Wasser- und Abwasserpumpen

Was Betreiber von Wasser- und Abwasserpumpen beachten sollten

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Dazu drei Beispiele für besonders sparsam agierende Wasserpumpen: Die seit 1936 ununterbrochen produzierten Wassernormpumpen-Baureihe Etanorm von KSB umfasst in der aktuellen Generation 43 Baugrößen, die mit zwei- oder vierpoligen Motoren angetrieben werden. Zusätzliche Einheiten erweitern das vorhandene Raster und erlauben so eine noch bessere Abstimmung der Pumpengröße auf den sparsamsten Betriebspunkt. Bei ihrer Einwicklung arbeiteten die KSB-Ingenieure intensiv mit der CFD-Technik genannten computergestützten Strömungssimulation (Computational Fluid Dynamics). Mit deren Hilfe optimierten sie die hydraulischen Konturen. Ergebnis: Die Aggregate erfüllen heute schon die EU-Anforderungen (ErP-Richtlinie) der Durchführungsverordnung 547/2012/EU für Wasserpumpen, die 2015 in Kraft treten.

Dass gerade beim Fördern großer Wassermengen die Energieeffizienz eine zentrale Rolle spielt, liegt auf der Hand. Deshalb wird es der kommunale oder industrielle Betreiber zu schätzen wissen, dass Norm- und Blockpumpen NK und NB von Grundfos bereits hydraulisch mit Bestwerten glänzen (z.B. NK/NB 250-400: hydraulischer Wirkungsgrad 88 %). Bei variablen Fördermengen bieten die frequenzgeregelten Varianten NKE bzw. NBE mit dem vom Anbieter selbst entwickelten MGE-Hocheffizienzmotor (IE3 standardmäßig bis 22 kW verfügbar) durch das automatische Anpassen der Drehzahl in Kombination mit einer betriebsspezifischen Laufraddimensionierung weitere Einsparmöglichkeiten.

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Die MEN-Produktreihe der einstufigen, fliegend gelagerten Wassernormpumpen von Flowserve deckt einen großen Hydraulikbereich ab und reduziert zugleich die Lebenszykluskosten. Die Pumpen sind als MENBloc auch in Blockbauweise lieferbar. Beide Ausführungen sind robust gebaut und sorgen für langjährige, zuverlässige Leistung, versichert der Anbieter.

Energieeffizienz in der Abwasserwirtschaft

In Deutschland sind mehr als 96 % der Bevölkerung an die kommunale Abwasserentsorgung angeschlossen. 515 000 km umfasst das Kanalnetz, das die Abwässer zu rund 10 000 kommunalen Kläranlagen leitet.

Die Kläranlagen sind mit durchschnittlich 20 % Anteil in der Regel die größten Stromverbraucher im kommunalen Bereich und verbrauchen mehr Strom als Schulen, Krankenhäuser, Verwaltungsgebäude oder andere kommunale Einrichtungen. Der Gesamtstromverbrauch der 10 000 Kläranlagen liegt in der Größenordnung von 4400 GWh pro Jahr. Das UBA schätzt, dass etwa 20 % dieser Energie eingespart werden könnte – wenn die Betreiber effizienter belüften, Aggregate besser steuern sowie Motoren und Pumpen der höchsten Energieeffizienzklasse einsetzen würden.

Die Belüftung erfordert in der Regel den mit Abstand größten Energieaufwand von allen Verfahrensschritten einer kommunalen Abwasserbehandlungsanlage. Weitere Verbraucher mit hohem Stromverbrauch sind die kontinuierlich laufenden Pumpen (Zulauf, Zwischenhebewerke, Rückführung des Rücklaufschlamms, interne Kreislaufführung, Faulschlammumwälzung im Faulturm). Die drittgrößte Verbrauchergruppe bilden in der Regel die kontinuierlich laufenden Rührwerke, z.B. für die Denitrifikation und im Faulturm.

Voraussetzung für eine energetische Optimierung ist zunächst einmal eine Analyse des Ist-Zustands bei den größten Stromverbrauchern (Verdichter und Pumpen).

Wie lassen sich mit vergleichsweise geringem Aufwand deutliche Energieeffizienzsteigerungen erzielen? Das verraten wir auf der nächsten Seite.

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