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TRINKWASSER
Praxisbericht
Intelligent
Wasser zählen
Batteriebetriebene magnetisch-
induktive Durchflussmessungen
beweisen Effizienz in der Trinkwasserversorgung.
E
in batteriebetriebener magnetisch-induktiver Durchflussmesser für den eichpflichtigen Verkehr feiert nun weltweit
Premiere. Die Trinkwasserabteilung des Zweckverbandes Grevesmühlen hat dem Zähler beim
Pilotprojekt alles abverlangt:
Test bestanden. Im dünnbesiedelten Landkreis Nordwestmecklenburg mit vielen Übergabestellen, die ohne Strom
auskommen müssen, wissen die
Mitarbeiter diese autonome, innovative Lösung schon nach
kürzester Zeit sehr zu schätzen.
Der Zweckverband Grevesmühlen, direkt an der Ostsee,
erstreckt sich über eine extrem
große Fläche und reicht von
Wismar bis an die Stadtgrenzen
von Lübeck. Die Verbraucher
liegen teilweise sehr weit auseinander. Auf 45.000 Einwohner kommen 732 km Hauptwasserleitung, die der Verband
überwachen muss. Die über das
gesamte Gebiet verstreuten Anlagen zu betreiben, zu pflegen
und instandzuhalten ist eine gewaltige Aufgabe. Trotzdem gehört dieser Zweckverband im
gesamten norddeutschen ländlichen Raum zu den günstigsten
Versorgern.
Der Messumformer Sitrans F M MAG 8000 von
Bild 1
Siemens mit GPRS-Antenne wird über eine Batterie
mit Strom versorgt und ist somit unabhängig.
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Der Messaufnehmer Sitrans F M MAG 5100W
ist ohne Ein-und Auslaufstrecke montierbar
Erstmals autonomer
Wasserzähler
Eine der Zielsetzungen des Verbandes: „Wir wollen wissen,
was läuft“. Und dazu braucht
man viele Daten. Sie sind der
Schlüssel für ein wirtschaftliches Arbeiten, auch in der Zukunft. Denn wer nicht weiß, wo
sein Wasser bleibt, verschenkt
bares Geld und verschwendet die immer wertvoller werdende Ressource Trinkwasser.
Deshalb treibt der Verband das
Thema Leckage-Überwachung
seit vielen Jahren konsequent
voran und ist damit einer der
Vorreiter in Mecklenburg-Vorpommern.
Über 400 kabelgebundene magnetisch-induktive Durchflussmesser (MID) von Siemens
werden bereits seit einigen Jahren im Wasser- und Abwasserbereich eingesetzt. Viele davon
sind bei Distriktwassermessungen im Einsatz, um Leckagen orten zu können. „Dann haben wir
irgendwann gesagt: Jetzt wollen wir MIDs auch als Großkundenzähler einsetzen“, erinnert sich Harald Freitag, Meisterbereichsleiter ELT-MSR beim
Zweckverband Grevesmühlen.
„Wir benötigten ein Gerät, das
uns die Messdaten auf das Leitsystem bringt und archiviert“.
Bild 2
Die Mitarbeiter des Verbandes
haben in den letzten Jahren viel
ausprobiert. Das Problem war
immer die Energieversorgung.
An vielen Messstellen sind die
Stromkabel viel zu weit entfernt
oder es gibt keinen Zugang zum
Strom der Kunden. Mit dem
Sitrans F M MAG 8000, einem
eichfähigen Kaltwasserzähler
gemäß MI001, wurde nun endlich eine autonome Lösung gefunden.
