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Exklusiv-Interview: Abwasserpumpen

Wie kann man die Energieeffizienz einer Abwasserpumpe erhöhen ...

| Autor / Redakteur: Hans-Jürgen Bittermann / Dr. Jörg Kempf

Prof. Dr.-Ing. Paul Uwe Thamsen: „Die Erfahrung lehrt uns, dass erst bei Betrachtung der gesamten Anlage größere Energieeinsparungspotentiale bis zu 30 Prozent erreichbar sind.“
Prof. Dr.-Ing. Paul Uwe Thamsen: „Die Erfahrung lehrt uns, dass erst bei Betrachtung der gesamten Anlage größere Energieeinsparungspotentiale bis zu 30 Prozent erreichbar sind.“ (Bild: Thamsen/TU Berlin)

... ohne deren Funktionalität zu beeinträchtigen? Denn klar ist, dass für Betreiber von Abwasserentsorgungsnetzen die Betriebssicherheit der technischen Systeme eine übergeordnete Rolle spielt. Diese Fragen beschäftigen auch Prof. Dr.-Ing. Peter Uwe Thamsen von der TU-Berlin. Dazu hat er mit seinem Team einen Prüfstand mit künstlichem Abwasser entwickelt. Im Exklusiv-Interview gibt er Einblick in den Stand der Dinge.

? Herr Prof. Thamsen, die Diskussion um die Effizienz von Abwasserpumpen im Rahmen der Ökodesign-Vorgaben beschäftigt die Branche ja bereits geraume Zeit. Gibt es Zwischenergebnisse?

Thamsen: Ja, an dem Thema arbeiten die Pumpenhersteller im Rahmen des Europäischen Sektor Komitees Europump innerhalb eines Arbeitskreises zur gemeinsamen Definition der Vorgehensweise und der erreichbaren Ziele. Parallel läuft noch die Studie zur Revision der aktuell geltenden Verordnung (547/2012), die eine Ausweitung des Anwendungsbereiches auf Abwasserpumpen vorsieht (Lot 28). Zunächst wurden die verschiedenen Pumpentypen eingeteilt in Freistromrad- und Kanalradpumpen und deren typische Betriebsweisen festgelegt. Aktuell werden die erzielbaren Wirkungsgrade verschiedener Pumpentypen aller beteiligten Hersteller in einer größeren Umfrage erfasst und ausgewertet. Hieraus soll dann ein Energie-Effizienz-Index (EEI) ähnlich zu den bekannten Verfahren bei Heizungsumwälzpumpen und Wasserpumpen entstehen. Erst nach Auswertung der erreichbaren Wirkungsgrade der verschiedenen Pumpentypen und -größen und der Anzahl der installierten Pumpen kann dann das Einsparungspotenzial abgeschätzt werden.

? Was sind aus Ihrer Sicht die Herausforderungen bei der Einbeziehung der Abwasserpumpen?

Thamsen: Die wesentliche Herausforderung bei der Umsetzung der Ökodesign-Richtlinie liegt darin, dass diese Forderungen auf das nackte Produkt bezogen sind. In der Praxis werden diese aber immer in einer spezifischen Anwendung betrieben, und daraus folgt dementsprechend eine Energieeffizienz einer funktionalen Einheit. Es macht also nur Sinn, diese funktionale Einheit zu betrachten und gegebenenfalls zu verbessern. Der von Europump kreierte und verfolgte Ansatz des erweiterten Produkts (Pumpe, Motor und Steuerung) trägt diesem Gedanken im Rahmen des Produktansatzes der Ökodesign-Richtlinie Rechnung; denn die Erfahrung lehrt uns, dass erst bei Betrachtung der gesamten Anlage größere Energieeinsparungspotenziale bis zu 30 Prozent erreichbar sind.

Bei der Förderung von Abwasser steht zudem die Verfügbarkeit – also das verstopfungsfreie Pumpen – absolut im Vordergrund. Dies wurde uns von allen gefragten Anwendern mehrfach bestätigt. Dabei ist auch der Gesamtaufwand an Energie einer funktionierenden Anlage im ersten Ansatz meist geringer als einer störungsanfälligen. Dazu kommen noch die teilweise sehr komplexen Betriebsweisen, die sich aus dem Tagesgang und den Wettereinflüssen bis hin zu Starkregenereignissen ergeben, die wesentlich die Gestaltung der gesamten Abwasserinfrastruktur bestimmen.

? Sie und Ihr Team arbeiten an einem Funktionstest für Abwasserpumpen. Welche Ergebnisse sind hier zu erwarten?

Thamsen: Der Funktionstest für Abwasserpumpen ermittelt die wesentliche Eigenschaft einer Abwasserpumpe: das verstopfungsfreie Fördern von Abwasser. Ein allgemein anwendbarer Funktionstest für Abwasserpumpen existiert bisher noch nicht. Wir haben daher einen solchen Funktionstest entwickelt und schon zahlreiche Pumpen verschiedener Hersteller getestet. Im Kern fördern wir vorgemischtes künstliches Labor-Abwasser, das heißt Klarwasser mit einer bestimmten Anzahl von Vliestüchern durch die zu testende Abwasserpumpe und zeichnen deren Reaktion im Förderverhalten auf. Diese Ergebnisse lassen sich mit den Werten bei Klarwasserförderung vergleichen und liefern wertvolle Hinweise auf das Verstopfungsverhalten.

Das künstliche Labor-Abwasser liefert realitätsnahe Verstopfungsphänomene, bietet den Vorteil unterschiedlich starker Belastungen (leicht, mittel, stark) und lässt sich auf andere Prüfstände übertragen. Hier arbeiten wir mit Anwendern und Tuchherstellern zusammen, um ein geeignetes Labor-Abwasser zu standardisieren.

Andererseits haben wir verschiedene Prüfabläufe definiert, die typische Verstopfungsbelastungen reproduzierbar erzeugen und damit die Veränderungen der Leistungsparameter der Pumpe erkennbar machen. Diese Veränderungen der Leistungsparameter lassen sich relativ gut messen und bewerten. Hier haben wir bereits verschiedene sinnvolle Darstellungen der Funktionalität erarbeitet, um verschiedene Pumpentypen untereinander zu vergleichen. Uns ist es auf diese Weise gelungen, einen realitätsnahen Funktionstest zu entwickeln, der sowohl verschiedene bekannte Verstopfungsphänomene erzeugt, als auch die Bewertung der Funktionalität einer Abwasserpumpe hinsichtlich ihrer Verstopfungseigenschaft gewährleistet.

Wie Prof. Thamsen die Akzeptanz des Funktionstests bei Herstellern und Betreibern beurteilt, lesen Sie auf der nächsten Seite.

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