Weltwassertag: Verantwortungsvoller Umgang mit einer endlichen Ressource

Hand mit Wasser
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Wasser und speziell Trinkwasser ist eine essenzielle Ressource für das Leben auf der Erde. Doch obwohl über 70 Prozent Erdoberfläche aus Wasser besteht, herrscht in zahlreichen Regionen Trinkwassermangel. So haben derzeit weltweit etwa 2,2 Milliarden Menschen keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser. Und der Klimawandel wird die Wasserknappheit in vielen Teilen der Welt verschärfen. Der Hitzesommer 2022 in Europa mit der einhergehenden Dürre war ein Vorbote, was uns in den kommenden Jahren droht. Wasserknappheit und Klimawandel bedingen sich gegenseitig und werden die Niederschlagsmuster und die Wasserverfügbarkeit in vielen Regionen der Welt verändern. Um auf das Problem hinzuweisen, haben die Vereinten Nationen seit 1992 den 22. März zum „Weltwassertag“ erklärt. Er soll dazu beitragen, das Bewusstsein für die Bedeutung von sauberem Wasser und die nachhaltige Bewirtschaftung von Wasserressourcen zu schärfen. Dieses Jahr steht der Weltwassertag unter dem Motto „Accelerating Change – Gemeinsam schneller zum Ziel“.

Handeln statt Reden – ABB als Vorreiter bei Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung

Für uns ist es ein dringliches Anliegen, mit innovativen Lösungen dazu beizutragen, die Ressource Wasser zu schonen und effizient zu nutzen. Wir bieten Produkte und Lösungen an, die dazu beitragen, den Wasserverbrauch und die Wasserverschwendung in verschiedenen Branchen zu reduzieren. Vom Gewinnen und Aufbereiten von Wasser und Trinkwasser über dessen Verteilung bis hin zur Entsorgung von Abwasser bietet ABB ein breites Portfolio an zuverlässigen Mess- und Analyseprodukten, Dienstleistungen und Lösungen, die individuell auf die spezifischen Anforderungen der Kunden zugeschnitten sind.

Mission sauberes Trinkwasser

So bietet ABB mit der AC500 eine umfassende Palette an speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) an, die bei der Gewinnung von sauberem Wasser eingesetzt werden können. Die AC500-eCo ist die kostengünstige Einstiegs-SPS der Serie, während die AC500 als leistungsstarke Top-SPS zahlreiche Leistungsstufen bietet und einfach auf eine hohe Verfügbarkeit konfiguriert werden kann. Für extrem anspruchsvolle Umgebungsbedingungen, wie sie bei der Abwasseraufbereitung auftreten können, ist die AC500-XC die bevorzugte SPS. Die Überwachungslösungen für das Echtzeit-Monitoring und Steuerung von Wassersystemen helfen, wichtige Parameter wie Durchfluss, Druck, Wasserstand und Qualität zu kontrollieren.  

Die SPS-Systeme von ABB sind bei zahlreichen Kommunen und Versorgern im Einsatz, um die Mess-, Regel- und Steuerungstechnik zu orchestrieren und die Wasserversorgung zu sichern. So etwa beim Wasserwerk Wendlingen. 

Speicherkammer des Wasserwerks Wendlingen

Das Wasserwerk Wendlingen versorgt jährlich circa 16.100 Einwohner mit 900.000m3 Trinkwasser. Für die sichere Wasserversorgung der Bevölkerung sorgen die speicherprogrammierbaren Steuerungen der Baureihe AC500. Als leistungsstärkste SPSen von ABB sind sie für die gesamte Mess-, Regel- und Steuerungstechnik zuständig.

Sichere Wasserversorgung in Wendlingen

Durch die zunehmende Wasserknappheit ist Versorgungssicherheit eine zentrale Herausforderung für Wasserversorger. Die Wasser- und Abwasserwirtschaft ist ein wichtiger Bestandteil der kritischen Infrastruktur und erfordert höchste Sicherheitsstandards für ihre Komponenten und Prozesse. Da Wasserwerke und Kläranlagen jedoch viel elektrische Energie verbrauchen, sind sie auch unter Druck, ihre Effizienz zu steigern. ABB hilft der Branche dabei, beides zu erreichen: einen sicheren Betrieb und einen geringen Energieverbrauch. Diese beiden Ziele dürfen nicht im Widerspruch stehen, sondern müssen harmonisiert werden. Exakt hier setzt der speziell für die Wasser- und Abwasserbranche entwickelte Frequenzumrichter ACQ580 von ABB an.  Der ACQ580 senkt den Energieverbrauch und ermöglicht eine optimale Motorregelung beim Pumpen von Wasser. Er verfügt über eine integrierte Energie-Optimierung für ein maximales Drehmoment pro Ampere und reduziert so den Energiebedarf. Die integrierten Energieeffizienzrechner unterstützen den Anwender bei der Überwachung und Feinabstimmung der Prozesse für eine bestmögliche Energienutzung. Diese Funktionen tragen dazu bei, das gesamte Wassersystem optimal und effizient zu betreiben.

