Sulzer Technical Review Ausgabe 1 / 2019

Wasser ist Leben

22. März 2019 | Sonderausgabe: Wasser

Getreu dem Unternehmensmotto „Because life is fluid“, liegt Sulzer das Thema Wasser und der Wasserkreislauf besonders am Herzen. Das Pumpen und Mischen von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, ist eine der Kernkompetenzen des Unternehmens. Erfahren Sie, wie Wasser verarbeitet wird – wie es transportiert, gereinigt oder entsalzt wird. Sie werden überrascht sein, welche Vielzahl von Produkten Sulzer zur Unterstützung des Wasserkreislaufs bietet.

Autorin: Nadia Qaud, Winterthur, Schweiz.

Der natürliche Wasserkreislauf bezeichnet die kontinuierliche Zirkulation des Wassers auf unserem Planeten – in der Erde, den Ozeanen und der Atmosphäre. Obwohl rund 70% der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt sind, liegen nur etwa 2.5% davon in Form von Süsswasser, Eis und Gletschern vor. Gemäss dem Weltwasserbericht der Vereinten Nationen 2018 ist der weltweite Wasserverbrauch in den letzten 100 Jahren um den Faktor sechs gestiegen und wird voraussichtlich stetig weiter steigen. Die beschleunigte Urbanisierung und der Ausbau von städtischen Wasserversorgungs- und Sanitärsystemen tragen ebenfalls zum steigenden Bedarf bei. Zurzeit lebt fast die Hälfte der Weltbevölkerung in Gebieten, die mindestens einen Monat im Jahr von Wasserknappheit betroffen sind. Laut des Weltwasserberichts der Vereinten Nationen war die Landwirtschaft im Jahr 2010 für 70% der weltweiten Frischwasserentnahme und Abwasserproduktion verantwortlich. Der Anteil der Kommunen und der Industrie lag bei 11 bzw. 19% (Abb. 1). 

Es gibt zahlreiche Herausforderungen für unsere globale Gesellschaft: Optimierung der Wasserversorgung, Steigerung der Wasserqualität, Verbesserung des Abwassermanagements oder die Nutzung naturbasierter Lösungen zum Schutz des Wassers.

UN Wasserreportgrafik mit Wasserverbrauch
Abb. 1 Wasserverbrauch und Abwasserproduktion nach Sektoren. Quelle: UN-Weltwasserbericht 2017.
Abb. 2 Der Aquädukt Pont du Gard in Frankreich diente zu Zeiten des Römischen Reichs dem Wassertransport.

Wasser — eine treibende Kraft für technische Entwicklungen seit Jahrtausenden

Sämtliches Leben auf unserem Planeten ist abhängig vom Wasser. Der Mensch nutzt diese wichtige natürliche Ressource für viele Zwecke, und die Versorgung von Siedlungen mit Wasser ist seit Jahrtausenden ein bedeutender Antrieb für technische Entwicklungen und Ingenieursleistungen.

Bereits 5000 v. Chr. bauten die alten Ägypter Pumpstationen mit Schöpfrädern, um ihre Felder mit Nilwasser zu bewässern. Die Römer entwickelten handbetriebene Doppelkolben-Druckpumpen aus Eichenholz, Blei und Lederdichtungen.

Im gesamten Römischen Reich gab es Aquädukte, meist nach oben offen, in denen Wasser mithilfe der Schwerkraft transportiert wurde. Ein Beispiel ist der 49 m hohe Pont du Gard in Südfrankreich, der im 1. Jahrhundert n. Chr. gebaut wurde, um Höhenunterschiede in der Landschaft zu überwinden. Schon damals baute man zwischen Aquädukten, Tunneln und Druckleitungen Becken zu Wartungs-, Sammel- und Hochwasserschutzzwecken.

