Wasseraufbereitung Innovative Filteranlage mit vollautomatischer Steuerung gibt Mikroplastik keine Chance

Autor / Redakteur: Bernhard Kreser und Kay Miller / Dr. Jörg Kempf

Es war (und ist) eines der Umweltthemen des Jahres 2018: Ganze Meeresregionen würden zur Plastiksuppe, warnen viele Experten vor den Gefahren durch Plastikmüll und machen deutlich, wie wichtig ein schonender und effektiver Umgang speziell mit dem Lebensspender „Wasser“ ist. Der Filtrationstechnik kommt in der Wasseraufbereitung eine besondere Rolle zu. „Dem Mikroplastik“ keine Chance lautet die Devise. Eine innovative Anlage, ausgestattet mit Wago-Intelligenz, macht’s vor.

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Die GTS (Grand Turbo Sieb) ist eine selbstreinigende Filteranlage mit einer optimierten Filtrationsoberfläche, die suspendierte Stoffe bis zu einer Feinheit von 10 μm aus dem Wasser entfernen kann.
Die GTS (Grand Turbo Sieb) ist eine selbstreinigende Filteranlage mit einer optimierten Filtrationsoberfläche, die suspendierte Stoffe bis zu einer Feinheit von 10 μm aus dem Wasser entfernen kann.
(Bild: Mösslein Wassertechnik)

Die Verschwendung von Wasser in Industrie, Landwirtschaft und Privathaushalten stellt unsere Gesellschaft vor große Herausforderungen. Lösungsansätze gibt es viele: In einigen Bereichen wird versucht, den Bedarf an Wasser durch Wiederaufbereitung ökologisch und ökonomisch einzudämmen. Verbunden ist das jedoch neben technischen Herausforderungen zusätzlich mit enormen Kosten.

Ein wichtiges Verfahren ist dabei die mechanische Aufbereitung von Wasser. Durch Sandfilter werden Verunreinigungen, wie gelöste Feststoffe und feinste Partikel, aufgefangen und das Wasser gereinigt. Von Nachteil ist bei diesen Filtern jedoch die Begrenzung der Durchflussmenge und der enorme Aufwand bei der Reinigung der Anlage. So wird neben einem hohen Energieaufwand eine große Menge Rückspülwasser benötigt. Während des Spülvorganges wird zwangsläufig der Reinigungsvorgang unterbrochen und kein gereinigtes Wasser zur Verfügung gestellt. Aber was wäre die Alternative? Hier kommt die Firma Mösslein Wassertechnik ins Spiel. Basierend auf annähernd 30-jähriger Erfahrung haben die Spezialisten aus Lohr am Main (Bayern) die innovative Filteranlage GTS (Grand Turbo Sieb Filtration) entwickelt. Sie ermöglicht eine effiziente und permanente Reinigung von Wässern aller Art – und das ohne hohen Einsatz von Energie und Ressourcen.

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„Die GTS (Grand Turbo Sieb) ist eine selbstreinigende Filteranlage mit einer optimierten Filtrationsoberfläche, die suspendierte Stoffe bis zu einer Feinheit von 10 μm aus dem Wasser entfernen kann. Dies wird durch feine Edelstahlvliese erreicht. Je nach Anforderung und Anwendung ist eine Anpassung bis zu 150 μm möglich“, erklärt Günter Mösslein, vertretungsberechtigter Geschäftsführer der Mösslein Wassertechnik.

Gegenüber bisherigen Verfahren bietet das innovative Design der Siebelemente bis zu 40 Prozent mehr Filterfläche. Die Anlage zeichnet sich durch eine einfache Bedienung und einen geringen Wartungsaufwand aus. Zentrales Bauteil ist eine hermetisch abgedichtete Trommel, auf der die Filterelemente sternförmig angeordnet sind.

Wie funktioniert das System genau?

Durch den Zulauf mit natürlichem Gefälle gelangt das Rohwasser mit den Schmutzpartikeln in das Innere der Trommel. Über das Edelstahlgewebe der Filterelemente nach außen erfolgt die Reinigung. Die Verunreinigungen verbleiben als Rückstand in den Filterkästen im Innern der Trommel. Bei Bedarf werden die Verunreinigungen unter stetig laufendem Filterbetrieb der Anlage durch eine Rotation der Trommel nach oben transportiert und über eine Auffangwanne nach außen entsorgt. Zur Unterstützung der Reinigung der Filtervliese erfolgt die Rückspülung von außen über Sprühdüsen mittels filtriertem Wasser, welches direkt aus der Anlage entnommen wird.

Dieser Prozess ermöglicht eine effiziente Reinigung des Filters ohne externes, sauberes Wasser. Die benötigte Menge an Spülwasser ist sehr gering, was zu einer erheblichen Reduzierung der Abwassermenge sorgt. Die Vorteile liegen auf der Hand: Durch den modularen Aufbau der Filtereinheit lässt sich die GTS sehr einfach an die kundenspezifischen Anforderungen anpassen. Dabei liegen die Investitionskosten erstaunlich niedrig. Die kompakte Bauart des GTS gehört neben den niedrigen Energiekosten und der ressourcenschonenden Arbeitsweise zu den wichtigen Merkmalen der patentierten Innovation.

