Zentralkläranlage Wilhelmshaven: zuverlässige Funkkommunikation

Modernisierung der Zentralkläranlage Wilhelmshaven mit Funklösungen von Phoenix Contact

Abwasserkanal  

Modernisierung der Kläranlage Wilhelmshaven mit Bluetooth-Funksystemen von Phoenix Contact

Die Technischen Betriebe Wilhelmshaven (TBW) sind für die Ableitung und Reinigung des Abwassers der Städte Wilhelmshaven und Schortens zuständig. Sie betreiben ein rund 520 Kilometer langes unterirdisches Kanalsystem sowie zwei Haupt- und 65 Nebenpumpwerke, die das Abwasser über Druckrohrleitungen zur Zentralkläranlage fördern. Der Bereich Stadtentwässerung der TBW reinigt hier täglich etwa 20.000 Kubikmeter Abwasser.

Die TBW optimieren ihre Anlagen kontinuierlich. Im Rahmen der Modernisierung des Klärwerks sind daher vier Nachklärbecken, der Sandfang sowie Pumpstationen und Faultürme mit Funksystem von Phoenix Contact ausgestattet worden, um die Signale und Daten wirtschaftlich an die Leitzentrale zu übertragen.

Lösung

Bluetooth-PROFIBUS-Set  

Datenübertragung mit dem Bluetooth-PROFIBUS-Set von Phoenix Contact

Integration der Mengenmessung in das Leitsystem

Ungefähr 300 Meter vom Hauptpumpwerk erfolgt auf der anderen Seite des Ems-Jade-Kanals eine Mengenmessung in der Druckrohrleitung. Das analoge Messsignal konnte nicht per Kabel an die im Hauptpumpwerk befindliche SPS angebunden werden, weil sich das Untergraben des Ems-Jade-Kanals als schwierig erweist.

Frank Jakobs, der für die Automatisierung der Kläranlage und der Pumpwerke zuständig ist, berichtet: „Auf der Suche nach einer Lösung für dieses Problem bin ich auf die Funktechnik von Phoenix Contact aufmerksam geworden." Als Kabelersatz kommen nun zwei Bluetooth-Konverter zum Einsatz, die das Sensorsignal direkt in das PROFIBUS-System des Hauptpumpwerks integrieren. „So lässt sich die Aufgabenstellung wirtschaftlich umsetzen“, bilanziert Frank Jakobs.

Rechen- und Sandfanganlage  

Bei Erreichen eines definierten Füllstands setzen die Wireless-Module ein Signal ab

Sofortige Meldung bei Füllstandsüberschreitung

In der Rechen- und Sandfanganlage wird das Abwasser von groben Feststoffen befreit. Im belüfteten Sandfang setzen sich Stoffe wie Sand und Straßenabrieb am Boden ab. Sie werden anschließend abgepumpt und einer Sandwaschanlage zugeführt. Die Pumpe befindet sich in einem Schacht, der in der Vergangenheit häufiger unbemerkt übergelaufen ist.

Mit dem Wireless-MUX-System gehört dieses Problem der Vergangenheit an: Übersteigt das Wasser im Pumpenschacht einen bestimmten Füllstand, setzen die Funkmodule ein Signal ab, das alle Pumpen des Sandfangräumers abschaltet.

Ist das Wasser wieder gesunken, gibt eine Auswerteeinheit mit Füllstandsensor die Pumpen wieder frei. Das Wireless-MUX-System arbeitet seit mehreren Jahren störungsfrei. „Aufgrund der guten Erfahrungen verwenden wir die Funksysteme von Phoenix Contact nun auch in vielen anderen Bereichen“, berichtet Frank Jakobs.

Zentrale Funkstation zur Datenerfassung und -übertragung  

Die zentrale Funkstation zwischen den Nachklärbecken ist an den PROFIBUS-Master im Betriebsgebäude angekoppelt

Kostengünstige Alternative zu Schleifkontakten

Ein weiteres Anwendungsfeld für industrielle Funktechnologie findet sich im Bereich der Nachklärung: In den vier Nachklärbecken misst je eine Prozesssonde von Hach Lange den Schlammspiegel mit einem optischen Verfahren. Die Sonden sind auf den umlaufenden Räumerbrücken der Becken. Die Messwerte werden an die jeweilige Steuerung übergeben und von dort via PROFIBUS zur Leitwarte im Betriebsgebäude kommuniziert.

Da die Übertragung über traditionelle Übertragungsmedien wie Schleifkontakte sich in diesem Umfeld als wartungsintensiv und störanfällig erweist, wurde eine drahtlose Lösung favorisiert.

Auf jeder der vier Räumerbrücken wurde ein Bluetooth-Konverter installiert und mit der entsprechenden Profibus-Steuerung verbunden. Die Sonden übermitteln die Daten dann via Bluetooth an eine zentrale Station zwischen den Räumern, die wiederum über LWL-Konverter an den PROFIBUS-Master im Betriebsgebäude angekoppelt ist.

Fazit

Frank Jakobs  

Frank Jakobs, zuständig für Anlagenautomatisierung bei den TBW

„Durch den Einsatz der Wireless-Lösungen von Phoenix Contact haben wir zahlreiche Herausforderungen gelöst sowie viel Geld eingespart“, schließt Frank Jakobs ab.

„Deshalb stellt Funk für uns auch in Zukunft in allen Teilen des Klärwerks eine echte Alternative zur kabelgebundenen Vernetzung dar."

PHOENIX CONTACT AG

Zürcherstrasse 22
CH-8317 Tagelswangen
+41 (0) 52 354 55 55