Auch die Wasserspeicherung spielte schon immer wichtige Rolle. Grosse Dämme in Sri Lanka, der Türkei, China und Indien zeugen vom beeindruckenden technischen Stand alter Kulturen. Die zwischen 2950 und 2500 v. Chr. errichtete Talsperre Sadd el-Kafara in der Nähe von Kairo gilt als einer der ältesten noch teilweise erhaltenen Staudämme der Welt.

Das Sammeln von Abwasser reicht zurück bis ins 4. Jahrhundert v. Chr. In der sogenannten Cloaca Maxima in Rom wurden Abwasser, Fäkalien und Regenwasser unterirdisch gesammelt und zum Tiber geleitet.

Die heutige Produktpalette für Wasseranwendungen

Die Anwendungen der Sulzer-Produkte sind äusserst breit gefächert und umfassen 13 Hauptbereiche. Wenn Sie auf die blauen Punkte klicken, erfahren Sie mehr über diese Bereiche.

1. Wasserentnahme 2. Wassertransport 3. Bewässerung 4. Kommunale Wasseraufbereitung 5. Kommunale Wasserversorgung 6. Häusliche und gewerbliche Abwassersammlung 7. Kommunale Abwassersammlung 8. Kommunale Abwasserversorgung 9.Hochwasserschutz 10. Industrielle Wasseraufbereitung 11. Industrielle Abwasserreinigung 12. Bewässerung 13. Stromerzeugung.

Wasserentnahme, Transport und Bewässerung (1) (2) (3)

Sulzer-Produkte befördern Wasser von seiner natürlichen Quelle effizient und mit höchster Zuverlässigkeit dorthin, wo es benötigt wird. Antonio de la Torre, Business Development Manager Clean Water, erklärt: „Unsere Pumpen werden nach modernsten technischen Standards entwickelt. Wir liefern nicht nur das Produkt, sondern analysieren auch detailliert den Betrieb der Pumpe innerhalb des Systems. Als Mehrwert bieten wir zudem Sumpfmodelltests, frühzeitige Projektunterstützung für Pumplösungen, Rohrleitungsempfehlungen und Pumpsystemanalysen.“

Um einen zuverlässigen Wassertransport ohne Verluste und mit geringer Verschmutzung zu gewährleisten, sind einige Rohrleitungen aussen beschichtet. Dies verhindert Korrosion nach dem Schweissen. Die MixCoatTM-Dispenser von Sulzer ermöglichen ein effizientes Mischen und Auftragen dieser Zwei-Komponenten-Beschichtungen.

Für Schwerkraft- und druckbeaufschlagte Bewässerungssysteme haben Kunden die Wahl zwischen mehreren Pumpenmodellen. Für die Vergleichmässigung unterschiedlicher Wasserströme oder die Einspeisung von Chemikalien in Rohrleitungen oder offene Betonkanäle haben Kunden die Wahl zwischen verschiedenen Modellen von statischen Mischern.

Hauptprodukte und Modellpalette für die Wasserentnahme, den Transport und die Bewässerung

Halbaxiale Vertikalpumpen Axial geteilte Pumpen Rohrbeschichtung Beratung
SJT SMD MixCoatTM Spray Programm Sulzer
JTS HPDM MixCoatTM Flex Persönliche Beratung

Kommunale Wasseraufbereitung (4)

Sauberes Wasser ist für Mensch und Umwelt überall auf der Welt unverzichtbar. Allerdings ist Frischwasser, so wie es in der Natur vorkommt, als Trinkwasser für den Menschen häufig nicht geeignet. Sulzer bietet umweltfreundliche, energiesparende Lösungen, um Wasser durch die erforderlichen mechanischen, biologischen und chemischen Aufbereitungsschritte zu pumpen und zu mischen, damit das Trinkwasser den internationalen Standards der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und anderen nationalen Gesundheitsvorschriften entspricht. Bei der Planung neuer Aufbereitungsanlagen oder der Modernisierung vorhandener Anlagen spielen die Betriebskosten eine ebenso wichtige Rolle wie die Investitionskosten. Angesichts der Tatsache, dass die Energiekosten zwischen 80 und 90% der Gesamtbetriebskosten einer Prozesspumpe ausmachen, wissen Sulzer-Kunden unsere stetigen Bemühungen zur Reduzierung des Energiebedarfs von Pumpen zu schätzen. Der Einsatz eines hocheffizienten statischen Mischers hat zwei Vorteile: Es wird keine zusätzliche Energie benötigt und der Druckverlust ist sehr gering. Dies führt zu einer geringfügigen Erhöhung der Leistungsaufnahme der Pumpe über die gesamte Lebensdauer.

