Skip to main content
Deze pagina wordt weergegeven met behulp van automatische vertaling. In plaats daarvan in het Engels bekijken?

Optimalisatie van kleine rioolwaterzuiveringsinstallaties

Energiezuinige apparatuur en een gebruiksvriendelijk, ultramodern controlesysteem verminderen de werklast van de werknemers en besparen de gemeente geld door lagere energiekosten. Een echte win-win voor het milieu, de mensen en de gemeente.

Het is een ijskoude ochtend in de kleine gemeente Prosselsheim, slechts een paar kilometer ten noordoosten van de stad Würzburg in Duitsland. Een team van SüdWasser, een leverancier van gemeentelijke en industriële water- en afvalwatervoorzieningen, werkt samen met Siemens om het niveaubewakingssysteem in een rioolinlaatstation van de rioolwaterzuiveringsinstallatie van Prosselsheim te vervangen. Een nieuwe radarniveaumeter zal continu het niveau in het pompstation controleren en de meetwaarden doorsturen naar het SIMATIC WinCC Unified besturingssysteem voor documentatie, visualisatie en archivering. Met deze oplossing kan Elmar Scholl, die voor de gemeente Prosselsheim werkt, de schakelpunten voor de rioolwaterpompen op elk gewenst moment aanpassen en de prestaties van het liftstation optimaliseren — ook onderweg of thuis, dankzij flexibele toegang op afstand via een webbrowser.

Luchtfoto van de rioolwaterzuiveringsinstallatie Estenfeld Prosselsheim
Kopfoto van Michael Werner

Van de jaren 90 tot het jaar 2024

De radarniveaumeter is de nieuwste toevoeging aan de rioolwaterzuiveringseenheden in de kleine fabriek met een verwerkingscapaciteit van slechts 1.500 inwonerequivalenten. Planten van vergelijkbare grootte zijn overal in Duitsland te vinden — en de beginsituatie vóór de upgrade was ook vrij typerend voor dergelijke fabrieken, zoals SüdWasser-ingenieur Michael Werner zich herinnert: „De rioolwaterzuiveringsinstallatie werd in 1993 in gebruik genomen. Dertig jaar later voldeden veel eenheden die in de fabriek waren geïnstalleerd niet meer aan de huidige efficiëntienormen, en ook de besturingstechnologie was verouderd.” Daarom heeft Prosselsheim SüdWasser gecontracteerd om een complete revisie van de fabriek uit te voeren: „We hebben in feite alle proces- en besturingstechnologie bijgewerkt met ultramoderne systemen.”

We hebben alle proces- en besturingstechnologie bijgewerkt met ultramoderne systemen.
Michael Werner, Ingenieur, Südwasser
De installatie moet zoveel mogelijk in automatische modus draaien en de beste resultaten leveren met een minimale tijdsinvestering.
Elmar Scholl, Gemeente Prosselsheim
De bemanning heeft de oude kast eruit gehaald, de nieuwe geplaatst en het systeem aangesloten, en op de avond van dezelfde dag was de fabriek operationeel. Petje af!<br/>
Elmar Scholl, Gemeente Prosselsheim

Vereisten: Betrouwbaarheid, efficiëntie en bedieningsgemak

Prosselsheim is een kleine gemeente, en tijd en personeel voor de exploitatie van de rioolwaterzuiveringsinstallatie zijn schaarse middelen. Bij de keuze van een geschikt controlesysteem was betrouwbaarheid het belangrijkste, zegt Scholl, die voor de afdeling Infrastructuurdiensten van de gemeente werkt: „Het monitoren en bedienen van de rioolwaterzuiveringsinstallatie is slechts een van mijn verantwoordelijkheden. Ik ben alleen ter plaatse voor de dagelijkse metingen en controles; de rest van de tijd moet de installatie zoveel mogelijk in automatische modus draaien en de beste resultaten leveren met een minimale tijdsinvestering.”

Rioolwaterzuiveringsinstallatie Estenfeld Prosselsheim Portret Elmar Scholl
Lokaal bedieningspaneel voor rioolwaterzuiveringsinstallatie Estenfeld Prosselsheim

Een aantrekkelijk pakket voor het besturingssysteem

De keuze van het juiste besturingssysteem voor de fabriek was niet alleen een kwestie van de prijs voor Prosselsheim en SüdWasser, „ook al is dit natuurlijk een belangrijk aspect voor kleine gemeenten,” zegt Werner. Voor Scholl was de positieve feedback van de exploitanten in de rioolwaterzuiveringsinstallatie van een gemeenschap in de buurt van Prosselsheim de doorslaggevende factor: „We hebben de operators daar gevraagd of ze tevreden zijn met de oplossing, vooral als er een probleem is. Wat ze ons vertelden was dat Siemens uitstekende ondersteuning biedt als projectpartner: één telefoontje en het probleem is opgelost.” Uiteindelijk voldeed het moderniseringspakket van Siemens, en Siemens won het contract voor de levering en integratie van de elektrische en regelsystemen — „en dat was de juiste beslissing,” bevestigt Werner.

