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Tauchmotor-Rühwerk Rührwerk mit Steuerungsintelligenz senkt Energieverbrauch in Kläranlagen

| Redakteur: Dr. Jörg Kempf

Xylem stellt ein neues und hocheffizientes, langsam laufendes Tauchmotor-Rührwerk vor, mit dem der Energieverbrauch deutlich gesenkt wird. Anders als konventionelle Tauchmotor-Rührwerke bietet es eine eingebaute Drehzahlregelung zur Optimierung des Rührwerkschubs und der Umwälzleistung. Damit passt sich das Rührwerk den Betriebsbedingungen in Belebungsbecken von Kläranlagen optimal an.

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In der Kläranlage Hodenhagen wurde eines der ersten neuen Banana-Rührwerke Flygt 4320 eingesetzt. Der Vergleich alt zu neu bestätigte den Effekt der Drehzahlregelung: Die Leistungsaufnahme reduziert sich deutlich.
In der Kläranlage Hodenhagen wurde eines der ersten neuen Banana-Rührwerke Flygt 4320 eingesetzt. Der Vergleich alt zu neu bestätigte den Effekt der Drehzahlregelung: Die Leistungsaufnahme reduziert sich deutlich.
(Bild: Xylem)

Xylem hat sein Banana-Rühwerk entscheidend weiterentwickelt: Das neue Modell Flygt Typ 4320 ist jetzt serienmäßig mit einer automatisierbaren Drehzahlregelung ausgestattet, was die Energieeffizienz deutlich erhöht und Schub sowie Umwälzleistung optimiert. Die technische Neuerung versetzt das Rührwerk in die Lage, seine Leistungsaufnahme immer den Gegebenheiten in seinem Umfeld anzupassen. Wird zum Beispiel in einem Belebungsbecken Luft eingeblasen, reagiert das Rührwerk auf diesen Einflussfaktor. Es passt seine Umdrehungszahl den Betriebsbedingungen entsprechend an, um trotz Schwankungen bei den Verlusten die Strömungsgeschwindigkeit konstant zu halten. Es treten keine überhöhten Strömungsverluste auf, zudem verbraucht der Motor weniger Energie.

Das war ein wichtiger funktioneller Ansatz bei der Neuentwicklung, denn: „Im Vergleich zu konventionellen Rührwerken beeinflusst hauptsächlich die Belüftung die Rührwerksleistung im Becken“, sagt Heinz Blume, Verkaufsleiter kommunale Wasserwirtschaft bei Xylem.

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Im Vergleichstest bewährt

So weit die Theorie. Im Klärwerk Hodenhagen (Heidekreis, Niedersachsen) bestätigte ein Vergleichstest die tatsächliche Steigerung der Effizienz. Bei dem Pilotprojekt ersetzte das verbesserte Banana-Rührwerk das Vorgängermodel Flygt 4410 in einem Belebungsbecken mit 18,60 m Durchmesser und 5,80 m Tiefe. Wurde das Becken belüftet, so benötigte das drehzahlgeregelte Rührwerk nur noch gut 68 % der Leistungsaufnahme im Vergleich zum alten System. Im unbelüfteten Zustand verzeichnete der Xylem-Test sogar einen Energieverbrauch von gerade mal 38 %. Bei gleichbleibend guter Durchmischung. Heinz Blume: „Die neuen Bananas funktionieren letztlich genau so gut wie die alten. Sie sind aber deutlich effizienter.“

Rein äußerlich unterscheiden sich beide Typen daher nur minimal. Getriebe und Propeller sind identisch, Gestalt und Design der markanten Tauchmotor-Rührwerke hat Xylem überwiegend beibehalten. Die Neuerungen finden sich in der Hauptsache im Inneren des Geräts. Das ausschlaggebende neue Bauteil ist ein Frequenzumwandler. Damit lässt sich der Motor drehzahlgeregelt steuern. Er passt seine Leistungsaufnahme dadurch ständig dem realen Bedarf an. „Es ist ein intelligenteres Modell als der Vorgänger“, sagt Xylem-Verkaufsleiter Heinz Blume. Denn Sicherheiten bei der Auslegung sind damit eigentlich nicht mehr nötig. Das System wird auf den Punkt genau angesteuert, um die jeweils aktuell geforderte Leistung exakt abzudecken.

Die Flygt 4320 Rührwerke sind vor Ort steuerbar und für die Verbindung mit zentralen Leittechniken ausgelegt. Die Geräte verfügen über Sanftanlauf- und Stoppfunktionen. Das erhöht die Lebensdauer des Rührsystems und reduziert hohe Einschaltströme. Die Motoreffizienz entspricht der höchsten Klasse IE4.

Das neue Tauchmotor-Rühwerk wurde für verschiedenste Anwendungen entwickelt und wird hauptsächlich eingesetzt in der Abwasserbehandlung und in Biogasanlagen. Es lässt sich einfach an veränderte Verfahren und Betriebsverhältnisse anpassen. Die Kombination eines hocheffizienten Rührwerks mit einem einzigartigen, eingebauten Frequenzumrichter ermöglicht es, die Kosten für Lebensdauer und Energie für die Umwälzung des Mediums zu minimieren.

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Alte Auslegungswerte deutlich zu hoch

Belebungsbecken, die 20 Jahre oder älter sind, sind besonders geeignet für den Austausch alter Rührwerke. Die älteren Anlagen wurden damals mit hohen Werten kalkuliert, um die Betriebssicherheit nicht zu gefährden. Nach heutigen Maßstäben kann über neue Tauchmotor-Rührwerke wie Flygt 4320 auch für diese Altanlagen ein effizienter und sparsamer Betrieb erreicht werden. Allein aus der Optimierung der Strömungsgeschwindigkeit ergibt sich ein hohes Einsparpotenzial. Durch die Anpassung an den tatsächlichen Betrieb werden nämlich zumeist die alten, überhöhten Auslegungswerte deutlich unterschritten.

Die Rührwerke sind als Propellerversionen mit zwei oder drei Flügeln erhältlich sowie mit einer großen Auswahl an Propellerdurchmessern von 1,4 bis 2,5 Meter. Damit wird eine große Bandbreite an Rühranwendungen abgedeckt.

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