Fertigungsautomatisierung 1 | 20

Mehr Wasser mit weniger Energie

Erstmaliger Einsatz von SynRM-Antriebspaketen an ANDRITZ-Pumpen

Im Wasserwerk Düshorner Heide sind neue Hochdruckpumpen von ANDRITZ im Einsatz. Zusammen mit Synchronreluktanzmotor-Antriebspaketen von ABB sorgen die Pumpen-Motor-Kombinationen für eine sehr hohe Förderleistung und helfen dabei, Energie zu sparen.

Anfang 2017 hatten die Stadtwerke Böhmetal entschieden, die Förderleistungen der beiden Spitzenlastpumpen in ihrem Wasserwerk Düshorner Heide zu prüfen. In dem Wasserwerk aus den 1970er-Jahren waren sechs Pumpen des Pumpenherstellers ANDRITZ Ritz GmbH als Erstausrüstung verbaut – jeweils zwei Spitzenlast-, Mittellast- und Nachtpumpen. ANDRITZ erhielt den Auftrag, über einen mehrwöchigen Zeitraum die Leistungs- und Wirkungsgrade der Pumpen zu messen.

Optimierung der Spitzenlastpumpen

Die Messungen ergaben, dass die beiden Kreiselpumpen nicht mehr die ursprüngliche Förderleistung erbrachten. Mit einer Wirtschaftlichkeitsberechnung belegten die Spezialisten von ANDRITZ, dass sich die Investition in neue, frequenzumrichtergeregelte Pumpen durch hohe Energiekosteneinsparungen rasch amortisieren würden. Die Stadtwerke Böhmetal entschieden deshalb, diese durch moderne Hochdruckpumpen der Serie 43 (HP43) von ANDRITZ zu ersetzen. Für eine Erneuerung der Pumpen sprach außerdem das Energiemanagementsystem gemäß ISO 50001, nach dem die Stadtwerke und der WVH zertifiziert sind. ANDRITZ lieferte die 75-kW-Pumpen mit Antriebspaketen von ABB, die aus zwei 90-kW-Synchronreluktanzmotoren (SynRM) und zwei Industrial Drives ACS880 bestanden. Den Einbau erledigte der lokale Anlagenbauer Bartsch Pumpen- und Wassertechnik.

Die beiden neuen Hochdruckpumpen HP43 wurden im März 2018 in Betrieb genommen. Sie haben eine Förderleistung von je 300 m³/h bei einer Förderhöhe von 65 m (6,5 bar). Da die neuen Pumpen deutlich schwerer sind als ihre Vorgänger, bieten sie eine hohe Laufruhe. Zu einem niedrigeren Geräuschpegel tragen auch die frequenzumrichtergeregelten SynRM bei, die wesentlich leiser als Asynchronmotoren sind.

Der hydraulische Wirkungsgrad der Pumpen der Baureihe HP43 beträgt 89 %; die SynRM von ABB haben einen Wirkungsgrad von 96 %. Das Resultat ist ein exzellenter Paketwirkungsgrad von 83 % – ein gut 10 % höherer Wirkungsgrad als bei herkömmlichen Pumpen-Motor-Kombinationen. Effizienz ist das primäre Kriterium für die Stadtwerke. Jede Pumpe kommt auf jährlich über 2.500 Betriebsstunden; da ist ein hoher Wirkungsgrad das Maß aller Dinge. Für die ANDRITZ-Niederlassung in Schwäbisch Gmünd war es der erste Einsatz von SynRM an ihren Pumpen. ANDRITZ hat sich für die IE4-Motoren von ABB entschieden, weil sowohl das Regelverhalten als auch der Wirkungsgrad sehr gut sind.

Wasserversorger ist begeistert

Die Formel „Mehr Wasser mit weniger Energie“ hat die Stadtwerke Böhmetal überzeugt. Der Kunde ist hellauf begeistert. Der extreme Sommer 2018 forderte überdurchschnittlich hohe Abgabemengen, die die alten Pumpen nicht geschafft hätten. Mit den neuen Hochdruckpumpen stellt die Wasserverteilung nunmehr kein Problem dar. Gleichzeitig wurden durch die neuen Pumpen-Motor-Kombinationen gegenüber den Vorjahren 33 % Energie eingespart. Das hat die Stadtwerke Böhmetal derart überzeugt, dass sie noch zwei neue Mittellastpumpen inklusive SynRM-Antriebspaketen von ABB bei ANDRITZ bestellt haben.

Weitere Infos: drives.motors@de.abb.com