Alle handelingen van de operator zien er hetzelfde uit en voelen hetzelfde aan op een pc, het lokale bedieningspaneel of een mobiel apparaat.

Betrouwbare monitoring en documentatie op locatie en op afstand

Sinds 2023 gebruikt de rioolwaterzuiveringsinstallatie van Prosselsheim een geïntegreerde oplossing voor het besturingssysteem en de automatisering van de installatie van Siemens. Op afstand gedistribueerde systemen, zoals de regenwateroverlooptank, zijn verbonden met het besturingssysteem en het systeem voor onderhoud op afstand via beveiligde mobiele netwerktoegang op basis van VPN (Virtual Private Network) met behulp van Telecontrol Server Basic, zodat er ook hier geen systeemonderbrekingen zijn. Alle activiteiten kunnen worden gemonitord en bestuurd in SIMATIC WinCC Unified, onder meer via een mobiele tablet-pc. Voor toegang op afstand is alleen een webbrowser nodig, dus de oplossing heeft geen onderhoud nodig, en de geïntegreerde cyberbeveiligingsfuncties zorgen voor veilige toegang op afstand, wat essentieel is voor elk cruciaal infrastructuursysteem.

Een man van middelbare leeftijd die naar een tablet kijkt.
Rioolwaterzuiveringsinstallatie Estenfeld Prosselsheim Analyse van het gedrag van de installatie

Naadloze modernisering in slechts één dag

Siemens ontwierp de oplossing voor Prosselsheim om te dienen als een soort blauwdruk voor andere kleine rioolwaterzuiveringsinstallaties. De gestandaardiseerde en geharmoniseerde componenten ondersteunen een eenvoudige modernisering van de besturings- en automatiseringssystemen, een belofte die Siemens in Prosselsheim volledig heeft kunnen nakomen, zoals Scholl zich herinnert: „Het water meerdere dagen bufferen is geen optie voor onze fabriek, dus moest de modernisering plaatsvinden tijdens de lopende werkzaamheden.” En dit is precies hoe de omschakeling is gebeurd: „In slechts één dag heeft de bemanning de oude kast eruit gehaald, de nieuwe geplaatst en het systeem aangesloten, en op de avond van dezelfde dag was de fabriek operationeel. Petje af!”

Soepele overgang

De overstap van het oude naar het nieuwe systeem verliep net zo soepel voor Scholl. Alle handelingen van de operator zien er hetzelfde uit en voelen hetzelfde aan op een pc, het lokale bedieningspaneel of een mobiel apparaat, waardoor het systeem zeer intuïtief is: „Het is echt heel eenvoudig om in het systeem te werken en bijvoorbeeld de instelpunten aan te passen,” zegt Scholl. „Ik log in, klik één keer en weet wat ik moet doen. Geen training nodig.” De intuïtieve oplossing vereist minimale trainingsinspanningen, zodat collega's gemakkelijk een aanvraag voor Scholl kunnen doen wanneer dat nodig is. Annika Schultheiß, waterbehandelingstechnicus bij SüdWasser, bevestigt dit. Ze ondersteunt het personeel van rioolwaterzuiveringsinstallaties, waaronder Scholl, bij de optimalisatie ter plaatse en werkt ook graag samen met SIMATIC WinCC Unified zelf: „Ik kan bijvoorbeeld gemakkelijk het gedrag van het systeem volgen aan de hand van de trendweergave: de wijzigingen die we hebben aangebracht, de veranderingen in de fabriek, de uitkomst.”

Mobiele exploitatie van rioolwaterzuiveringsinstallatie Estenfeld Prosselsheim
Tanks voor rioolwaterzuiveringsinstallaties van Estenfeld Prosselsheim

Transparantie ondersteunt procesoptimalisatie

En de resultaten van het moderniseringsproject zijn nu al indrukwekkend: alleen al de vervanging van de oude proceseenheden bespaart de gemeente ongeveer 500 kWh energie per dag. „Dat heeft me al lof opgeleverd van de burgemeester,” zegt Scholl met een grijns. Alle gegevens over het energieverbruik worden geregistreerd door SENTRON PAC-apparaten en naar het besturingssysteem gestuurd. De verbeterde transparantie met het nieuwe besturingssysteem zal Scholl en Schultheiß ook helpen bij toekomstige procesoptimalisaties: „We werken aan een verdere verbetering van de behandelingsprestaties en energie-efficiëntie,” zegt de technicus.