Test unter erschwerten Bedingungen
Das Pilotprojekt startete im Oktober 2012. Vorher testete der
Verband zwei der batteriebetriebenen Wasserzähler mit GSM/
GPRS-Modul zur drahtlosen
Datenübertragung über 18 Monate auf Herz und Nieren. Damit wollte die technische Abteilung herausfinden, ob sich auch
in einem schwachen Funknetz
dauerhaft eine sichere Datenverbindung realisieren lässt. Dazu
wählten die Grevesmühlener
zwei Messstellen aus, die von
der Funkanbindung her etwas
kritisch waren. „Bedingt durch
die Reflexionen der Ostsee haben wir teilweise ganz schlechte
Bedingungen und deshalb auch
zwei verschiedene Netzanbieter. Manchmal ist der eine bes6/2014
Praxisbericht
ser, manchmal der andere“, sagt
Freitag. Die beiden Standorte
wurden nicht zuletzt auch aus
dem Grund ausgesucht, weil es
dort weit und breit keine Stromversorgung gibt. Wie weit die
Messstelle vom Leitsystem entfernt ist, spielt mit dem GSM/
GPRS-Modul keine Rolle.
„Theoretisch könnten wir auch
Wasserzähler in Singapur auslesen. Egal, wo der MAG 8000
muss nur eine Verbindung zum
Internet aufbauen können“, so
Tilmann Lucas, Prozessingenieur beim Zweckverband Grevesmühlen.
Das eingebaute Funkmodem,
das für die Internetverbindung
zuständig ist, besteht aus einem
Standardprodukt, das auch in
ganz normalen Smartphones
sitzt. Bei der Antenne handelt
es sich hingegen um eine spezielle Ausführung mit höherem Wirkungsgrad. „Wir haben
viel ‚gespielt‘, um zu sehen, ob
man sich mit dieser Technologie an ein hochsensibles Thema
wie eine abrechnungstechnische Messstelle wagen kann“,
sagt Freitag. Denn batteriebetriebene Durchflussmessungen
mittels MID haben viele Fachleute anfangs nicht für möglich
gehalten. Das erfolgreiche Pilotprojekt beim Zweckverband
Grevesmühlen tritt nun den
Beweis an, dass die Geräte im
Freifeldeinsatz, ohne Festnetzstromversorgung vor Ort, sauberes Trinkwasser im eichfähigen Verkehr zuverlässig messen. Ein Geheimnis des Erfolgs:
Die äußerst kreativen und engagierten Mitarbeiter des Zweckverbandes Grevesmühlen.
Alle profitieren
Zurzeit sind 52 MIDs in der Dimension DN 50 bis 100 im Einsatz. Sie sitzen an der Übergabestelle zwischen Zweckverband
und einem seiner Großkunden
wie Industriebetriebe, Hotels
oder Kurkliniken.
Früher haben ein bis zwei Wasserwerker jeden Monat alle
Messstellen abgefahren und die
Zähler der Großkunden oder so
genannten Monatskunden abgelesen. Dafür mussten mindestens zwei Mann-Tage veranschlagt werden und es hat entsprechend Geld gekostet. Jetzt
können die Wasserwerker end6/2014
lich ihren eigentlichen Aufgaben nachgehen und diesen
wieder mehr Zeit widmen. Die
drahtlose Datenübertragung ist
eine enorme Erleichterung für
alle Beteiligten. Die Zählerstände werden jeden Tag automatisch übermittelt, die Verbrauchsabrechnung ist immer
auf dem aktuellen Stand und
zusätzlich minimiert die digitale Kommunikation auch Fehler: Schreibfehler, Zahlendreher
oder falsche Eingaben gehören
nun der Vergangenheit an.
Immer weniger
Wasserverluste
Zu Beginn der Distriktmessungen, am Anfang der 90er Jahre,
lagen die Wasserverluste noch
bei 11 % und mehr, heute sind
es um 7 % – Tendenz weiter fallend. Der spezifische reale Wasserverlust konnte von 0,064 auf
0,039 m3/km/h gesenkt werden,
weil die Prozessingenieure jetzt
viel schneller sehen, wenn etwas
nicht stimmt. „Wenn man die
Zähler nur einmal im Monat abliest, hat man keine Chance. Ein
Rohrschaden lässt sich zuverlässig erst nach dem zweiten Monat
detektieren“, so Lucas.