Vollautomatisierte Steuerung durch Wago-I/O-System

In Kooperation mit dem Wago-Solution-Provider Ideas Christian Müller wurde die Anlage mit einer vollautomatischen Steuerungslösung von Wago ausgestattet. Der gewählte Standard gemäß Industrie 4.0 setzt damit die Basis für den weltweiten Einsatz der Filteranlage, welche durch die Fernwirkanbindung jederzeit und an jedem Ort erreichbar ist.

Der weltweite Einsatz bringt neben den Herausforderungen des Transportes, wie starken Schlägen und Vibrationen, auch die Anforderungen an die individuellen klimatischen Bedingungen mit sich. Die Wahl der Verantwortlichen fiel auch hierbei auf die bewährte Federtechnik von Wago. So halten die eingesetzten Reihenklemmen Top Job S, Netzteile und Relais jeglichen Temperaturschwankungen und Vibrationen sogar unter extremen Bedingungen stand.

Das gilt auch für den Bereich der Automatisierung: Wago bietet mit dem I/O-System der Serie 750 – mit über 500 verschiedenen I/O-Modulen – die ideale Hardwareplattform für die geforderte Lösung nach IIoT-Standards. Dem individuellen Gedanken der Anlage folgend, wird auch der I/O-Knoten aufgabenspezifisch konfiguriert, wie in einem Baukastensystem. Zu den Kenngrößen der verschiedenen Sensoren werden die passenden I/O-Module ausgewählt, in einem Knoten vereint und die Prozesswerte wie Druck, Durchfluss, Energieaufnahme und Temperatur aufgenommen. Durch den Einsatz des 750-8207 erfolgt dann die weitere Verarbeitung, Steuerung und Darstellung in der Webvisualisierung und gleichzeitig, als IoT-Gateway, die Kommunikation über OPC UA zur Anyviz-Cloud.

Wie können Prozesse möglichst effizient gestaltet werden? Die digitale Transformation der Wirtschaft eröffnet durch zahlreiche innovative Ansätze und Technologien ganz neue Möglichkeiten, um Prozesse vorteilhafter zu gestalten. So sammelt die Steuerung die Prozesswerte, wertet diese vollautomatisch aus und erkennt so beispielsweise das nächste Reinigungsintervall der Filtertrommel. Die Prozesswerte, wie auch die Statuswerte und deren Auswertungen, werden sowohl in der Webvisualisierung der Steuerung selbst als auch in der Cloud dargestellt.

Die Filteranlage GTS ist gezielt für den weltweiten Einsatz konzipiert worden. Neben den teils schwierigen klimatischen Bedingungen vor Ort, wurde dem Investitionsfaktor und der Vermeidung von Fremdeinwirkung hohe Bedeutung beigemessen. Auf die Verwendung von Touch Panels wurde daher gezielt verzichtet. Durch den Einsatz des Wago WLAN-Gateways haben der Bediener und der Servicetechniker die Möglichkeit, sich drahtlos direkt auf die Anlage per Notebook oder Tablet zu schalten und so passwortgeschützt die einzelnen Bedienebenen zu erreichen – ein deutliches Plus in Hinblick auf die Sicherheit. So werden die Daten jederzeit vom Endkunden in dem jeweiligen Land, vom Monteur vor Ort und – im Servicefall entscheidend – von der Mösslein-Zentrale eingesehen und der Prozess gezielt optimiert. Mösslein hat somit die Möglichkeit, weltweit jede einzelne Anlage zu kontrollieren. Bei Störungen kann der Kunde direkt vom Firmensitz aus, in Lohr am Main, unterstützt werden.

Wo kann die Anlage eingesetzt werden?

Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig: Die raumoptimierte Bauform des GTS ermöglicht den Einsatz auch unter beengten Bedingungen. So ist er bei der platzsparenden Modernisierung in der Prozesswasservorreinigung, wie in der Glasindustrie, dem Schwimmbadbetrieb und der Trinkwasseraufbereitung, die erster Wahl. Auch im Bereich der Grauwasserreinigung, zum Beispiel im Tourismussektor und in Hotelanlagen sowie dem mobilen Einsatz in Katastrophenfällen, liegen die Vorteile auf der Hand.

Erste Erfolgsgeschichten

Erste Erfahrungen in einer Handschuhfabrik verdeutlichen, dass durch die Aufbereitung von Prozesswasser der Feststoffgehalt durch die GTS von 750 mg pro Liter auf 27 mg im laufenden Betrieb reduziert wird. In der Glasindustrie zeigen Versuche, dass eine Entfernung von feinsten Produktionsrückständen um zwei Drittel erreicht wird, welche als Rohstoff wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden können. Die erste Anlage ist mittlerweile in Malaysia installiert.

„In der Trinkwasseraufbereitung sind vielfältige Aufgaben für die GTS gegeben, sei es als Vorfiltration für den Schutz von hochwertigen Anlagen wie Membranfilter und UV-Systemen oder zur Aufbereitung von Brauchwasser. Das Wago-I/O-Ssystem hilft uns dabei, dass unsere Prozesse noch einfacher und schneller funktionieren“, so Günter Mösslein.

Potenzielle Einsatzgebiete der GTS gibt es somit viele – und zwar für jede Art der Wasseraufbereitung, bei der Feststoffe entfernt werden müssen.

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* B. Kreser ist Mitarbeiter der Mösslein GmbH Wassertechnik, Lohr am Main; K. Miller ist Global Industrie Manager Water bei der Wago Kontakttechnik GmbH, Minden.

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