Automatische meldingen en waarschuwingen

Als er iets niet werkt zoals gepland in de fabriek, wordt Scholl automatisch op de hoogte gebracht via sms. Binnenkort wordt deze melding aangevuld met de Alarm Control Center-app van Siemens Solution Partner Alarm IT Factory. De app stuurt relevante meldingen, berichtstatussen en beschikbaarheid van teams naar de opgegeven ontvangers. Nog een handige functie: nachtelijke waarschuwingen met hoge prioriteit activeren een beltoon van een mobiele telefoon die wordt herhaald totdat het bericht is bevestigd.

Besturingssysteem voor rioolwaterzuiveringsinstallatie Estenfeld Prosselsheim

Rapportage over regelgeving met weinig meer dan een muisklik

Combinatie van het besturingssysteem met de WinCC Add-on PM-ANALYSEER vervangt ook het moeizaam bijgehouden operatielogboek op papier. Alle gegevens worden digitaal vastgelegd, zodat Scholl gegevens uit verschillende bronnen kan volgen en analyseren, waaronder de resultaten van handmatige sondes en metingen. Een functie die de werklast aanzienlijk vermindert, is de creatie van verplichte rapporten voor de DWA (Duitse vereniging voor water, afvalwater en afval) en de verzending via de DaBay-interface. Scholl is bijzonder dankbaar voor deze functie: „Voorheen registreerden we de proceswaarden in ons logboek en moesten we deze waarden handmatig compileren en analyseren, wat twee of drie dagen duurde. En natuurlijk zijn er rekenfouten en -fouten gemaakt.” Nu duurt een DWA-conforme rapportage slechts vier of vijf uur: alle gegevens worden met één klik in het juiste sjabloon verzameld. Het enige wat u nog hoeft te doen is het rapport controleren en naar het waterschap sturen.

Beter inzicht in het behandelingsproces

Voor Werner reiken de voordelen van het nieuwe besturingssysteem verder dan het verbeteren van de dagelijkse werking en de efficiëntie van de installatie; het systeem geeft operators ook betere toegang tot de installatie en de gegevens van de installatie, zonder dat er dure sensoren nodig zijn. „U kunt meer doen met de gegevens die u hebt. Zo kunt u het behandelingsproces beter beheersen. Dat geeft de operators het vertrouwen om nieuwe strategieën te testen — en zo leidt het nieuwe controlesysteem tot een beter begrip van het behandelingsproces als geheel.” De integratie van het hefstation zal ongetwijfeld ook bijdragen aan dit verbeterde inzicht. De aanbesteding voor de modernisering van de resterende afgelegen stations is al in voorbereiding, zegt Werner, „en het zou leuk zijn als Siemens ook die contracten zou afsluiten.”

Het is echt heel eenvoudig om in het systeem te werken en bijvoorbeeld de instelpunten aan te passen. Ik log in, klik één keer en weet wat ik moet doen. Geen trainingscursus nodig.
Elmar Scholl, Gemeente Prosselsheim
Ik kan eenvoudig het gedrag van het systeem volgen aan de hand van de trendweergave: de wijzigingen die we hebben aangebracht, de veranderingen in de fabriek, de uitkomst.
Annika Schultheiss, Technicus voor waterbehandeling, Sud-Wasser
Vroeger duurde het twee of drie dagen om de reglementaire rapporten handmatig op te stellen. Nu is het een volledig digitaal proces, zonder fouten, dat in slechts enkele uren is voltooid.
Elmar Scholl, Gemeente Prosselsheim
U kunt meer doen met de gegevens die u hebt. Dit leidt tot een beter begrip van het behandelingsproces als geheel.
Michael Werner, Ingenieur, Sud-Wasser

De blauwdruk voor kleine rioolwaterzuiveringsinstallaties

Siemens ondersteunt de modernisering en automatisering van kleine rioolwaterzuiveringsinstallaties zoals de fabriek in Prosselsheim met een uitgebreid hardware- en softwarepakket dat alle noodzakelijke componenten bevat voor een transparante werking van de installatie: SIMATIC WinCC Unified als besturingssysteem en als tweede bedieningsniveau via bedieningspanelen, SIMATIC-controllers voor installatieautomatisering, SENTRON PAC-energiemonitorsystemen, telecontrol en de WinCC Add-on PM-ANALYZE voor data analyse en DWA-conforme rapportage. Het pakket kan eenvoudig worden aangepast aan specifieke vereisten en is volledig ontworpen in TIA Portal. Om de projectengineering verder te vereenvoudigen, biedt Siemens gebruikers een gratis toepassingsvoorbeeld. Installatiebeheerders en systeemintegratoren profiteren dus van een uitgebreide oplossing met een uitstekende prijs-prestatieverhouding.

Automatiseer rioolwaterzuiveringsinstallaties met WinCC Unified
Voorbeeld van de toepassing van de rioolwaterzuiveringsinstallatie van Estenfeld Prosselsheim