Kritische Infrastrukturen sicher und energieeffizient betreiben

In seinen Anlagen setzt der Wasserversorger aus dem Nordschwarzwald traditionell einiges an ABB-Technik ein. So geht die Zusammenarbeit bis in die späten 90er zurück. 1996/97 wurden die speicherprogrammierbaren Steuerungen Procontic T200 und AC31 als Steuerungs- und Fernwirktechnik im Wasserwerk und den Außenstationen installiert. Nach ihrer Abkündigung wurden diese Steuerungen im Jahr 2015 durch SPSen der Baureihe AC500 ersetzt, die ebenfalls von ABB stammen. Doch damit nicht genug: Als übergeordnetes Leitsystem fungiert Symphony Plus von ABB mit dem Anlagen-Informationssystem PGIM Aqua für die Archivierung. Der Bereitschaftsdienst des Wasserversorgers kann bei Bedarf über ein Tablet aus der Ferne auf das Leitsystem zugreifen. Zudem setzt der ZVS Frequenzumrichter, magnetisch-induktive Durchflussmesser sowie Niederspannungsprodukte von ABB in seinen wassertechnischen Anlagen ein.

Die Verbindung zu den SPSen der Außenstationen erfolgt über Glasfaserkabel, bleiummantelte Kupferkabel oder per UMTS über Mobilfunk zu jenen Stationen, die kein eigenes Steuerkabel haben. Die Steuerungen in den Außenstationen verfügen zusätzlich über Bedienpanel vom Typ CP620 für die Vor-Ort-Bedienung. Alle Außenstationen, bis auf den Hochbehälter, laufen autark. Sollte einmal die Kommunikation zum Wasserwerk gestört sein, füllen sie trotzdem den Hochbehälter weiter. 

Mehr als nur Wasseraufbereitung

Ihre wichtigsten Funktionen haben die AC500 in der Wasseraufbereitung, der Steuerung des Hochbehälters und in der Auswertung von Messwerten. Im Wasserwerk sind die Geräte unter anderem für die Ansteuerung der Tiefbrunnen zuständig. Sobald der Hochbehälter Wasser anfordert, schaltet die Steuerung im Wasserwerk die Förderpumpe ein, die das Wasser aus dem Reinwasserbehälter pumpt. Sinkt in dem Vorratsbehälter das Niveau, werden die Tiefbrunnen eingeschaltet. Das von dort geförderte Rohwasser durchläuft im Wasserwerk dann verschiedene Aufbereitungsanlagen. Die erforderlichen Niveausteuerungen und Dosierungen sowie die Datenbereitstellung für die Archivierung erledigen die AC500 ebenfalls.  

Zu weiteren Aufgaben der Steuerungen zählen: 

• Steuerung der Druckerhöhungspumpen im Hochbehälter  

• Bedienung des Schiebers im Hochbehälter 
• Druck- und Durchflussmessung in den Übergabeschächten 
• Zutrittskontrolle in den Außenstationen für den Objektschutz 
• Übertragung von Messwerten einer Turbine zur Stromerzeugung, die in der Nagoldtalsperre eingebaut ist. 

Eine hohe Versorgungssicherheit ist ein zentrales Anliegen des ZVS. Werden die vorgegebenen Soll- und Grenzwerte unter- oder überschritten, wird der Wassermeister mit einer Störmeldung informiert und kann frühzeitig gegensteuern. „Uns ist noch nie das Wasser ausgegangen“, betont er.  

Steigt der Stromverbrauch einer Pumpe oder eines wichtigen Aggregats, werden Matthias Kirgis die Messwerte angezeigt. „Läuft ein Messwert aus dem Grenzbereich, bekommen wir einen Hinweis und können rechtzeitig instand setzen, bevor es zu einem Ausfall kommt oder wir extrem hohe Stromkosten hätten. Das ist ein großer Vorteil“, sagt er.  

Durchfluss- und Niveauregelung

Elf ABB-Frequenzumrichter der Serien ACS800, ACS550 und ACS600 regeln diverse Pumpen im Wasserwerk sowie die Druckerhöhungspumpen. In den drei Tiefbrunnen regeln sie zum Beispiel die Wassermenge für eine wirtschaftliche Aufbereitung. Gesteuert werden die Frequenzumrichter über die AC500 vor Ort.   

Der Frequenzumrichter für die Zwischenförderpumpe von der Filtergruppe 1 auf die Filtergruppe 2 regelt nicht den Durchfluss. Seine Aufgabe ist es, das Wasserniveau im Jurakornfilter für die Entsäuerung zu halten. Damit der Filter nicht leerläuft, muss die Zwischenförderpumpe aus dem ersten Filter immer genügend Menge fördern. Die Information erhält der Frequenzumrichter über die Steuerung und Niveaumessung.

Der Service von ABB kommt jährlich mehrere Tage auf die Anlage, um das Leitsystem und die Steuerungen im Wasserwerk und in den Außenstationen zu warten. Muss ein Programmfehler behoben oder eine Anpassung in der Steuerungstechnik durchgeführt werden, erledigen die ABB-Experten dies per Fernzugriff.