WASSERAUFBEREITUNG

Aktivkohle-Filteranlage für sauberes Trinkwasser

Aufbereitungstechnik zur Wassergewinnung und -transport

Sauberes Wasser ist als Nahrungsmittel lebensnotwendig. In Rastatt versorgen die dortigen Stadtwerke aus zwei Wasserwerken die Kernstadt sowie fünf Ortsteile mit Trinkwasser. Das Wasserwerk Rauental übernimmt dabei die Grundlast, während das Wasserwerk Ottersdorf als flexibles Spitzenlastwerk agiert. 

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Die sichere Versorgung der Bevölkerung mit Trinkwasser von einwandfreier Qualität ist eine zentrale Aufgabe der kommunalen Wasserversorgung. Für die Verantwortlichen der Stadtwerke Rastatt ist dieser Auftrag seit 2012 mit einer besonderen Herausforderung verbunden. Denn im Sommer jenes Jahres wurden erstmals Spuren von per- und polyfluorierten Chemikalien (PFC) im Grundwasser der badischen Stadt nachgewiesen. 

Grundlegende Sanierung des Wasserwerks

​Das Grundwasser am Rohwasserbrunnen des Wasserwerks Rauental stammt bis zu 60 Prozent aus der Murg, einem Nebenfluss des Rheins. Nachdem im Rohwasser erhöhte PFC-Werte nachgewiesen werden konnten, wurde das Wasserwerk im Juli 2013 außer Betrieb genommen. Von November 2016 bis Februar 2018 wurde es im Hinblick auf die Schadstoffentfernung grundsaniert und dem heutigen Stand der Technik angepasst. 

Verfahrenstechnisch wurde das Wasserwerk mit einer PFC-Elimination, bestehend aus vier Aktivkohlefilterkesseln, einer Teilstromaufhärtungsstufe und einer Entsäuerungsstufe erweitert. Für die Filtertechnik wurde extra ein neues Gebäude errichtet. Der Umbau brachte mit der Aktivkohle-Filteranlage und der Teilstromaufhärtung nicht nur zwei neue Anlagen mit sich, auch die Steuerungs- und Antriebstechnik wurde mit Komponenten von ABB neu aufgebaut.  

Eine AC500 als zentrale Steuerung

​Eine SPS AC500 mit Bedienpanel CP676 von ABB gewährleistet heute die zuverlässige Versorgung der Abnehmer mit Wasser. Sie steuert zentral die komplette Aufbereitungstechnik der Wassergewinnung sowie den Wassertransport im Wasserwerk. An die SPS sind dezentrale Unterverteilungen – Schaltschränke der verfahrenstechnischen Schritte – über Profinet und Profibus angebunden.  

Die AC500 ist die leistungsstärkste Steuerung von ABB mit vielen Kommunikationsmöglichkeiten und E/A-Fähigkeiten. ABB bietet für die SPS spezielle Bibliotheken für den Wassersektor an. Die Wasser-Bibliotheken ermöglichen erweiterte Pumpenfunktionen, Datenspeicherung, den Fernzugriff und eine zuverlässige Datenübertragung

Sämtliche Pumpen – vier Netzpumpen, zwei Tiefbrunnen-Tauchmotorpumpen, zwei Zwischenförderpumpen und eine Spülwasserpumpe – sowie zwei Ventilatoren des Wasserwerks werden mithilfe von ABB-Frequenzumrichtern geregelt. Zum Einsatz kommen hier ausschließlich effiziente Frequenzumrichter des Unternehmens.


ABB-Technik gewährleistet sicheren Betrieb

Die Ingenieurleistungen für den Umbau des Wasserwerks, darunter auch für die technische Ausrüstung, hat das Ingenieurbüro Alwin Eppler aus Dornstetten erbracht. Projektleiter Jürgen Kieninger erläutert die Gründe für den Einsatz der ABB-Technik: „Wir haben uns für die skalierbare, leistungsstarke SPS AC500 entschieden. Sie zeichnet sich durch hohe Verfügbarkeit, Ausfallsicherheit und Zuverlässigkeit aus und hat sich in der Wasserwirtschaft bewährt. Der Anlagenlieferant hatte die AC500 angeboten, was vom Auftraggeber dann angenommen wurde.“ „Der Einsatz von IE5-Synchronreluktanzmotoren an den Tiefbrunnen-Tauchmotorpumpen, den Zwischenförderpumpen und den Netzpumpen erforderte die passenden Frequenzumrichter. Durch diese spezielle Anforderung wurden für den sicheren Betrieb ABB-Frequenzumrichter ausgewählt, um die Prozesssicherheit zu gewähren und den Energieverbrauch zu senken“, erklärt er weiter.