Die gesetzlichen Auflagen

Ein weiterer Aspekt: Die strengen gesetzlichen Anforderungen erfordern eine kontinuierliche Optimierung der Abwasseraufbereitungsprozesse, um eine gleichbleibend hohe Wasserqualität zu gewährleisten. Um Ablagerungen auf Rohroberflächen und mangelnde ästhetische Qualität zu vermeiden, müssen lösliche Substanzen wie Mangan und Eisen in eine unlösliche Form umgewandelt werden, bevor sie ausgefiltert werden können. ABB bietet mit der Serie Aztec zuverlässige und automatisierte kolorimetrische Analysegeräte für die Analyse des gelösten Mangans und Eisens. Anhand dieser Werte kann die Dosierung von Chemikalien optimiert werden, was zu einer Verbesserung der Wasserqualität und Kosteneinsparungen führt. Das umfangreiche Portfolio an zuverlässigen Online-Analysegeräten und die Kompetenz von ABB in der Prozesssteuerung bieten Wasserwerken eine Vielzahl von Vorteilen wie verbesserte Wasserqualität, höhere Prozesseffizienz, reduzierten Chemikalieneinsatz sowie reduzierte Kosten für Energie, Wartung und Personal, um die globale Wasserqualität zu verbessern.

Fließendes Wasser, kleiner Wasserfall

Schnelle Leckage-Erkennung

In vielen Gebieten hat die Wasserknappheit zu staatlichen Vorschriften geführt, die eine Überwachung und Protokollierung von Wasserverlusten im Verteilungssystem erfordern. Wasserverluste von über 50 Prozent sind keine Seltenheit, daher ist es wichtig, das Wasserversorgungssystem strenger zu überwachen und gründlicher zu messen, um Wasserverluste zu reduzieren. 

Um Leckagen schnell zu erkennen, hat ABB den AquaMaster entwickelt. Dieser magnetisch-induktive Durchflussmesser ist speziell für die Optimierung von Trinkwasser-Verteilnetzen konzipiert und seine Leistungsmerkmale sind auf die spezifischen Anwendungen des Sektors ausgerichtet. Er bietet Komplettlösungen für Einnahmen, Gebietsmessungen, Wasserversorgung, Leckage-Analysen und Bewässerung. Durchflussmengendaten können per GSM/SMS oder GPRS/WITS verschickt werden, sodass Betreiber schwer zu findende, kleine Leckagen genau im Moment ihrer Entstehung lokalisieren und schnell beheben können. Die Fernkonfiguration per GSM/SMS oder GPRS/WITS macht die Handhabung noch einfacher. 

Verantwortungsvolle Abwasserentsorgung

Und auch bei der Entsorgung von Abwasser leisten wir unseren Beitrag. Die Entsorgung von Abwasser unterliegt äußerst strengen Vorgaben. So müssen Anlagenbetreiber etwa die abgeleitete Schmutzfracht und das Volumen der Abwässer nachweisen sowie die Einhaltung zulässiger Grenzwerte überwachen. Neben weiteren Parametern werden daher auch der pH-Wert und die Durchflussmenge gemessen. Diese Größen müssen zuverlässig aufgezeichnet werden, damit bei einem Störfall oder einer Prüfung die Messdaten sowie das Alarmprotokoll zur Hand sind.

Anlage Abwasserentsorgung aus der Vogelperspektive

Um den pH-Wert zu bestimmen, hat ABB eine Reihe von farbcodierten, digitalen Sensoren auf den Markt gebracht. Die spezielle EZLink-Plug-and-Play-Technologie ermöglicht es, mit den neuen Sensoren in Verbindung mit der Messumformerreihe AWT420 von ABB eine komplett digitale Messwertübertragung zu realisieren. Das universell einsetzbare Gerät kann mit bis zu zwei Eingangsmodulen für analoge oder digitale Sensoren ausgerüstet werden. Ist der AWT420 mit der Bluetooth-Funktionalität ausgerüstet, kann mit der EZLink Connect-App eine sichere Verbindung zu jedem iOS- oder Android-Gerät hergestellt werden und alle Sensordaten können dann bequem abgerufen werden. Der Bediener der Anlage hat damit einen einfachen und sicheren Zugang zu den Messdaten sowie zu den Alarmprotokollen und ist immer auf dem neuesten Stand.

ABB System 800xA 611

Abwasser-Messtechnik Für die effiziente Wasseraufbereitung

Um eine Einhaltung der Umweltbestimmungen und gesetzlichen Grenzwerte für Abwässer nachzuweisen, müssen kommunale und industrielle Anlagen, die Abwasser entsorgen, die Chemikalienkonzentrationen und das Volumen ihrer Abwässer überwachen und aufzeichnen. Der pH-Wert und die Durchflussmenge werden üblicherweise überwacht und aufsummiert. Es ist wichtig, dass diese Größen zuverlässig aufgezeichnet werden, um bei Störfällen oder Prüfungen problemlos auf die Originaldaten zugreifen und diese darstellen zu können.

