PROZESSAUTOMATISIERUNG & DIGITALISIERUNG

SPS-Technologie für Flockungsfiltration

Klärwerk setzt auf moderne-Steuerungstechnik 

Das Zentralklärwerk Mussum liegt am westlichen Rand des Industrieparks Bocholt und wird von der Stadt Bocholt betrieben. Im Zentralklärwerk laufen sämtliche Abwässer aus Haushalten und Unternehmen zusammen, die durch das Kanalnetz gesammelt werden. 

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Luftaufnahme Zentralklärwerk Mussum, Stadt Bocholt

Darüber hinaus gelangt ein beträchtlicher Anteil des Regenwassers von Straßeneinläufen und Dachentwässerungen in das Klärwerk. Die moderne Anlage hat eine Kapazität zur täglichen Behandlung von bis zu 108.000 Kubikmetern Abwasser für 225.000 Einwohner. ABB ist beim Zentralklärwerk eine feste Größe: So kommen seit mehr als 40 Jahren speicherprogrammierbare Steuerungen des Technologiekonzerns zum Einsatz. Bei der Erneuerung der Steuerungstechnik der Flockungsfiltration setzte das Zentralklärwerk Mussum mit der AC500 auf die modernste SPS von ABB.

​„Wir wollen die Abwasserreinigung immer weiter verbessern. Uns beschäftigt dabei die Frage, wie wir Prozesse, die 24 Stunden sieben Tage die Woche laufen, optimieren und dabei Energie und Kosten einsparen können. Intelligente Automation hilft uns dabei.“

Andreas Wehren, Leiter des Zentralklärwerk Mussum

Für hohe Energieeffizienz sorgen bereits ABB-Antriebspakete aus IE5-Synchronreluktanzmotoren und Ultra-Low Harmonic Drives ACS880-31 in einigen Bereichen des Klärwerks. Und auch bei der Steuerungstechnik kommen ABB-Produkte zum Einsatz. Seit über 40 Jahren arbeitet der Klärwerksleiter Andreas Wehren mit Steuerungen von ABB. Seit 1993 hat das Klärwerk die SPS-Reihe T200 im Einsatz, die nach Aussage des Klärwerksleiters noch bestens funktioniert. Da es jedoch inzwischen keine Ersatzteile mehr gibt und die Programmiersoftware zudem veraltet war, musste eine neue Lösung her.

Das Zentralklärwerk Mussum betreibt eine Flockungsfiltration mit zehn Filtern, jeder mit einer Fläche von 40 Quadratmetern. Das Wasser aus der Nachklärung fließt von oben nach unten durch die Filter. Diese bestehen aus zwei Schichten, Kohlehydroanthrazit und Quarzsand, durch die das Abwasser strömt. Durch die Zugabe von Metallsalzen wird im Wasser gelöstes Phosphor in den Filtern gefällt und entfernt, das gereinigte Abwasser wird dann in den Flusslauf Alte Aa geleitet.

Der Umbau von zehn Filtern der Flockungsfiltration wurde 2022 zur Migration auf eine neue SPS aus der AC500-Familie von ABB genutzt. (Bild: Zentralklärwerk Mussum, Stadt Bocholt)

Eine moderne SPS AC500 steuert jetzt den Betrieb der Flockungsfiltration in dem Klärwerk. 
(Bild: Zentralklärwerk Mussum, Stadt Bocholt)

„Mit der AC500-SPS-Automation haben wir ein multifunktionales Regelungs- und Steuerungswerkzeug, das mit den Aufgaben wächst. Die Steuerung ist einfach zu bedienen und kann mit geringem Aufwand in komplexe Prozesse integriert werden. Das hilft unserem Fachpersonal bei der Überwachung und Protokollierung und ist ein wichtiger Aspekt für uns“, erklärt Andreas Wehren.

Neben der Qualität beeindruckt Andreas Wehren auch die Langlebigkeit der Hardware. Ein weiterer Vorteil ist die Flexibilität der Steuerung. Es ist jederzeit möglich, zwischen verschiedenen Programmiersprachen zu wechseln, und die Mitarbeiter können mit ihrer bevorzugten Sprache arbeiten.

In Bocholt wird die CPU PM591-ETH von ABB zusammen mit einer dezentralen Erweiterung über den CS31-Bus eingesetzt. Die Steuerung regelt und steuert den Betrieb der Filtration und spült die Filter bei zu hoher Verschmutzung. Während des Spülvorgangs werden 60 Klappen in 32 Schritten gesteuert.

Die SPS ist mit dem Prozessleitsystem der Kläranlage verbunden. Vor Ort gibt es auch ein HMI-Panel, mit dem alle 60 Klappen bedient werden können, wobei alle Klappen und Messwertaufnehmer sind über Modbus RTU beziehungsweise Modbus TCP mit der Steuerung verbunden. Durch die Kopplung über Modbus konnten viele Hardwarekomponenten eingespart werden. Andernfalls wären zahlreiche Zusatzmodule erforderlich gewesen. Für die Installation und Programmierung der neuen Steuerung war kein externes Fachwissen erforderlich, da dies bereits im Zentralklärwerk Mussum vorhanden war. Daher wurde die technische Modernisierung ohne externes Personal geplant und von den eigenen Mitarbeitern durchgeführt.

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