PROZESSAUTOMATISIERUNG & DIGITALISIERUNG



 Digitale Rohrleitungssysteme für nachhaltige Wasser- und Abwassertechnik 

Modernisierung der Wassernutzung 

Die globale Wasserversorgung steht derzeit vor enormen Herausforderungen. Insbesondere die zunehmende Urbanisierung und der Klimawandel bereiten immer größere Sorgen um die Verfügbarkeit und Sauberkeit von Wasser. Hinzu kommt, dass 80 Prozent des Abwassers auf der Welt unzureichend oder gar nicht aufbereitet werden. Auch in der Industrie spielen Wasserverbrauch und -aufbereitung eine immer bedeutendere Rolle: Im Jahr 2016 waren Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes für 4,5 Milliarden Kubikmeter Wasser, und damit 16 Prozent der gesamten wirtschaftlichen und privaten Wassernutzung in Deutschland, verantwortlich . Von weiterer Bedeutung ist, dass in Deutschland jedes Jahr 19,9 Prozent der erneuerbaren Waasserressourcen genutzt werden. Von offiziellem "water stress" spricht man bereits ab 20 Prozent. Unternehmen der Prozessindustrie haben erkannt, dass sie durch eine Modernisierung ihrer Wassernutzung nicht nur einen Beitrag zum Klimaschutz leisten, sondern auch eine höhere Prozesssicherheit garantieren und gleichzeitig Geld sparen können. 

Dabei geht es darum, die Chancen der Digitalisierung zu nutzen: Mit Hilfe hochentwickelter Hard- und Software und durch Gewinnung und Nutzung von Daten. Der Trend zu Industriewasser 4.0 spiegelt sich auch in den derzeitigen Investitionsströmen in die weltweite Wasser- und Abwasserinfrastruktur wider: 73 Prozent der Investitionen konzentrieren sich auf die Säulen Digitalisierung, Kreislaufwirtschaft und dezentrale Aufbereitung.

Digitalisierung des Wasserkreislaufs

Die Digitalisierung der Wasseraufbereitung liefert eine Fülle von Daten, mit denen Unternehmen ihren Wasserkreislauf effizienter, sicherer und sauberer machen können. Sensoren geben Auskunft über den pH-Wert, den Chlor- oder Sauerstoffgehalt im Wasser. Gemessen wird zudem der Durchfluss, der Druck oder auch die Temperatur. Durch die Vernetzung verschiedener Komponenten wie Sensoren, Transmitter, Controller oder Software entsteht hier ein sehr leistungsfähiges digitales Ökosystem, das auf der Basis festgelegter Standards jederzeit erweitert werden kann. Mit den erhobenen Daten können die Wasserbedingungen in den Systemen kontrolliert und gesteuert werden. Auf Basis der Analyse lassen sich Reparaturen oder Wartungen präventiv durchführen – ungeplante Stillstandzeiten werden so vermieden. Mit Hilfe dieser Daten schaffen Unternehmen Transparenz: Wichtige Prozesse können nachverfolgt werden, sodass das Wassermanagement auch Monitoring-Vorgaben für interne und externe Hygiene- Sicherheitsbestimmungen erfüllt.   

Auch praktische Gründe sprechen für die Digitalisierung – schließlich sind die Rohrleitungssysteme in der Prozessindustrie komplex und befinden sich häufig an schwer zugänglichen Orten. Wichtige zu kontrollierende Bauteile können weit auseinanderliegen. Da ist es von Vorteil, wenn Ventile oder Klappen mit Sensoren ausgestattet sind, die ihre Daten an zentrale Steuerungen übermitteln. Über eine Software können die Daten ausgelesen werden. So werden Probleme im Rohrleitungssystem sichtbar, die eventuell bei einer Prüfung von außen nicht aufgefallen wären. Korrekturen an den Prozessen können über die Steuerung direkt vorgenommen werden. Das digitale Ökosystem ermöglicht so einen Blick auf die Arbeit des Prozesswassers in der Industrie und gibt den Unternehmen Kontrolle und Sicherheit.

