Wasseranalytik Wie Sie alle relevanten Messdaten in Wasserwerken in einem Schritt messen

Autor / Redakteur: Dominik Stephan / Dominik Stephan

Einer für alle: Ein neues Online-Analyse-System hilft, alle für die Wasserbehandlung relevanten Parameter mit einem Gerät im Blick zu haben – Eine clevere Kombination aus modularer Bauweise und Mikroelektronik reduziert die Messstrecke in einem kompakten Gerät. Und damit nicht genug: Dank cleverer Vernetzung wird die Wasseranalytik zum Baustein im Internet der Dinge.

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Bausteine für die Online-Analyse: Dank der modularen Sensor-Cubes wird Oasys zum maßgeschneiderten Multiparametermessgerät im Wasserwerk.
Bausteine für die Online-Analyse: Dank der modularen Sensor-Cubes wird Oasys zum maßgeschneiderten Multiparametermessgerät im Wasserwerk.
(Bild: © Sven Bähren - Fotolia)

Trinkwasser ist ein wertvoller Rohstoff. Kein Lebensmittel wird in Deutschland so intensiv kontrolliert wie das kühle Nass aus dem Hahn. Entsprechend müssen in Wasserwerken und Hochbehältern eine ganze Reihe von Messgeräten im Blick behalten werden – jedes davon mit eigenen Sensoren, separaten Displays und unterschiedlicher Bedienung. Wäre es nicht sinnvoll, alle Parameter in einem einzelnen Schritt zu messen?

Ziel ist die Multiparametermessung

Solche Multiparameterlösung haben in der Praxis einen nicht unerheblichen Nachteil: Die Auswahl der Parameter. Auch wenn für Trinkwasser überall die gleichen hohen Standards gelten, ist doch jeder Aufbereitungsprozess unterschiedlich. Daher wäre es am Besten, ein Messgerät wie aus dem Legobaukasten zusammensetzen zu können – Mit dieser Vision begann bei der Firma Bürkert die Entwicklung. Das Ziel: eine Multiparametermessung, die auf kleinem Raum alle wesentlichen Messgrößen in einem Gerät vereinigt.

Das Ergebnis: Ein Messgerät im Bauklötzchen-Design. Das neue Online Analyse System der Ingelfinger Flüssigprozessspezialisten nutzt quaderförmige Sensormodule von wenigen Zentimetern Größe (Cubes), bei denen jedes Modul genau einem Parameter zugewiesen ist. Diese Modularität ermöglicht dem Anwender, genau die Sensoren einzubauen, die er im täglichen Betrieb benötigt, indem er aus dem Cube-Baukasten die passenden Bausteine auswählt. Möglich wird das durch die Kombination aus Mikroelektronik und Modularisierung, erklärt Andreas Ulsperger, Produktmanager bei Bürkert. Wegen der kompakten Bauweise der Cubes mussten zum Teil ganz neue Messprinzipien entwickelt oder bekannte so adaptiert werden, dass sie mit minimalem Platz und kleinem Volumendurchsatz auskommen.

Messen mit dem Baukasten

Da die ersten Systeme in Wasserwerken zum Einsatz kommen sollen, stellt Bürkert zur Zeit fünf verschiedene Cube-Module für die wichtigsten Parameter der Wasseraufbereitung zur Verfügung:

  • Leitfähigkeit: Die Leitfähigkeit ist ein wichtiger Indikator für den Mineraliengehalt des Wassers und wird mit einer Graphitelektrode gemessen.
  • Chlor: Chlor wirkt oxidierend und keimtötend. Gemessen wird der Gehalt mit einer Elektrode.
  • ORP/Redoxpotenzial: Dient als Indikator für die Wirksamkeit von Desinfektionsmaßnahmen wie z.B. der Chlorzugabe.
  • Trübung: Die Trübungsmessung erfolgt durch eine laseroptische Streulichtdetektion. Aus Platzgründen ist die Messstrecke diagonal im Cube angelegt
  • pH: Die pH-Messung erfolgt mittels eines geschützten Verfahrens, dass einen für H3O+-Ionen sensitiven Feldtransistor nutzt.

„Das System ist das derzeit kompakteste und kompletteste Messgerät für die Wasseraufbereitung“, bestätigt Ulsperger. Ein interessantes Detail: Die Menüs und Anzeigen werden direkt auf den Cubes gehostet. Das Display dient nur der Anzeige und hat keine eigene Intelligenz. Dadurch muss es auch bei Erweiterungen oder dem Einsatz anderer Cubes nicht neu konfiguriert werden. Durch die ultrakompakte Bauweise kommen die Geräte mit etwa 3–6 l Messwasser pro Cube und Stunde aus – wesentlich weniger als herkömmliche Wassersensoren.

Durch die Einbindung in Bürkerts „Efficient Device Integration Platform“ Edip wird das online Anlyse System zum Baustein in vernetzten Strukturen. Diese Kommunikationsplattform kombiniert einheitliche Benutzerführung und Bedienkonzepte mit Schnittstellen zu Kommunikationsstandards. Das Rückenmark und Nervensystem des Edip ist Bürkerts digitale Büs-Schnittstelle, ein Feldbusprotokoll auf CAN open-Basis. Dabei kommt das Büs-Segment ohne Mastermodul aus, da alle Teilnehmer gleichberechtigt kommunizieren. So bringt die Online Analyse das Internet der Dinge ins Wasserwerk – Inklusive Miniaturisierung und maßgeschneiderter Sensoren. Das spart Zeit, Platz und Nerven – Wer also demnächst im Wasserwerk mit Klötzchen spielt, könnte gute Gründe haben.

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