Grafik mit TCO für Prozesspumpen
Abb. 4 Die Energiekosten haben den grössten Anteil an den Lebenszykluskosten einer Prozesspumpe.

Hauptprodukte und Modellpalette für kommunale Wasseraufbereitung

Vertikalpumpen Horizontalpumpen Statische Mischer Datenerfassung Beratung
SJT SMD CompaXTM Blue BoxTM Programm Sulzer Select
JTS SNS KVMTM Persönliche Beratung
VMS SMVTM

Kommunale Trinkwasserversorgung (5)

Die Bereitstellung des Trinkwassers im gesamten Verteilungsnetz ist mit vielen Herausforderungen verbunden. Von der Wasseraufbereitungsanlage über Pumpstationen bis zum Bestimmungsort – Sulzer-Pumpen fördern und transportieren das Trinkwasser stets in der richtigen Menge, mit dem notwendigen Druck und der gewünschten Qualität. Unsere Pumpen und statischen Mischer sind nach anerkannten internationalen Standards trinkwasserzertifiziert, damit nur Trinkwasser höchster Qualität zum Verbraucher gelangt.

Selbst bei der effizienten Reparatur von Rohrleitungen helfen unsere Produkte. So können Risse in älteren Kanalisationsrohren mithilfe von MixCoat™-Applikatoren mit Polyurea beschichtet werden.

Hauptprodukte und Modellpalette für kommunale Trinkwasserversorgung

Vertikalpumpen Horizontalpumpen Datenerfassung Rohrbeschichtung Beratung
SJT SMD Blue BoxTM MixCoatTM Spray Programm Sulzer Select
JTS SNS MixCoatTM Flex Persönliche Beratung
VMS

Kommunale Abwassersammlung (7)

Bei der Abwassersammlung ist ein sicherer und zuverlässiger Betrieb wichtig. Darum stehen Sicherheit, Zuverlässigkeit und Effizienz bei der Entwicklung der Abwasserlösungen von Sulzer im Mittelpunkt. Hier steht dem Kunden eine umfangreiche Auswahl an Pumpen, Rührwerken, Belüftungssystemen, Hochgeschwindigkeits-Turboverdichtern und Steuerungen zur Verfügung. Sämtliche Produkte werden durch einen weltweit operierenden Kundendienst unterstützt.

Sewage grinder
Abb. 5 Muffin MonsterTM-Abwasserzerkleinerer in Rohrleitungs- und Kanalausführung.

„In den vergangenen Jahren hat sich das Abwasser dramatisch verändert. Es enthält weniger Wasser und mehr Feststoffe, Fette und faserige Bestandteile, die neue, hohe Anforderungen an Abwassernetze stellen“, erklärt Marc Redit, Leiter Global Business Development für den Bereich Kommunales Wasser. „Unsere Piranha-Abwasserpumpen fördern und zerkleinern gleichzeitig. 

Und mit den Muffin MonsterTM-Abwasserzerkleinerern (Abb. 5) können wir nun eine zusätzliche Versicherung gegen das Verstopfen von Abwasserpumpen anbieten. Die Doppelwellenzerkleinerer arbeiten mit hohem Drehmoment und werden mit hartnäckigsten Feststoffen und weichen Textilien fertig. Sie schneiden Schuhe, Plastikflaschen und sogar Reinigungstücher in kleine Teile“, ergänzt Redit. So kann die Gefahr von verstopften Abwasserkanälen durch gehärtetes Fett und Reinigungstücher, wie es in London, Denver und Melbourne passiert ist, mithilfe der Sulzer-Produktpalette erheblich gemindert werden.