Gleichzeitig muss aber auch die klassische Hardware stimmen. Vor allem für die aufwändige Wasseraufbereitung in der Prozessindustrie spielen Rohre, Fittings, Ventile usw. eine entscheidende Rolle. Denn ein System ist nur so gut, wie sein schwächstes Glied. Für Anwendungen in der Prozesstechnik bieten sich Kunststoffrohre besonders gut an, denn sie bieten Korrosionsschutz, geringes Gewicht und sind nahezu wartungsfrei.

Nicht zuletzt ist die Integration ein wichtiger Teil des Wasserkreislaufs. Um die Prozesssteuerung so effizient wie möglich zu gestalten, müssen alle Teile des Systems, ob digital oder analog, perfekt miteinander harmonieren. Komplettlösungen sind dafür sehr gut geeignet. Schon während der Installation ermöglichen sie sowohl Kompatibilität als auch Konsistenz. Einmal in Betrieb genommen, ist eine zuverlässige Verbindung zwischen allen Bauteilen, Sensoren und der zentralen Steuerung gegeben. Im Falle von Störungen oder Problemen, gibt es darüber hinaus einen einzigen Ansprechpartner, sodass der Betrieb möglichst schnell wiederaufgenommen werden kann.

Intelligente Rohrleitungssystem in der Praxis der Prozessindustrie

EnviroFALK baut komplette Wasseraufbereitungsanlagen. Unternehmen aus Industrie, Gewerbe sowie Labor- und Medizintechnik setzen die Prozesswasser-Technik des Spezialisten aus dem Westerwald ein. Dort werden seit über 30 Jahren Lösungen für Prozess-, Rein- und Reinstwassertechnik entwickelt. Je nach Anwendungsbereich erfolgt die Aufbereitung für voll- und teilentsalztes Wasser über das Ionenaustauschverfahren. Für die eigentliche Entsalzung sorgen dabei spezielle Harze. Doch auch das beste Ionenaustauscherharz ist mit zunehmender Verwendung irgendwann erschöpft und benötigt eine professionelle Aufbereitung. Dazu hat EnviroFALK eine der modernsten Regenerierstationen Europas errichtet, in der ein Komplettsystem von GF Piping Systems zum Einsatz kommt: Durch modernste Mess- und Regeltechnik, passgenaue Verrohrung und eigene Wasserkreisläufe, wird ein ressourcenschonender Betriebsablauf sichergestellt. Denn die verbauten PP- und PVC-U Rohrleitungen, Fittings, Armaturen und Messgeräte sind exakt auf die Medien, Temperaturen und Drücke der komplexen Regenerierstation, Frisch- und Abwasseraufbereitung abgestimmt.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt auch Unimicron Germany. Das Unternehmen aus Geldern stellt Leiterplatten für Hightech Anwendungen in Bereichen wie Automotive, Medizintechnik oder erneuerbare Energien her. Hier geht es ebenfalls um Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung: Das Prozesswasser wird nach der Verwendung aufbereitet und in den Kreislauf zurückgeführt. Eine Besonderheit bei der Aufbereitung von Unimicron ist, dass aus den Residualen auch wertvolle Rohstoffe zurückgewonnen werden. Daher ist eine spezielle Verrohrung nötig. Wie EnviroFALK setzt auch Unimicron dafür auf Produkte aus Polyethylen von GF Piping Systems. Rohre aus PP und PVC-U zeichnen sich neben Langlebigkeit und Umweltverträglichkeit auch durch eine chemische Widerstandsfähigkeit aus. Somit geben sie auch keinerlei Fremdstoffe an das gereinigte Wasser ab. Insgesamt stellt das digitale Ökosystem hier eine lückenlose Reinigung bei möglichst geringem Wasserverbrauch sicher.

Autor


Antoine Walter


Prozessautomatisierung & Digitalisierung

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