Mit einem Messwert pro Monat
war eine weitergehende Analyse
schlicht unmöglich. Heute erhält der Zweckverband von den
intelligenten Wasserzählern
einmal am Tag 1440 Werte, also
einen Wert pro Minute. Auf
Wunsch des Wassermeisters
wurde das Leitsystem vom Hersteller so programmiert, dass es
jede Viertelstunde einen Wert
auswählt.
Diese 96 Werte pro Tag reichen
vollkommen aus, um den Wasserverbrauch genau zu verfolgen. Bei Ausreißern nach oben
oder unten analysieren die Prozessingenieure die Daten genauer. „Wir kennen unsere Kunden und wir sehen dann: das
passt nicht oder das ist nicht logisch. Wenn in einem Dorf mit
500 Einwohnern nachts zig Kubik meter Wasser f ließen,
stimmt etwas nicht. Und dann
machen wir uns systematisch
auf die Suche“, äußert Lucas.
Davon profitieren auch die Kunden. „In einem Hotel hat einmal
d a s Abwa sser vent i l vom
Schwimmbecken nicht richtig
geschlossen. Uns ist aufgefallen,
dass der Nutzer wahnsinnig viel
Frischwasser braucht. Darauf
haben wir ihn hingewiesen“,
sagt Freitag. Es gibt sogar zwei
Großkunden, die die Daten bekommen und sich so ihr eigenes
Lastprofil erstellen können.
Messtechnik ermöglicht optimiertes
Wassermanagement
Anhand der Daten lässt sich
aber nicht nur erkennen, ob
ein Kunde ein Problem hat,
sondern auch, ob er Spitzen in
der Hauptverbrauchszeit verursacht. „Dann können wir
ihn zielgerichtet ansprechen
und fragen, ob er seinen Verbrauch nicht vielleicht anpassen kann? Er muss ja nicht unbedingt zur Hauptspitze des
Wasserverbrauchs die Filter
seines Schwimmbades spülen“,
betont Lucas. Etwa ein Drittel
der großen Hotels im beliebten
Ostseebad Boltenhagen besitzt
eigene Schwimmbäder. Da der
Spülvorgang automatisch läuft,
lässt sich das Zeitfenster meistens problemlos ändern. Durch
den Tourismus treten die größten Spitzen typischerweise gegen 9 und 18 Uhr auf. In diesen
Hauptverbrauchszeiten sollten,
wenn möglich, weitere Spitzen
reduziert werden. Denn diese
erzeugen deutlich höhere Fließgeschwindigkeiten, was eventuell Inkrustationen in den Rohrleitungen losreißen kann. Außerdem gibt es aufgrund der
Lage auf Meereshöhe in dem
Wasserwerk keinen Hochbehälter als hydraulischen Puffer,
so dass das Wasserwerk ständig an den Verbrauch angepasst
werden muss. Bei Spitzen wird
z. B. auch die Rohrleitung viel
stärker belastet, die Reibung ist
höher und das heißt unter anderem, dass der Zweckverband
mehr Energie verbraucht.
Aus den nun ermöglichten Verschiebungen resultiert eine
Verbesserung des Gesamtsystems und natürlich wird auch
das Wasserwerk entlastet, was
wiederum den Stromverbrauch
der Pumpen senkt und damit
nicht zuletzt Energie spart.
Stichwort: optimiertes Wassermanagement. Ein Thema, das
beim Zweckverband Grevesmühlen schon seit Jahren ganz
oben auf der Agenda steht, die
Wirtschaftlichkeit erhöht und
echten Mehrwert in Euro und
Cent generiert.
Digitale Technik
macht’s möglich
Ein weiteres großes Plus für den
Zweckverband ist, dass die Mitarbeiter durch die neuen Zähler
Lastprofile ihrer Großkunden
erstellen und von kommunalen
Belastungen abziehen können.