Im Bereich der Energieeinspeisung wurde ebenfalls eine komplett neue Hauptverteilung mit Trafoeinspeisung und Notstromeinspeisung realisiert. Hier kamen ebenfalls ABB-Komponenten (Hauptschalter etc.) zum Einsatz.

Service funktioniert reibungslos

Tobias Meisch betreut als Wassermeister von Rastatt das Wasserwerk Rauental. „Wir haben bislang positive Erfahrungen mit der ABB-Technik gemacht. Die Frequenzumrichter lassen sich einfach bedienen. Praktisch ist das abnehmbare Display der Geräte, das man untereinander tauschen kann, um Parameter auf andere Frequenzumrichter aufzuspielen“, so sein Urteil. 


Hocheffiziente Aktivkohle-Filteranlage

Die neue Filteranlage besteht aus vier mit Aktivkohle befüllten Behältern, wovon einer als Reserve dient. Jeder hat einen Durchmesser von drei Metern und ist knapp sieben Meter hoch. Pro Filter werden rund 1,5 Millionen Liter Trinkwasser pro Tag aufbereitet und von PFC-Rückständen befreit. Damit können aus den Wasserfassungen in Rauental bis zu 6.000 Kubikmeter pro Tag gefördert werden. Mit dieser Technik stellen die Stadtwerke Rastatt sicher, dass die neuen strengen PFC-Grenzwerte der europäischen Trinkwasserrichtlinie zuverlässig eingehalten werden. Der Filterung folgt als nächster Prozess die neue Teilstromaufhärtung, um das gereinigte Wasser mit derselben Härte wie das Trinkwasser aus dem Wasserwerk Ottersdorf im Netz mischen zu können. Danach wird mittels Intensivbelüftung die freie Kohlensäure zur pH-Wert-Korrektur aus dem Wasser entfernt und das Wasser in den Reinwasserbehälter eingespeist, um es von dort mit den Netzpumpen in das Versorgungsnetz abzugeben.

Trinkwasserversorgung Rastatt

Die Stadtwerke Rastatt betreiben zwei eigene Wasserwerke – bei Ottersdorf und Rauental – und beliefern daraus das Trinkwasser für die Kernstadt und die Ortsteile Ottersdorf, Wintersdorf, Plittersdorf, Rauental und Niederbühl. Darüber hinaus haben sie im Auftrag des Wasserversorgungsverbandes Vorderes Murgtal den Betrieb des Wasserwerks Förch übernommen. Im Jahr 2021 wurden 2,536 Millionen Kubikmeter Trinkwasser abgegeben, davon entfallen rund 1,2 Millionen Kubikmeter auf das Wasserwerk Rauental.

Interview mit Michael Koch

Michael Koch ist Abteilungsleiter Rohrnetze und Produktion bei den Stadtwerken Rastatt. Er erklärt, welche Erfahrungen mit ABB im Wasserwerk Rauental bislang gemacht wurden.  


Herr Koch, welche Technik von ABB wurde im Wasserwerk Rauental vor dem Umbau genutzt?

Wir verwenden hier schon seit den 1990er-Jahren Wasserzähler von ABB. Die Steuerungs- und Antriebstechnik ist mit dem Umbau des Wasserwerks neu hinzugekommen.

Wie sind Ihre bisherigen Erfahrungen mit der Steuerungs- und Antriebstechnik von ABB?

Die Technik ist zuverlässig. Als wir trotz allem ein Problem hatten, war der Telefonservice von ABB sehr gut. Wir hatten in kurzer Zeit Hilfe und eine Lösung bekommen.   

 

Könnten Sie die Hilfeleistung bitte näher beschreiben?

Wir hatten eine Störung bei einem Frequenzumrichter für eine Tiefbrunnenpumpe. Der Telefonsupport von ABB war hier richtig super. Wir wurden am Telefon durch die Programmierung geführt und haben den Frequenzumrichter rasch wieder zum Laufen gebracht. Dazu muss man wissen: Wenn wir kein Wasser produzieren können, ist die Aktivkohle in den Filtern relativ schnell nicht mehr nutzbar, denn sie muss mit Produktionswasser, sprich mit Grundwasser, durchströmt werden. Wir sind also auf die Tiefbrunnenpumpen angewiesen.

Autor

Boris Vaihinger 
Branchenmanager Wasser und Abwasser

Business Development

ABB Motion Deutschland