Die ScreenMaster papierlosen Schreiber von ABB werden häufig in Abwasser-Überwachungssystemen eingesetzt, um die Prozesssignale zu messen, anzuzeigen und in einem manipulationssicheren Format zu speichern. Moderne Funktionen ermöglichen die Fernanzeige über einen Webserver oder die Benachrichtigung per E-Mail bei Grenzwertüberschreitungen. Nach der Aufzeichnung können die Daten an einen Remote-Server weitergeleitet werden, wo sie langfristig gespeichert werden können. Mit dem ABB DataManager, einem Softwareanalyse-Tool, können die Originaldaten an einem PC überprüft und analysiert werden, um ihre Unversehrtheit sicherzustellen.

Softstarter: Energieverbrauch und Pumpen Abnutzung reduzieren

Mit dem Softstarter PSTX trägt ABB indirekt zum Schonen der Ressource Wasser bei, da er den Energieverbrauch und die Abnutzung von Pumpen und anderen wasserbezogenen Anlagen reduziert. Ein Softstarter ist ein elektronisches Gerät, das den Anlaufstrom von elektrischen Motoren begrenzt und somit den Verschleiß der Maschine reduziert. Wenn ein Motor gestartet wird, benötigt er normalerweise einen hohen Strom, der zu einem schnellen Verschleiß der mechanisch zusammenhängenden Komponenten führen kann. Der Softstarter sorgt dafür, dass der Stromanstieg kontrolliert wird, was die Belastung der Bauteile und der Maschine reduziert und ihre Lebensdauer verlängert. 

Im Fall von wasserbezogenen Anlagen wie Pumpen bedeutet eine längere Lebensdauer der Maschine, dass sie weniger oft ausgetauscht werden müssen. Dies reduziert den Bedarf an neuen Pumpen und somit auch den Bedarf an Rohstoffen, Energie und Wasser, die für die Herstellung und den Transport der Pumpen benötigt werden. Darüber hinaus kann der Softstarter auch dazu beitragen, den Energieverbrauch der Anlage zu reduzieren, indem er nach der Anlaufphase auf den integrierten Bypass wechselt und der Motor somit direkt am Versorgungsnetz hängt, ohne Verluste durch die dreiphasig verbauten Leistungshalbleitern. Der Stromfluss wird gesteuert und Energieverluste- und -verschwendung verhindert. Dies führt zu einer Reduzierung des Energiebedarfs und somit zu einer indirekten Einsparung von Wasserressourcen, die zur Erzeugung von Energie benötigt werden. Insgesamt kann der Einsatz eines Softstarters wie des PSTX von ABB dazu beitragen, die Ressourceneffizienz von wasserbezogenen Anlagen zu verbessern und somit zur Schonung der Ressource Wasser beitragen.

Der PSTX bietet neben der Strombegrenzung auch die Möglichkeit einer Drehmomentsteuerung. Die hat den Vorteil, dass vor allem beim Stoppen von Pumpen kein schädlicher Wasserschlag in Rohrleitungen entsteht, der zu Rohrschäden führt. Dies wiederum führt zu weniger Wasserleckage. 

Nachhaltiges Energiemanagement bei der Wasseraufbereitung

Energiemanagement und Energieeffizienz sind in heutigen Wasseraufbereitungsanlagen wichtiger denn je. Versorgungsunternehmen suchen nach intelligenten und digitalen Lösungen, welche sich einfach und nahtlos in die bestehende Infrastruktur integrieren lassen. ABB Ability™ Energy Management OPTIMAX® für Wasser ermöglicht es Zeit, Kosten und CO₂-Emissionen zu senken und den Umsatz zu steigern. Darüber hinaus ermöglicht diese Lösung mehr erneuerbare Energien zu integrieren und den Einsatz kostspieliger CO-emittierende fossiler Brennstoffe zu minimieren, ohne die Zuverlässigkeit oder Netzstabilität zu gefährden. 

  • bis zu 100 % CO-Emissionen einsparen 
  • bis zu 10 % Energiekosten einsparen 
  • schneller Entscheidungen treffen, durch eine verbesserte Datentransparenz im Monitoring und Reporting nach der ISO 50001 Norm 
  • das Energiemanagement ist system- und herstellerunabhängig und kann problemlos in bestehende Systeme integriert werden (hohe Anzahl an Schnittstellen)
  • nachhaltiger digitaler Service 
  • langjährige Projekterfahrung in der Optimierung komplexer Industrieanlagen und Industriestandorte 
  • ein erfahrenes Team mit Prozesskenntnis und starken Partnerschaften 

Mehr dazu in unserer Broschüre:

ABB Ability™ Smart Solution für Abwasseranlagen