Denn bisher waren Distrikte
mit Großkunden schlecht bilanzierbar. Nun lassen sich wieder
Nachtminima erkennen, die ausgewertet werden können und so
ermöglichen, Leckagen früher
zu erkennen. „Wir sind Dienstleister und wollen vor dem Kunden wissen, wenn irgendetwas
nicht stimmt. Wir wollen reagieren können, damit der Kunde
keine bzw. so wenig wie möglich Beeinträchtigungen hat“, so
der Prozessingenieur.
Noch ein positiver Nebeneffekt der Lösung: Der übertragene Zählerstand, den auch der
Kunde abliest, ist der gleiche,
wie in der Leittechnik – was
durchaus keine Selbstverständlichkeit ist. Wenn ein Großkunde den Zählerstand auf der
Rechnung anzweifelt, kann die
Abrechnungsabteilung ihn auf
die Minute genau überprüfen.
Durch die direkte Kommunikation mit der Leittechnik übergibt Sitrans F M MAG 8000
alle Daten 1:1, und zwar digital.
Ein ganz entscheidender Punkt
dabei ist, dass Leitsystem und
Messstelle zeitsynchron sein
müssen.
„Wir als technische Abteilung“,
so Freitag, „kontrollieren einmal wöchentlich am Computer,
ob die Geräte vernünftig arbeiten. Wir müssen nur vor Ort gehen, wenn etwas nicht funktioniert. Und der Vorteil ist, wir
erkennen deutlich früher, ob
ein Zähler fehlerhaft arbeitet.“
Wenn in der Vergangenheit einer der mechanischen Zähler
am Tag nach der Ablesung stehen geblieben ist, dann hat es
praktisch einen ganzen Monat
gedauert, bis der Vorfall vom
Ableser bemerkt wurde. Per PC
kann die technische Abteilung
auch jederzeit überprüfen, wie
es um die Batteriekapazität bestellt ist und so eine zuverlässige
Übertragung der Messwerte siwwt-online.de
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TRINKWASSER
Praxisbericht
cherstellen. Vertrauen ist gut,
Kontrolle ist besser.
Unschlagbares
Argument: autonome
Messung
Die Realisierer des Projektes: Harald Freitag
Bild 3
(Mitte, Meister Elektroabteilung) und Heiner Rieger
(rechts, technischer Mitarbeiter Elektro/Automatisierungstechnik) vom Zweckverband Grevesmühlen mit
Jörg-André Würfel (links) von der Siemens AG
Das Kriterium schlechthin für
den Zweckverband ist die autonome Messung, da viele Übergabestellen der Großkunden,
bei denen die Sitrans F M MAG
8000 GSM/GPRS hauptsächlich zum Einsatz kommen, oftmals fernab jeder Stromversorgung liegen. Die drahtlose Datenübertragung
der
Zählerstände bis ins Leitsystem
ist ein Zusatznutzen, den der
Verband gerne mitnimmt. Wesentlich ist jedoch, dass das batteriebetriebene magnentisch-induktive Durchflussmessgerät es
überall erlaubt, Durchflussdaten zu sammeln und zeitgestempelt zu übertragen – auch ohne
externe Stromanbindung direkt
vor Ort.
Fazit
Die innovative Lösung von
Siemens hilft Wasserversorgern
an abgelegenen Messstellen
Leckagen schneller zu orten,
Wasserverluste zu reduzieren
und damit die Wirtschaftlichkeit zu steigern.
K O N TA K T
Siemens AG
Industry Sector, Hamburg
Jörg-Andre Würfel
Vertriebsbeauftrager Region Nord/
Deutschland
www.siemens.com
Der Sitrans
Bild 4
F M MAG 8000 Wasserzähler mit drahtlosem Kommunikationsmodul
© 2014 Alle Rechte vorbehalten, Vervielfältigungen auf Datenträgern jeglicher Art sind verboten.
HUSS-MEDIEN GmbH, Am Friedrichshain 22, 10400 Berlin, Tel. 030 42151-0, Fax 030 42151-234, www.wwt-online.de
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Seele and Geist
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