Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Projektes war die Entwicklung einer speicherprogrammierten Steuerungseinheit SPS, um durch die Steuerung einen proze\u00dfsicheren, energieoptimierten und wirtschaftlichen Kl\u00e4ranlagenbetrieb zu erm\u00f6glichen. Zudem sollte durch die Datenfern\u00fcbertragung und (Fern-) Steuerung eine rationelle und fachlich gute Betreuung der Kl\u00e4ranlage gegeben sein.
\nDurch die Entwicklung einer Steuerung auf SPS-Basis, bei der die Grenzwerte direkt \u00fcber (Mobilfunk-) Telefonleitung zu ver\u00e4ndern sind, war eine optimierte Reinigungsleistung zu gew\u00e4hrleisten. Weiterhin sollte der notwendige Wartungsaufwand f\u00fcr die Abwasserreinigungsanlage im Vorfeld koordiniert und reduziert werden. Es sollte eine qualifizierte und verbesserte Anlagenkontrolle sowie ein proze\u00dfsicherer Betrieb erm\u00f6glicht werden. Insbesondere bei St\u00f6rf\u00e4llen, die ein entschlossenes Handeln verlangen, k\u00f6nnten aufgrund der qualifizierten (Fern-) Steuerung Umweltbelastungen entscheidend minimiert werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Untersuchungen wurden in drei Arbeitsschritten \u00fcber jeweils 2 Monate durchgef\u00fchrt. Zuerst stand die Entwicklung eines Programms f\u00fcr die SPS im Vordergrund, in welchem in frei w\u00e4hlbaren Programmschritten die auf den lokalen Standort abgestimmten Abwassergrenzwerte eingegeben werden k\u00f6nnen. Eine Anpassung der jeweiligen Schaltpunkte (z.B. die Gebl\u00e4seleistung in Abh\u00e4ngigkeit des O2-Gehaltes) zur Optimierung der Anlage war durch die Fernsteuerung m\u00f6glich und im zweiten Arbeitsschritt zu untersuchen.
\nIm letzten Arbeitsschritt wurde \u00fcberpr\u00fcft, wie sich das System bei St\u00f6rungen verh\u00e4lt. Hierzu wurden absichtlich Extremf\u00e4lle simuliert und die Antwort des Systemes \u00fcberpr\u00fcft und optimiert. Dabei sollten programmeigene Plausibilit\u00e4tskontrollen den jeweiligen Eingangsdaten (Online-Me\u00dfergebnissen) Wahrscheinlichkeiten f\u00fcr deren Zuverl\u00e4ssigkeit angeben (z.B. das Gebl\u00e4se wird hochgefahren, der Ammoniumwert sinkt gegen Null, der Sauerstoffwert bleibt hingegen unver\u00e4ndert bei 0,2 mg\/l; daraus wird gefolgert, da\u00df die Sauerstoffmessung wahrscheinlich unzuverl\u00e4ssig ist).<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Datenfern\u00fcbertragung und Fernsteuerung der einzelnen Komponenten funktionierte fehlerfrei. Bei den Daten lassen sich drei Arten unterscheiden:<\/p>\n
\u00b7 Online-Me\u00dfdaten: die Online-Me\u00dfger\u00e4te m\u00fcssen vom fachkundigen Betriebspersonal gewartet und kalibriert werden. Sehr arbeitsintensiv ist dabei zum Teil die Probenaufbereitung (Membranfiltration). Fehlmessungen werden h\u00e4ufig durch ein langsames Abgleiten des Me\u00dfwertes \u00fcber die Zeit (Verschmieren der Sonde) hervorgerufen.
\n\u00b7 Konkrete Me\u00dfwerteingabe von Hand: Me\u00dfwerte des Kl\u00e4rwerkspersonals werden hier eingegeben. Fehlerquellen sind hier die Probenahme, Me\u00dfanalytik sowie die Dateneingabe.
\n\u00b7 Unkonkrete Me\u00dfwerteingabe von Hand: diese auch als fuzzy (= unscharf) bezeichneten Me\u00dfgr\u00f6\u00dfen sind stark subjektiv gepr\u00e4gt (wie z.B. die F\u00e4digkeit von Belebtschlamm). Obwohl eine Steuerung des Kl\u00e4rwerkprozesses zur Zeit kaum erfolgt, sind diese Gr\u00f6\u00dfen aufgrund der Erfahrungen des Kl\u00e4rwerkpersonals teilweise \u00e4u\u00dferst informativ (Beispiel: die Bildung von Bl\u00e4hschlamm kann im mikroskopischen Bild teilweise Tage vor dem Auftretten auf der Kl\u00e4ranlage erkannt werden).<\/p>\n
Anhand der aufgenommenen Daten wurden die Betriebszust\u00e4nde der Kl\u00e4ranlage in der ersten Versuchsphase t\u00e4glich kontrolliert und die Einstellungen optimiert. In der zweiten Phase wurden gezielt St\u00f6rungen durch \u00c4nderung des Zulaufes eingestellt und die Flexibilit\u00e4t des Systems getestet. <\/p>\n
Es hat sich gezeigt, da\u00df das Personal in einer Fernwartungszentrale trotz eines eindeutigen Betriebszustandes auf der Anlage die daraus notwendigen \u00c4nderungen, wie z.B. das Schlie\u00dfen eines Schiebers nicht vornimmt, sondern vielmehr Kontakt zum lokalen Anlagenpersonal sucht. Selbst bei einer Nachtst\u00f6rung wurde die Rufbereitschaft zur Anlage gerufen, um die St\u00f6rung nach Absprache mit der Wartungszentrale vor Ort zu beheben, obwohl dies durch die Fernsteuerung h\u00e4tte vorgenommen werden k\u00f6nnen. Begr\u00fcndet wurden die Entscheidungen durch das erh\u00f6hte Unfallpotential (kein Sichtkontakt zu dem zu schlie\u00dfenden Schieber) sowie dem Mi\u00dftrauen gegen\u00fcber den angezeigten Betriebszust\u00e4nden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Projektergebnisse werden in der abwassertechnischen Fachzeitschrift awt Anfang 1999 ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Datenfern\u00fcbertragung und Fernsteuerung ist ein sinnvolles Hilfsmittel zur Unterst\u00fctzung des Kl\u00e4rwerkspersonals. Wichtig ist ein enger Kontakt zwischen dem beratenden Ingenieur und dem Kl\u00e4rwerkspersonal, so da\u00df dieser s\u00e4mtliche Gegebenheiten kennt. Ziel ist es, durch schrittweise Optimierung des Reinigungsprozesses eine Kostenreduzierung bei den Betriebskosten bei gleichzeitiger Erh\u00f6hung der Proze\u00dfstabilit\u00e4t zu erreichen.
\nMotiviertes Personal erleichtert den Einsatz solcher Hilfsmittel erheblich, da die zu treffenden Entscheidungen immer nur so gut sind, wie die Informationen auf denen sie beruhen. Die richtige Bereitstellung der Me\u00dfergebnisse, z.B. von Online-Me\u00dfger\u00e4ten (z.B. Sauerstoff-, Nitratmessung) bzw. Handmessungen (z.B. SVI) ist dabei ebenso wichtig, wie die gemeinsame Beurteilung der jeweiligen Situation. Grunds\u00e4tzlich sollte eine \u00c4nderung von Einstellungen nach Absprache vor Ort durch das Personal erfolgen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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