Ultra-Low Harmonic Drives ACS880-31 regeln die neuen Motoren. Die kompakten Frequenzumrichter erzeugen außergewöhnlich geringe Oberschwingungen und übertreffen die in den Empfehlungen für einen geringen Oberschwingungsgehalt enthaltenen Anforderungen. Etwaige Probleme mit dem Netzbetreiber wegen hoher Oberschwingungen waren nicht ausschlaggebend, die Geräte anzuschaffen, denn das Klärwerk betreibt ein eigenes Stromnetz. Andreas Wehren erläutert: „Wir haben uns für diese Frequenzumrichter entschieden, weil wir intern ein sauberes Netz brauchen, damit unsere Messtechnik nicht gestört wird. Je mehr Oberwellen man hat, desto mehr Probleme gibt es.“ Außerdem werden alle elektrischen Komponenten der Anlage geschont, da die reduzierten Oberschwingungsströme zu geringerer Erwärmung und damit zu einer höheren Lebenserwartung führen.
Technik von ABB wird im Zentralklärwerk in Mussum schon seit vier Jahrzehnten eingesetzt. In den 1980er-Jahren wurden die ersten Steuerungen von ABB angeschafft, denen bald Frequenzumrichter folgten. Das Know-how für die Installation und Programmierung der Technik hat man sich im Haus selbst angeeignet. Dazu der Betriebsleiter: „Wir haben uns mit ABB gemeinsam weiterentwickelt. An den heutigen Frequenzumrichtern und Steuerungen schätze ich, dass sie auch aufwärtskompatibel sind. Wir haben ABB als Standard bei der Antriebstechnik festgelegt. Mit der Betreuung durch das Unternehmen sind wir ebenfalls zufrieden.“
Neue Antriebstechnik für das Rückschlammpumpwerk II
Vier der neuen ABB-Antriebspakete sind seit Oktober 2020 im Rückschlammpumpwerk II im Einsatz. Bei der Kläranlage gelangt das Abwasser nach einer mechanischen Vorreinigung in die Belebungsbecken. Hier erfolgt durch Mikroorganismen der Abbau der Schmutzstoffe. Die Bakterien schweben dabei als Schlammflocken frei im Wasser und werden mithilfe von Rührwerken oder durch Einblasen von Luft in Schwebe gehalten. Die eingeblasene Luft dient zur Sauerstoffversorgung der aeroben Bakterien. Andreas Wehren erklärt: „Die Bakterien im Schlamm sind unsere Arbeiter. Ein Teil des Schlamms, der sich im Nachklärbecken vom gereinigten Abwasser absetzt, muss ständig zum ankommenden Rohwasser rückgefördert werden, damit der Kreislauf geschlossen bleibt. Das macht das Rückschlammpumpwerk II zu einem der wichtigsten Pumpwerke.“
Nach einer Potenzialanalyse aus dem Jahr 2014 sollten die sechs vorhandenen Rückschlammpumpen gegen sechs gleiche Pumpen mit höherer Förderleistung ausgetauscht werden. Der Austausch hätte zum damaligen Zeitpunkt das Fördervolumen aber nur unwesentlich erhöht. Der Energieverbrauch wäre dagegen von 148 auf 222kWh gestiegen. Mit Hilfe der maschinellen und energetischen Optimierung ist es nun Ziel, den Energieverbrauch der Kläranlage Bocholt weiter zu senken und ihre Energieeffizienz zu verbessern. Statt sechs werden künftig nur noch vier Pumpen mit verbesserter Laufradgeometrie sowie die vier IE5-Synchronreluktanzmotoren mit einer Leistung von 30kW eingesetzt. Die Förderleistung wird dabei leicht erhöht. Gleichzeitig wird aufgrund des verbesserten Wirkungsgrades der Pumpen weniger Antriebsleistung benötigt. Vier Ultra-Low Harmonic Drive ACS880-31 regeln die Synchronreluktanzmotoren. Damit kann der Rücklaufschlammförderstrom an die hydraulische Belastung der Kläranlage angepasst werden. Das spart weitere Energie.
Drei Pakete für die Flockungsfiltration
Drei weitere ABB-Antriebspakete werden in der Flockungsfiltration eingesetzt. Hier besteht jedes Paket aus einem IE5-Synchronreluktanzmotor mit 55kW Leistung sowie dem dazugehörigen Frequenzumrichter ACS880-31. Die ABB-Motoren treiben die Pumpen an, die das Abwasser rund fünf Meter anheben, damit es in der Flockungsfiltration komplett gefiltert werden kann. Die Investition in die neue Antriebstechnik wird durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit gefördert. Mit der Nationalen Klimaschutzinitiative initiiert, fördert das Bundesumweltministerium Projekte, die einen Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen leisten.
