Dezentrale Steuerung von Wasseraufbereitungsanlage

Als Partner für hochwertige Lösungen in Mechanisierung, Wasserwirtschaft und Metallbearbeitung ist das Familienunternehmen Van Hooste BVBA mit Sitz im belgischen Stekene seit über 40 Jahren fest etabliert. Der Spezialist für wasserbauliche Anlagen bietet ein breites Leistungsspektrum von der detaillierten Projektplanung über die Fertigung bis hin zur Wartung und Entwicklung maßgeschneiderter Spezialanfertigungen.  

Die Regulierung des Wasserspiegels in Naturschutzgebieten ist eine komplexe Aufgabe, die oft mit erheblichen Risiken für den Fischbestand verbunden ist. Besonders betroffen ist der europäische Aal, dessen Population seit den 1960er Jahren stark rückläufig ist. Konventionelle Pumpstationen verursachen aufgrund ihrer rotierenden Pumpblätter hohe Verlustraten – Fische werden häufig verletzt oder getötet. Van Hooste wurde daher von der flämischen Umweltbehörde Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) beauftragt, eine schonende Pumpenlösung für das Naturschutzgebiet „De Blankaart“ in Diksmuide zu entwickeln. Ziel war eine fischfreundliche Pumpe, die den Erhalt des Fischbestands gewährleistet und gleichzeitig den Wasserspiegel effektiv reguliert.

Die Herausforderung lag darin, eine präzise Erfassung aller relevanten Messgrößen wie Druck, Drehmoment, Drehzahl und Durchflussmenge sicherzustellen, um daraus eine umfassende Pumpenkennlinie zu erstellen. Diese Kennlinie bildet die Grundlage für die optimale Steuerung der Pumpe. Brecht Van Damme, Projektingenieur bei Van Hooste, setzte dazu auf eine IO-Link-Lösung von TURCK. Die Messwerte werden in Echtzeit von Drucktransmittern und Encodern erfasst und im IO-Link-I/O-Modul verarbeitet. Die Echtzeitüberwachung und automatisierte Datenauswertung ermöglichen es, die Betriebsleistung der Pumpe kontinuierlich zu überprüfen und sicherzustellen, dass sie auch bei veränderten Umweltbedingungen stabil arbeitet. Die Kennlinie wurde erfolgreich in mehreren Testläufen validiert und diente als zentrale Grundlage für die bevorstehende Durchführung des Factory Acceptance Tests (FAT), der die endgültige Abnahme durch die Flämische Umweltbehörde (VMM) vorbereitet.  

Erfassung der Betriebsparameter mit TURCK-Sensorik

Van Hooste nutzt verschiedene Sensoren von TURCK: Einen IO-Link-Drucktransmitter der Serie PT, dessen Messwerten folgend die Förderleistung der Pumpe angepasst wird. Temperatursensoren der Baureihe TS700 überwachen die Betriebstemperatur der Pumpe, um Überhitzungen zu vermeiden. Zusätzlich stellt ein Encoder als Drehzahlsensor sicher, dass die Pumpe stets im vorgegebenen Drehzahlbereich arbeitet, um eine schonende Passage der Fische zu gewährleisten.

Neben den TURCK-Sensoren wurden auch Sensoren anderer Hersteller in die Anlage integriert. Damit auch deren analoge Ausgangssignale (Strom- und Spannungssignale) in das IO-Link-Kommunikationssystem eingebunden werden können, kommen die S15C-Konverter von TURCKs Partner Banner Engineering zum Einsatz. Diese Konverter wandeln die analogen Signale in standardisierte IO-Link-Daten um, sodass sie von den TURCK-I/O-Modulen verarbeitet werden können.  

Datenverarbeitung mit der ARGEE FLC

Das programmierbare I/O-Modul TBEN-L5-8IOL verarbeitet die Daten mit seiner integrierten Steuerungsfunktion ARGEE. Mit Hilfe des Field Logic Controllers ARGEE lassen sich die gemessenen Parameter in Echtzeit auswerten. Die Kennlinie wird automatisch in einer Excel-Datei dokumentiert. Dies ist für die Durchführung des Factory Acceptance Tests (FAT) unerlässlich, da Van Hooste der VMM den Nachweis erbringen muss, dass die Pumpe alle geforderten technischen Spezifikationen erfüllt.  

Transparenz und Echtzeitüberwachung

Die von TURCK entwickelte Anwendung stellt die verarbeiteten Daten in einem benutzerfreundlichen Dashboard dar. Das I/O-Modul ist in das firmeneigene Netzwerk integriert, wodurch das Team von Van Hooste die Daten jederzeit bequem in Echtzeit über ein Dashboard auf mobilen Enderäten abrufen kann. So lassen sich Abweichungen schnell erkennen und bei Bedarf Anpassungen vornehmen. Die Lösung von Van Hooste und Turck Multiprox hat in den bisherigen Prüfstandtests bereits gezeigt, dass sie sowohl den strengen Anforderungen der Umweltbehörde als auch den hohen internen Standards gerecht wird.  

Optimierte Sicherheit und Effizienz  

Die Langzeitdokumentation der Betriebsparameter wie Druck, Temperatur und Drehzahl ermöglicht eine Bewertung der Betriebseffizienz über den gesamten Lebenszyklus der Anlage und bildet eine fundierte Basis für zukünftige Optimierungen. Die Pumpenlösung hat in den durchgeführten Prüfstandtests ihre Effizienz und Betriebssicherheit nachhaltig unter Beweis gestellt: Erste Messergebnisse zeigen eine signifikante Reduktion der Fischsterblichkeit im Vergleich zu konventionellen Systemen, was die Erwartungen hinsichtlich des Schutzes des lokalen Fischbestands übertrifft. Die erfolgreiche Testphase legt den Grundstein für die bevorstehende Installation der Pumpe im Naturschutzgebiet „De Blankaart“, wo sie in Kürze zum Schutz und Erhalt der dortigen Fischpopulation beitragen wird. Dies macht die Anlage nicht nur zu einem technologischen Vorzeigeprojekt, sondern auch zu einem nachhaltigen Modell für vergleichbare Anwendungen in der Wassersteuerung und Umwelttechnik.

„Die Stärke von Van Hooste liegt vor allem in der mechanischen Fertigung von Konstruktionen und Anlagen für die Wasserwirtschaft“, erklärt Projektingenieur Brecht Van Damme. „Der große Mehrwert von Turck Multiprox bestand in der intensiven Zusammenarbeit und der vollständigen Übernahme des elektrischen Teils. Sie kümmerten sich sowohl um die Auswahl der geeigneten Komponenten als auch um deren Programmierung. Gemeinsam haben wir die angestrebten Ziele reibungslos erreicht.“ Mit der Kombination aus mechanischer Präzision und elektronischer Steuerung entstand eine Anlage, die allen technischen und ökologischen Anforderungen gerecht wird. 

Kunde | www.vanhooste.be