenklemmen und dem Relais Serie 788 sind dort auch Relais der Serie 858 im Einsatz, deren Stecksockel im Service-Fall einen schnellen Austausch der Relais ermöglichen. Auch in anderen Fällen tragen Wago-Komponenten dazu bei, den Wartungsfall so selten und so wenig aufwendig wie möglich zu machen. Konkretes Projektbeispiel ist ein Dienstleister für Pumpen-Service, der dazu bei seinen Kunden To-Pass-Compact-Geräte installiert. Durch diese können Schaltspiele, Temperaturen und Stillstände intern geloggt werden.

Instandhalter unterstützt - ohne Programmieren

Eine Programmierung ist nicht notwendig. Die geloggten Werte werden einfach auf das To-Pass-Webportal übertragen. So sind der Dienstleister und seine Kunden immer über den Zustand der Pumpen informiert; vorbeugende Instandhaltung wird dadurch erleichtert. „Wir bieten mit dem Webportal die Möglichkeit, Daten direkt im Internet zu verwalten. Vor Zugriff durch Betriebsfremde ist es natürlich geschützt. Durch den stufenweisen Aufbau kann man bestimmte Teile aber freigeben, etwa für Serviceunternehmen“, erläutert Miller. Diese könnten umgekehrt ein solches System auf den Bedarf jedes einzelnen Kunden zuschneiden und Wartungsintervalle über den Einblick in die Prozesse aktiv mit einplanen. Weitere Aspekte, die Betreibern von Wasseranlagen wertvoll sind, sind die einfache Handhabung und Konfigurierbarkeit. Bei der Niveauüberwachung erlaubt die Kopplung von Grenzwertschaltern mit den Messumformern Jumpflex Serie 857 die einfache Grenzwertkonfiguration. Miller: „Dank Teach-In-Schalter können damit Betreiber die Niveauregulierung direkt vor Ort einstellen. Wir haben damit schon viele ältere Hochbehälter und Tanks ausgerüstet, bei denen solche Grenzwertschalter häufig noch zum Einsatz kommen.“