Darüber hinaus steht eine umfangreiche Palette von Steuerungen und Überwachungsgeräten zur Verfügung, die Echtzeitinformationen über den Zustand der Pumpen liefern. Dies ermöglicht Kunden eine gezielte vorbeugende Wartung und Leistungsoptimierung ihrer Abwasserkanäle.

Hauptprodukte und Modellpalette für die kommunale Abwassersammlung

Tauchmotor-pumpen für normale Nutzung Tauchmotor-pumpen für robuste Nutzung Rohrschacht-pumpen Abwasser-zerkleinerer Steuerungen
AS XFP VUPX Muffin MonsterTM EC 531
Piranha AFLX PC 441

Kommunale Abwasserreinigung (8)

Laut Schätzungen der UNESCO werden über 80% des Abwassers unbehandelt an die Umwelt abgegeben, was die Gefahren für die menschliche Gesundheit, die Umwelt und eine nachhaltige Entwicklung erhöht. Abwassermanagementsysteme gewinnen daher weltweit zunehmend an Bedeutung. Betriebskosten sind ebenso wichtig wie Investitionskosten. Bei der Planung von neuen Kläranlagen oder der Modernisierung vorhandener Anlagen sollten daher innovative Pumpen, Rührwerke, Turboverdichter, Belüftungssysteme usw. eingesetzt werden, die eine zuverlässige Förderleistung mit hoher Energieeffizienz kombinieren.

Abb. 6 Kläranlage.

Abwasserpumpen und statische Mischer müssen in der Lage sein, alle Fremdkörper, die in und durch das System gelangen, zu bewältigen. Hier bieten die verstopfungsresistenten Pumpen und statischen Mischer von Sulzer einen grösstmöglichen zusätzlichen Schutz.

Um Ablagerungen und Schichtenbildung zu vermeiden, sollten Abwasserströme gemischt und homogenisiert werden. Dabei sind die Rührwerke hohen Anforderungen ausgesetzt. Wir bieten Lösungen, die das Mischen mit sanfter Belüftung kombinieren.

Im Mittelpunkt einer Abwasseranlage steht der biologische Klärprozess, in dem organische, biologisch abbaubare Substanzen durch Mikroorganismen entfernt werden. Unsere Turboverdichter, Belüftungssysteme und Rührwerke liefern den notwendigen Sauerstoff für diesen Prozess, der den Stickstoff- und Phosphorgehalt im Abwasser reduziert.

Abb. 7 Statische Mischer für Wasseranwendungen.

Alternativ können statische Mischer von Sulzer (Abb. 7) in Rohrleitungen oder bei offenen Betonkanälen für verschiedene Mischaufgaben bei der Abwasser- und Schlammbehandlung eingesetzt werden. „Effektives Mischen reduziert die notwendige Menge von Zusatzstoffen und ermöglicht Einsparungen von bis zu 45% – was wiederum der Umwelt zugutekommt und die Betriebskosten senkt“, erklärt Andreas de Fazio, Vertriebsleiter für statische Mischer in Wasseranwendungen.

 

Hauptprodukte und Modellpalette für die kommunale Abwasserreinigung

Tauchmotor-
pumpen

Umwälz-
pumpen
Rührwerke Statische Mischer Belüftung Abwasser-
zerkleinerer
XFP RCP / XRCP RW / XRW SMVTM HSTTM Muffin MonsterTM
VUPX / AFLX SB / XSB CompaXTM

Hochwasserschutz und Entwässerung (9)

Manche Städte und Orte sind überschwemmungsgefährdet, weil sie z. B. unterhalb des Meeresspiegels oder in Regionen mit starken saisonalen Niederschlägen liegen. Auch der Klimawandel stellt den Katastrophenschutz vor grosse Herausforderungen. So wird laut Weltwasserbericht der Vereinten Nationen 2018 die Anzahl der von Hochwasser gefährdeten Menschen von heute 1,2 Milliarden bis zum Jahr 2050 auf rund 1,6 Milliarden (fast 20% der Weltbevölkerung) ansteigen.

