Ventilsensoren in der Wasseraufbereitung Klarer Blick für klares Wasser: Ventilsensoren 'Down Under'

In Australien sichert der Ventilsensor MVQ den Rückspülprozess in einer Wasseraufbereitungsanlage – Ventile stellen die Weichen in der Abwasserbehandlung – um so wichtiger, dass die Stellglieder das tun, was von ihnen erwartet wird. Moderne Ventilsensoren sorgen für Durchblick im Wasserwerk und bringen die Anlagendigitalisierung einen entscheidenden Schritt voran. Und das auch unter schwierigen Bedinungen „down under“ …

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WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG

Veolia Water Technologies Deutschland GmbH

ACO Automation Components Johannes Mergl e.K.

ifm electronic gmbh

Lower Murray Water ist ein regionaler Wasserdienstleister mit Sitz in Mildura im australischen Bundesstaat Victoria. Um die Versorgung der rund 80.000 Kunden auf einem Gebiet von rund 14.600 Quadratkilometern zuverlässig zu decken, bereitet das Unternehmen das Rohwasser aus dem Murray River in neun Anlagen zu Trinkwasser auf.

Im Zuge der Aufbereitung durchläuft das Rohwasser mehrere Stationen – darunter auch die Filtration. In diesem Prozessschritt werden kleinste Schwebeteile, die nicht bereits durch Flockung und Fällung sowie Sedimentation vom Wasser getrennt wurden, herausgefiltert. Da sich die Filter durch die sich absetzenden Partikel zunehmend zusetzen, müssen sie regelmäßig mittels Rückspülung gereinigt werden. Nur so werden die Funktionalität und der Wasserdurchfluss aufrechterhalten. „Dazu wird der Filtrationsprozess gestoppt und anschließend bereits gefiltertes Wasser mit erhöhtem Durchfluss in entgegengesetzter Richtung durch die Filter geleitet, um die festsitzenden Partikel zu lösen“, erklärt Mark Blows, Teamleiter Elektrische Instandhaltung bei Lower Murray Water.

Damit der Rückspülprozess in sich geschlossen abläuft und kein verschmutztes Wasser in das bereits aufbereitete trinkbare Wasser gelangt, ist es wichtig, dass die erforderlichen Ventile zuverlässig öffnen und schließen. „Bislang haben wir dies mittels Endschalter sichergestellt und konnten damit nachvollziehen, ob das Ventil geöffnet oder geschlossen ist.“ Bei der In­stallation eines neuen Rückspülsystems in der Wasseraufbereitungsanlage in Mildura entschied sich Lower Murray Water, anstelle von Endschaltern auf den Ventilsensor MVQ101 von ifm zu setzen.

Was im Ventil geschieht

Der Smart Valve Sensor MVQ101 ist ein Positionssensor für Schwenkantriebe, der einen transparenten Blick auf das Geschehen im Ventil bietet. Denn der MVQ übermittelt per IO-Link nicht nur das Erreichen der Endlagen. Dank der kontinuierlichen Positionserfassung hat der Anwender jederzeit die aktuelle, gradgenaue Ventilposition sowie die Öffnungs- und Schließzeiten im Blick. Verlangsamte Bewegungsabläufe lassen beispielsweise auf Anhaftungen im Ventil oder Rohr schließen.

Blockaden oder An­haftungen, die verhindern, dass die Klappe tatsächlich komplett schließt, erkennt der Sensor ab einer Ventilöffnung von 0,1 Grad und gibt eine entsprechende Meldung aus. Und das sowohl über Schaltausgänge und IO-Link als auch dank der rundum gut sichtbaren Status-LED unverkennbar am Gerät selbst.

Prozessautomatisierung für die Wasseraufbereitung

Warum es bei der Automatisierung der Wasseraufbereitung auf das Ventil ankommt

„In Wasser führenden Systemen kann ein minimaler, durch herkömmliche Endlagenschalter nicht zu erfassender Ventilspalt ausreichen, um eine effektive Trennung von Trink- und Brauchwasser aufzuheben“, so Mark Blows. „Mit dem MVQ können wir vor jedem Spülvorgang sicherstellen, dass alle Ventile tatsächlich dicht verschlossen sind. Die weiteren Diagnosemöglichkeiten, wie die tatsächliche Bewegungszeit des Ventils, helfen uns dabei, unsere Systeme bedarfsorientiert zu warten. Das verhindert zum einen unnötige Stillstandzeiten, auf der anderen Seite minimieren wir das Risiko, durch unerkannte Undichtigkeiten die Trinkwasserqualität zu gefährden.“

Ein weiterer Pluspunkt: Der MVQ erweist sich als wartungsarm und hart im Nehmen. „Früher erfolgte die Rückmeldung über die Ventilstellung mittels Sensoren mit mechanischen Schaltern. Die beweglichen Bauteile waren eine potenzielle Fehlerquelle, die zum Anlagenstopp führen konnte. Mit dem MVQ können wir die beweglichen Bauteile reduzieren und zudem digital arbeiten, was das Risiko eines fehlerbedingten Anlagenstillstandes erheblich senkt.“

Bleibt noch zu erwähnen, dass Lower Murray den Smart Valve Sensor im Außeneinsatz und damit weitestgehend ungeschützt vor dem australischen Klima betreibt. „Staub und Regen haben den bei uns verbauten MVQs bislang ebenso wenig etwas ausgemacht, wie direkte Sonneneinstrahlung und Temperaturen zwischen –2 °C und +45 °C.“ Dank IO-Link ist die Installation und der Austausch eines MVQ wirklich einfach. Außerdem widersteht der MVQ sogar dem direkten Einfluss des australischen Klimas.

Wartungasarm und robust

Neben dem Gewinn an Informationen und Sicherheit weiß man bei Lower Murray Water auch den beschleunigten Installationsprozess zu schätzen. „Die Installation des Sensors ist wirklich einfach, die Inbetriebnahme und die Anbindung an die Steuerung dank IO-Link ebenso.“ Dank der digitalen Kommunikationstechnologie lassen sich bis zu acht MVQs an einen IO-Link-Master anbinden, der die Daten gebündelt sowohl in die IT-Ebene als auch an die Steuerung weiterleitet. Im Falle eines Austausches reduziert sich dank der Master-Anbindung auch die Zeit der Implementierung, da die Parameter auf dem Master gespeichert und nach dem Sensorwechsel automatisch auf das neue Gerät geschrieben werden.

Mit dem Einsatz des MVQ101 hat Lower Murray Water den Zustand der Ventile im Rückspülsystem der Wasseraufbereitungsanlage in Mildura kontinuierlich transparent im Blick. Die digitale Übermittlung von Ventilstellung, Öffnungs- und Schließzeit per IO-Link sowie die digitale und visuelle Alarmierung vor Ort im Falle von Blockaden sichert die Trinkwasserqualität und versetzt das Unternehmen in die Lage, Wartungsbedarf frühzeitig zu erkennen und Instandhaltungsmaßnahmen vorzunehmen.

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