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Kläranlage Kronweiler: Vollständige Erneuerung der Leittechnik im laufenden Betrieb

Ersatzerneuerung der Automatisierungs-, Fernwirk- und Prozessleittechnik einer kommunalen Kläranlage mit 12 Außenstationen – ohne einen Tag Betriebsunterbrechung.

Ausgangslage: Was war das Problem?

Die Kläranlage Kronweiler ist eine kommunale Abwasseranlage mit einem Einzugsgebiet von 53 km² und einem Durchsatz von bis zu 540 m³/h. Zum Zeitpunkt der Beauftragung war die gesamte Steuerungs- und Leittechnik der Anlage veraltet und technisch am Ende ihres Lebenszyklus. Ein Ausfall hätte unmittelbare Auswirkungen auf die Abwasserbehandlung und damit auf die Umwelt gehabt.

Die zentrale Herausforderung des Projekts war die räumliche Verteilung: Neben der zentralen Kläranlage mussten zwölf Außenstationen (fünf Pumpwerke, vier Klärbecken und drei Analysestationen) über ein zuverlässiges Fernwirksystem an die zentrale Leitwarte angebunden werden. Gleichzeitig durfte der Klärbetrieb zu keinem Zeitpunkt unterbrochen werden, da die Anlage kontinuierlich Abwasser aufnimmt. Hinzu kam die Anforderung, den hohen Energieverbrauch der biologischen Reinigungsstufe nachhaltig zu senken.

Unsere Lösung: Welche Technik wurde eingesetzt?

AUTEC übernahm die Planung, Ausschreibung und Bauleitung nach HOAI sowie die vollständige Softwareerstellung. Um die Anlage zukunftssicher aufzustellen, wurde folgende Technik implementiert:

• Steuerungstechnik: Einsatz der modernen Siemens S7-1200/1500-Technologie, programmiert über das TIA-Portal.
• Prozessleitsystem & Fernwirktechnik: Implementierung von FlowChief, einer speziell für die Wasserwirtschaft entwickelten Plattform. Die Besonderheit: Die Fernwirktechnik wurde direkt im SPS-Programm integriert, was die Systemkomplexität reduziert.
• Sichere Kommunikation: Anbindung der zwölf Außenstationen über Mobilfunk oder DSL, abgesichert durch Insys MRX Router. Für Wartungszwecke wurde eine separat zuschaltbare openVPN-Verbindung für sicheren Fernzugriff eingerichtet.
• Intelligente Regelung: Entwicklung und Einsatz einer AUTEC-eigenen Reglersoftware für eine selbstlernende Regelung der biologischen Reinigung, die Belüftungsintervalle und Chemikaliendosierung automatisch anpasst.
• IT-Infrastruktur: Vollständige Einrichtung des Leitrechners und einer automatischen Datensicherung über ein NAS-System.

Das Ergebnis: Was ist der messbare Nutzen?

Nach fünf Jahren schrittweiser Modernisierung verfügt die Kläranlage Kronweiler über eine vollständig erneuerte, zukunftssichere Steuerungs- und Leittechnik. Der messbare Nutzen für den Betreiber:

• 100% Verfügbarkeit: Der gesamte Umbau erfolgte ohne eine einzige ungeplante Betriebsunterbrechung.
• Höhere Energieeffizienz: Die selbstlernende Regelung der biologischen Reinigungsstufe führt zu einer messbaren Reduzierung des Energieverbrauchs.
• Maximale Transparenz: Die neue Fernwirktechnik gibt dem Betriebspersonal erstmals eine vollständige Echtzeit-Übersicht über alle zwölf Außenstationen – sowohl in der zentralen Leitwarte als auch mobil über einen gesicherten Fernzugriff.
• Erhöhte Autonomie: Umfangreiche Parametrierungsmöglichkeiten ermöglichen es dem Betriebspersonal, die Anlage flexibel an veränderte Bedingungen anzupassen, ohne externe Programmierer hinzuziehen zu müssen.

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