Wenn sich Wasser in grossen Mengen über das Land verteilt, bietet Sulzers breites Spektrum an Pumpen zuverlässige, kostengünstige und effiziente Lösungen für den Hochwasserschutz.

Bei der Entwässerung von Kellern in Wohnhäusern und grossen Gebäuden ist kurzfristig zusätzliche, zuverlässige Pumpleistung gefordert. Die Entwässerungspumpen von Sulzer kommen häufig in anspruchsvollen Bauprojekten – vom Strassen- und Brückenbau bis hin zu Tunneln und Talsperren – zum Einsatz. Ein störungsfreier Betrieb und ein niedriger Energieverbrauch sind eine Voraussetzung für ein optimales Lebenszyklusmanagement beim Pumpen von Schlammwasser.

Abb. 8 Einsatz von Entwässerungspumpen bei der Höhlenrettung in Thailand.

Es ist kein Wunder, dass Sulzer-Pumpen im Jahr 2018 bei der Rettung einer Junior-Fussballmannschaft zum Einsatz kamen, die durch Hochwasser in einer Höhle in Thailand eingeschlossen worden war. DungDong, unser Partner vor Ort, stellte die Geräte von Sulzer und sein Know-how kostenfrei zur Verfügung. Tag und Nacht pumpten 18 Sulzer-Hochleistungspumpen Wasser aus der Höhle, bis die Rettungsarbeiten abgeschlossen waren. Mitarbeiter von Sulzer sind stolz auf ihre blauen Pumpen, die auf vielen Bildern der Rettung zu sehen sind (Abb. 8).

Sulzer denkt stets voraus und entwickelt ungewöhnliche Geschäftsmodelle. So wurde ein Vermietungsgeschäft für Entwässerungspumpen in Spanien erfolgreich eingeführt und wir sind bestrebt, dies auch auf andere Länder auszudehnen.

Hauptprodukte und Modellpalette für Hochwasserschutz und Entwässerung

Tauchmotor- und Entwässerungspumpen Schlamm-
Tauchmotorpumpen
Dienstleistungen
J JS Mietservice
XJ XJS

Industrielle Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung (10) (11)

In der Industrie wird Wasser für verschiedene Zwecke genutzt – zum Beispiel zum Waschen, Kühlen, Erwärmen, zur Kesselspeisung oder zur Brandbekämpfung. In vielen Produktionsprozessen dient Wasser als Verdünner, Reaktionsmedium oder als Ausgangsstoff. Sulzer bietet energieeffiziente und zuverlässige Pumpen-, Mischer- und Belüftungslösungen für alle industriellen Wasseraufbereitungs- und Abwasserreinigungsprozesse. Ausserdem bieten wir schlüsselfertige Systeme zur Behandlung industrieller Wasserströme und zur Reduzierung von Schmutzstoffen bis in den ppm-Bereich bzw. zur Entfernung von Schadstoffen vor oder nach der industriellen Nutzung.

Abb. 9 Abwasserreinigung in einer Papierfabrik.
Bevor Wasser für industrielle Zwecke genutzt werden kann, muss es häufig behandelt werden, um es sauberer, trinkbar oder hochrein zu machen. Und nach seiner Verwendung wird es gegebenenfalls erneut behandelt, bevor es in ein Gewässer abgeleitet oder im Produktionsprozess wiederverwendet wird. Unsere Produkte eignen sich sowohl für die vorgeschaltete als auch die nachgeschaltete Behandlung in vielen Industrien wie Zellstoff- und Papier (Abb. 9), Öl und Gas, Chemie, Pharmazie, Nahrungsmittel und Getränke, Metall und Bergbau. „Wir bieten eine sehr breit gefächerte Produktpalette, um den unterschiedlichen Anforderungen verschiedener industrieller Wasser- und Abwasserbehandlungsanwendungen gerecht zu werden“, erklärt Fabrice Martin, Business Development Manager Industry. „Dabei handelt es sich um eine einzigartige Kombination aus Produkten für die kommunale Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung mit anderen Produkten für die wesentlichen industriellen Prozesse. Insbesondere für aggressive oder abrasive industrielle Abwässer sind wir dank unseres Werkstoffwissens der führende Pumpenanbieter“, so Martin.

