Energie-Effizienz durch richtige Messung, Steuerung und Regelung

Die Betriebsbedingungen ändern sich im Laufe der Betriebszeit oft vielfältig und erheblich, ohne dass dies gleich auffällt. Analysiert man Betriebsstunden, Taktzeiten, Verbrauchsmittelaufwand, Energieverbrauch, Verschleißgrad, usw. kommt man oft zu dem Ergebnis, dass Anlagen durch entsprechende Optimierungsmaßnahmen viel wirtschaftlicher betrieben werden können (siehe auch HUBER Anlagen-Optimierungs-Service und HUBER Operation Control).

Die Auswahl und der Einsatz passender Kontrollinstrumente bieten eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Energie-Effizienz von Anlagen zu optimieren.

Messwerterfassung und -aufzeichnung

Messwerterfassung und -aufzeichnung

  • Voraussetzung für jede Optimierung der Energie-Effizienz ist die Erfassung des Strom- und Wärmeverbrauchs aller wesentliche Anlagenteile, z.B:

    • Rohabwasserpumpwerk
    • Rechen/Siebe und Rechen/Siebgutbehandlung
    • Sandfang und Sandbehandlung
    • Biologische Reinigungsstufe
    • Abwasserfiltration
    • Schlammbehandlung
    • Schlammtrocknung
    • Schlammverbrennung
    • Abluft- und Abgasbehandlung

  • Der Strom- und Wärmeverbrauch aller wesentlichen Komponenten ist zu messen und aufzuzeichnen.
  • Wesentliche Prozessgrößen, z.B. Konzentrationen, Flüsse, Frachten und Temperaturen, sind zu ermitteln.

Datenauswertung

Datenauswertung

Korrelationen des Energieverbrauchs mit verfahrenstechnischen Größen, z.B. Stromverbrauch der Gebläse über der BSB- oder TOC- und N-Fracht, sind mit historischen Daten und Richtwerten zu vergleichen.

Das dient folgenden Zielen:

  • Prozeßüberwachung und –steuerung,
  • Erhöhte Betriebssicherheit, z.B. vorbeugende Wartung bei steigendem Stromverbrauch,
  • Bewertung und Verbesserung der MSR-Technik,  
  • Verbesserte Energie-Effizienz.

Betrieb

Betrieb

  • Das Betriebspersonal ist auszubilden und zu schulen,
  • Sensoren und Meßgeräte sind regelmäßig zu warten und kalibrieren,
  • Sollwerte sind häufig zu justieren; lernfähige Regler sind nützlich.

Beispiele

Beispiele

  • Rechen/Siebe und Waschpressen sollten über Zufluss und/oder Druckverlust gesteuert werden.
  • Der Abzug von Primärschlamm aus Vorklärbecken sollte über seine Konzentration gesteuert werden.
  • Belebungsanlagen sollten über Sauerstoffkonzentration, Ammonium- und/oder Nitratgehalt oder Redoxpotential gesteuert werden.
  • Rücklaufschlamm- und Kreislaufpumpen sollten über Zufluss und/oder Fracht gesteuert werden.
  • Der Abzug von Überschußschlamm aus Nachklärbecken sollte über den Schlammspiegel und/oder die Konzentration des Belebtschlamms gesteuert werden.
  • Häufigkeit und Intensität der Spülung von Sandfiltern sollten über Zufluss und Druckverlust gesteuert werden.
  • Parallele Einheiten sollte je nach Zufluss und/oder Belastung betrieben werden, z.B. Rechen/Siebe, Sandfänge, Vorklärbecken, Sandfilter, Eindick- und Entwässerungsgeräte.
  • Dasselbe gilt für den Betrieb paralleler Komponenten, z.B. eine große Pumpe statt zwei kleine.
  • Manche Komponenten sollten intermittierend betrieben werden, z.B. Rührwerke in Becken.
  • Manche Vorgänge sollten in Niedertarifzeiten erfolgen, z.B. Sandbehandlung oder Filterspülung.
  • Manche Einheiten sollten automatisch abgeschaltet werden, z.B. Ventilatoren bei Nacht oder ungenutzte Transformatoren.
  • Durch Lastmanagement sollte der Spitzenstrombezug begrenzt werden.
  • Wirkleistungsmesser sollten Antriebe überwachen, die über 10.000 kWh/a verbrauchen; ansonsten genügen Amperemeter.