Belüftung für Kläranlagen

Wie intelligente Gebläsetechnik mit neuer Steuerung selbst bei Lastwechseln Energie spart

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Turbogebläse für die Grundlast

Der Typ AT150-0.8S-G5 erreicht mit einer Motor-Nennleistung von 143 kW einen Ansaugvolumenstrom von 4800 m3 in der Stunde bei einem Ansaugdruck von 1 bar und einem Enddruck bis 1,8 bar. Für Cord Utermann, Vertriebsingenieur bei Aerzen, sind Turbogebläse klassische Vertreter energieoptimierter Grundlastmaschinen, die am besten innerhalb der Nennwertparameter 24 Stunden durchlaufen, weil sie dann mit der höchsten Wirtschaftlichkeit in Betrieb sind.

„Wie bei jeder Turbo-Technologie sinkt der energetische Wirkungsgrad, sobald die Geräte in den Teillastbereich gefahren werden“, erklärt Utermann. Folglich sind Konzepte zu entwickeln, die es möglich machen, die im tageszeitlichen Verlauf schwankenden hohen, aber auch niedrigen Schmutzfrachten gleichermaßen energieeffizient zu reinigen.

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Für ein Optimum an Energieeffizienz in einer Kläranlage bedeutet dieser Ansatz, dass der Luftbedarf, der über die Grundlast hinausgeht, von Verdrängermaschinen wie Drehkolbengebläsen und -verdichtern zu decken ist. Diese Technologien zeigen ihre Stärke im hohen Regelbereich von 25 bis 100 % und einem sehr guten Wirkungsgrad auch im Teillastbetrieb. In der Kläranlage Rheda-Wiedenbrück gehören deshalb noch zwei Aerzen-Aggregate vom Typ Delta Hybrid (D 62 S) sowie ein Delta Blower (GM 80 L) zum Verbund.

Die hohe Kunst der Steuerungstechnik

Damit dieses Quartett den Sauerstoffbedarf für die Belebungsbecken nicht nur prozesstechnisch sicher deckt, sondern die benötigte Luftmenge auch noch so energieeffizient wie nur möglich im Verbund erzeugt, hat Aerzen die Aersmart entwickelt.

Nach Auskunft von Cord Utermann, besteht „die hohe Kunst der Steuerungstechnik darin, die Übergänge zwischen den sich überlagernden Betriebsbereichen möglichst fließend und bei jeder Last so energieeffizient wie möglich zu gestalten, d.h. die unterschiedlichen Maschinen in der Kombination immer im Gesamtoptimum zu fahren“. Diese resultieren nach Auskunft von Markus Haverkamp „aus dem Lastgang, der sich eben nach dem realen Bedarf richtet“. Hierbei gibt es „immer wieder Spitzen nach oben wie nach unten“.

Indem in Rheda-Wiedenbrück drei verschiedene Maschinen mit unterschiedlichen Arbeitsbereichen und Wirkungsgraden zum Einsatz kommen, müssen diese auf eine Weise übereinander gelegt werden, „dass wir möglichst wenig Schaltvorgänge haben. Das ständige An- und Abschalten würde ja den Verschleiß erhöhen“, macht der Projektingenieur von aquaconsult deutlich. „Für einen optimalen Gesamtwirkungsgrad ist eine effiziente Verteilung der Luft auf die Belebungsbecken (Gleitdruckregelung, Aufschaltung von Störgrößen wie z.B. Ammoniumnitrat, Wassermenge) sowie die effiziente Maschinenanwahl erforderlich. Die Realisierung erfolgt hierbei über die neue Steuerung von Aerzen.“

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