Success Story | Wasserwirtschaft

Die hocheffizienten Schraubengebläse der Serie FBS 720 L SFC von KAESER haben es der Kläranlage Coteau-du-Lac in Kanada ermöglicht, die Effizienz ihres biologischen Reinigungsprozesses zu steigern. Dadurch konnten sofortige Energieeinsparungen erzielt und gleichzeitig die Grundlage für eine vollständig synchronisierte Automatisierung des Gebläsesystems in der Zukunft geschaffen werden.

Die kommunale Kläranlage (WWTP) in Coteau-du-Lac, Kanada, ist für die Reinigung von jährlich über zwei Millionen Kubikmetern Abwasser verantwortlich, das sowohl aus dem eigenen Stadtgebiet als auch aus der benachbarten Gemeinde Les Coteaux stammt.

Nachdem das ankommende Abwasser die Rechenanlage passiert hat, gelangt es in belüftete Teiche. Dort wird Niederdruckluft eingeblasen, um den für die biologische Reinigung erforderlichen Gehalt an gelöstem Sauerstoff (DO) aufzubauen und aufrechtzuerhalten. Diese belüftungsgesteuerte Sauerstoffzufuhr schafft die optimale Umgebung für Mikroorganismen, um die im Zulauf enthaltenen organischen Stoffe zu metabolisieren und abzubauen.

Der Erfolg dieses Prozesses hängt von der Einhaltung präziser Sauerstoff-Sollwerte (DO) ab, die saisonal angepasst werden müssen, um Schwankungen der Umweltbedingungen - wie der Wassertemperatur und der Stoffwechselrate der Mikroorganismen - Rechnung zu tragen. Eine zuverlässige Versorgung mit Niederdruckluft, die speziell auf den Volumenstrom- und Druckbedarf der Anlage zugeschnitten ist, ist daher entscheidend; bereits geringfügige Abweichungen in der Luftzufuhr können die mikrobielle Aktivität destabilisieren, was zu einer unzureichenden Reinigungsleistung und erhöhten Betriebskosten führt.

Das Belüftungssystem der Kläranlage Coteau-du-Lac stützt sich auf eine Reihe von Gebläsen, welche die für die biologische Reinigung essenzielle Niederdruckluft liefern. Da eines der vorhandenen Drehkolbengebläse das Ende seiner Lebensdauer erreicht hatte, wurde eine Modernisierung notwendig, um die dauerhafte Betriebssicherheit des gesamten Systems zu gewährleisten.

Primäres Ziel war es, durch die Investition in eine Hochleistungslösung eine unmittelbare Effizienzsteigerung zu erzielen, die vom ersten Tag an signifikante Energieeinsparungen ermöglicht. Entscheidend war zudem, dass das neue Gebläse mit fortschrittlicher Steuerungstechnik ausgestattet ist. Diese muss in der Lage sein, die Drehzahl automatisch an den Luftbedarf anzupassen, um präzise Sollwerte für den gelösten Sauerstoff (DO) in den belüfteten Teichen einzuhalten. Diese Funktion ist für den Umgang mit saisonalen Schwankungen unerlässlich – sie macht die Anlage zukunftssicher und unterstützt die langfristigen Ziele einer anlagenweiten Automatisierung und Optimierung.

Um die unmittelbaren Anforderungen der Kläranlage zu erfüllen und die künftige Automatisierung zu unterstützen, empfahl KAESER ein Schraubengebläse der Serie FBS 720 L SFC. Diese schlüsselfertige „Plug-and-Play“-Lösung bietet eine außergewöhnliche Leistung bei geringem Energieverbrauch und ermöglicht Einsparungen von bis zu 35 % im Vergleich zu herkömmlichen Drehkolbengebläsen. Diese überlegene Effizienz wird über einen weiten Regelbereich hinweg beibehalten, da der Gebläseblock mit energiesparenden SIGMA PROFIL-Rotoren mit strömungsoptimierten Komponenten kombiniert wird. In Verbindung mit hocheffizienten Antriebsmotoren und einem verlustfreien Kraftübertragungssystem garantiert das Aggregat eine herausragende Betriebsleistung über die gesamte Lebensdauer.

Das FBS 720 L SFC nutzt die SIGMA FREQUENCY CONTROL (SFC) für eine präzise, variable Drehzahlregelung. Dieser integrierte Frequenzumrichter passt den Volumenstrom automatisch an den tatsächlichen Luftbedarf des Prozesses an und stellt sicher, dass das Gebläse auch bei schwankenden Bedingungen in den Teichen mit maximaler Effizienz arbeitet. Der Einzelbetrieb wird über die interne Steuerung SIGMA CONTROL geregelt, die eine umfassende Überwachung und effiziente lokale Steuerung bietet. Gleichzeitig ermöglicht sie über verschiedene Kommunikationsschnittstellen (z. B. ProfiBus, ProfiNet oder Modbus TCP) eine nahtlose Anbindung an ein übergeordnetes Steuerungssystem für einen vollautomatisierten und synchronisierten Betrieb.

Die Steuerung SIGMA CONTROL ist über das sichere KAESER SIGMA NETWORK oder integrierte Steckmodule mit dem übergeordneten Steuerungssystem SIGMA AIR MANAGER 4.0 (SAM 4.0) verbunden, sodass mehrere Gebläse in einem einzigen, geschlossenen Netzwerk integriert werden können. Diese Konnektivität ermöglicht die automatisierte Synchronisation aller Gebläse innerhalb des Systems, wobei Drehzahl und Luftstrom gemeinsam angepasst werden, um den Echtzeit-Sollwerten für den gelösten Sauerstoff (DO) zu entsprechen. Durch die Entscheidung für eine Lösung mit diesen fortschrittlichen Schnittstellenoptionen macht die Kläranlage Coteau-du-Lac ihre Infrastruktur effektiv zukunftssicher und gewährleistet einen nahtlosen Übergang zu einem vollständig vernetzten und automatisierten Belüftungssystem, sobald die verbleibenden Aggregate ausgetauscht werden.

Die Installation des KAESER Schraubengebläses der Serie FBS 720 L SFC lieferte von Beginn an spürbare Energiekosteneinsparungen. Beeindruckt von der Leistung und den fortschrittlichen Steuerungsmöglichkeiten der FBS-Serie sowie der exzellenten Unterstützung und Reaktionsschnelligkeit des lokalen KAESER-Teams, plant die Anlage nun, auch die verbleibenden Belüftungsgebläse durch KAESER-Technik zu ersetzen. Damit setzt die Kläranlage ihren Weg zur Optimierung des Energieverbrauchs und zur Effizienzsteigerung der Betriebsabläufe durch modernste Automatisierung konsequent fort.