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gwf Wasser/Abwasser IT-Branchenlösungen für die Wasserwirtschaft (Vorschau)

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| FACHBERICHTE<br />

|<br />

<strong>Abwasser</strong>behandlung<br />

5. Fazit und Ausblick<br />

Es konnte gezeigt werden, dass das Energieeinsparpotenzial<br />

bei Einsatz einer Drehzahlregelung in der <strong>Abwasser</strong>technik<br />

bereits durch einfache Regeln nahezu vollständig ausgeschöpft<br />

werden kann. Die Regeln wurden hier noch <strong>für</strong> ein<br />

vergleichsweise einfaches System einer Einzelpumpe umgesetzt.<br />

Grundsätzlich können <strong>die</strong> Regeln zwar auch bei einer<br />

Steuerung mehrerer vernetzter Pumpen angewendet<br />

werden. Hier ist jedoch zusätzlich eine geschickte Abstimmung<br />

der Pumpen untereinander erforderlich, um das vorhandene<br />

Einsparpotenzial nutzen zu können. Um <strong>die</strong>ses<br />

größtmöglich ausschöpfen zu können, kann in <strong>die</strong>sem Fall<br />

auf Basis einer Zuflussprognose <strong>für</strong> einen zukünftigen Zeitraum<br />

ein Optimierungsproblem formuliert und gelöst werden.<br />

Unzulänglichkeiten in der gewählten Prognose sind<br />

durch spätere geeignete Anpassungen der Steuerstrategie<br />

an <strong>die</strong> tatsächlichen Gegebenheiten auszugleichen.<br />

Um <strong>die</strong> Praxistauglichkeit der entwickelten Steuerstrategie<br />

auf Regelbasis nachzuweisen, wurde bereits<br />

das Hauptpumpwerk Prerow auf der Halbinsel Fischland-Darß-Zingst<br />

umgerüstet. Erste Tests verlaufen bisher<br />

sehr vielversprechend und zeigen unter Verwendung<br />

einer Zweipunktsteuerung bei verminderter<br />

Drehzahl keine negativen Auswirkungen auf <strong>die</strong> Betriebssicherheit.<br />

Bei reduziertem Förderstrom und<br />

Energieverbrauch wurde derzeit weder eine Verstopfung<br />

des Pumpenlaufrades noch eine vermehrte Bildung<br />

von Ablagerungen in der Druckrohrleitung festgestellt.<br />

Detailliertere Untersuchungen werden derzeit<br />

durchgeführt.<br />

Da es sich in Prerow um ein sehr einfaches Szenario<br />

des <strong>Abwasser</strong>transportes handelt, werden weitere Szenarien<br />

(z. B. Reihenschaltung von Pumpen mit Druckunterbrechung<br />

oder Parallelbetrieb von mindestens zwei <strong>Abwasser</strong>pumpen)<br />

untersucht. Weiterhin wird geprüft, ob<br />

eine integrierte Steuerung von Pumpwerk und Kläranlage<br />

im Falle des HPW Prerow und der KA Wieck sinnvoll ist.<br />

Projektförderung<br />

Das gemeinsame Projekt des Pumpenherstellers<br />

WILO SE, des <strong>Abwasser</strong>zweckverbandes<br />

Darß und der Universität Rostock<br />

wurde gefördert von der Deutschen<br />

Bundesstiftung Umwelt (DBU).<br />

Literatur<br />

[1] KOM(2008) 772: Mitteilung der Kommission: Energieeffizienz:<br />

Erreichung des 20 %-Ziels, Brüssel, 2008.<br />

[2] Richtlinie 2012/27/EU des Europäischen Parlaments und des<br />

Rates vom 25. Oktober 2012 zur Energieeffizienz, zur Änderung<br />

der Richtlinien 2009/125/EG und 2010/30/EU und zur<br />

Aufhebung der Richtlinien 2004/8/EG und 2006/32/EG,<br />

Amtsblatt der Europäischen Union, 2012.<br />

[3] Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und<br />

des Rates vom 21. Oktober 2009 zur Schaffung eines Rahmens<br />

zur Festlegung von Anforderungen an <strong>die</strong> umweltgerechte<br />

Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte,<br />

Amtsblatt der Europäischen Union, 2009.<br />

[4] WILO SE: Lebenszykluskosten und Energiesparpotentiale im<br />

Anlagenmanagement, Informationsbroschüre, Dortmund,<br />

URL: http://www.wilointec.com/cps/rde/xbcr/intec-en/LCC_<br />

Broschuere_DE.pdf, Stand: 11.09.2013<br />

[5] <strong>IT</strong>T: Flygt PumpSmart, PS200 – Das maßgeschneiderte Konzept<br />

zum Antrieb von Pumpen, URL: http://www.flygt.de/2396098.<br />

pdf, Stand: 12.02.2013<br />

[6] KSB: PumpDrive – Betriebsanleitung, URL: https://shop.ksb.<br />

com/ims_docs/7C/7CA39A4FF5F19B5FE10000000AD506<br />

2A.pdf, Stand: 15.02.2013<br />

[7] Muszyński, P.: Impeller pumps: relating η and n. World<br />

Pumps, 2010.<br />

[8] Zimmermann, H.-J.: Operations Research. Vieweg, Wiesbaden,<br />

2005.<br />

[9] Sager, S.: Numerical methods for mixed-integer optimal control<br />

problems. Der Andere Verlag, Tönning, Lübeck, Marburg,<br />

2005.<br />

[10] ATV-DVWK-A 134: Planung und Bau von <strong>Abwasser</strong>pumpanlagen,<br />

2000.<br />

Autoren<br />

Eingereicht: 18.12.2013<br />

Korrektur: 09.04.2014<br />

Im Peer-Review-Verfahren begutachtet<br />

M.Sc. Anita Knubbe<br />

Korrespondenzautorin |<br />

E-Mail: anita.knubbe@uni-rostock.de |<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Hartmut Eckstädt |<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. Jens Tränckner |<br />

Universität Rostock |<br />

Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät |<br />

Professur <strong>für</strong> Hydromechanik und Siedlungswasserwirtschaft<br />

und Professur <strong>für</strong> <strong>Wasser</strong>wirtschaft |<br />

Satower Straße 48 |<br />

D-18059 Rostock<br />

Dipl.-Math. oec. Alexander Fricke<br />

E-Mail: alexander.fricke@uni-rostock.de |<br />

Prof. Dr. rer. nat. habil. Klaus Neymeyr<br />

Universität Rostock |<br />

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät |<br />

Institut <strong>für</strong> Mathematik |<br />

Professur <strong>für</strong> Numerische Mathematik |<br />

Ulmenstraße 69, Haus 3 |<br />

D-18057 Rostock<br />

Dr.-Ing. Martin Schwarz<br />

WILO SE |<br />

Group Research and Technology Center |<br />

Nortkirchenstraße 100 |<br />

D-44267 Dortmund<br />

Mai 2014<br />

646 <strong>gwf</strong>-<strong>Wasser</strong> <strong>Abwasser</strong>

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