Hauptprodukte und Modellpalette für die industriellen Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung

Vertikal-
Pumpen

Horizontal-
Pumpen

Tauchmotor-
Pumpen

Rührwerke

Tauchmotor-
rührwerke & statische Mischer

Belüftung

SJT

SMD Piranha

Scaba

RW / XRW

OKI
JTS AHLSTAR A, SNS, CPE AS Salomix

SB / XSB

XTA
NV, NK / WK

EMW

XFP SMVTM Venturi Jet

CAHR

VUPX / AFLX CompaXTM HST
MBN KVM

Zusätzliche industrielle Wasser- und Abwasserbehandlung (11)

Neben dem Pumpen, Mischen und Belüften von industriellem Abwasser ist häufig eine weitere Behandlung erforderlich, um Verunreinigungen und chemische Substanzen zu entfernen.

Phenol skid for industrial wastewater treatment
Abb. 10 Integrierte modulare Anlage zur Rückgewinnung von Phenol aus Abwasser.

Jörg Koch, Leiter des Bereichs Product and Application Management Liquid-Liquid Extraction, erklärt: „Eine typische Anwendung ist das Entfernen von organischen Verunreinigungen aus einem Prozesswasserstrom. Abhängig von den physikalischen Eigenschaften wird der wässrige Strom in einer Strippkolonne, einer Flüssig-Flüssig-Extraktionskolonne, einer Kristallisationsanlage oder in einem kombinierten Prozess behandelt.“ Anschliessend kann das Wasser im Prozess wiederverwendet werden. Häufig sind die entfernten organischen Stoffe rein genug, um direkt in die vorgelagerte Produktion zurückgeführt zu werden – ein grosser Schritt in Richtung einer umweltfreundlichen, emissionsfreien Produktion. Sulzer liefert solche Aufbereitungsanlagen als integrierte modulare Einheiten. Abb. 10 zeigt eine Anlage zur Flüssig-Flüssig-Extraktion mit zwei Destillationskolonnen.

Sulzer-Pumpen werden in vielen Prozessen zum Transport der beteiligten Flüssigkeiten eingesetzt. Dazu gehören Filtrations- und Membranprozesse (Ultra- und Nanofiltration, Umkehrosmose) ebenso wie biologische und chemische Aufbereitungsverfahren. Für spezielle Anwendungen bietet Sulzer zudem massgeschneiderte Prozesslösungen, die die gesamte Palette von Trennprozessen wie Verdampfung, Destillation, Extraktion und Kristallisation umfassen. Zur Prozessevaluierung und zuverlässigen Skalierung führen wir Pilotversuche für alle Abläufe in unserem hauseigenen Testzentrum durch. Häufig ist eine Kombination verschiedener Technologien, d. h. eine Hybridlösung, der Schlüssel zu einer erfolgreichen und wettbewerbsfähigen Produktionsanlage. Hersteller von Phenolharzen nutzen z. B. solche effizienten Hybridlösungen. „Für die Behandlung und das Recycling von Wasser bieten wir einzigartige und flexible Kombinationen verschiedener Operationen in einem vormontierten Modul. Diese Lösungen sind sowohl ökologisch als auch ökonomisch attraktiv“, erklärt Jacques Juvet, Vertriebsleiter Prozessanlagen für die Region ERA.

Hauptprodukte und Modellpalette für die chemische industrielle Wasser- und Abwasserbehandlung

Abb. 11 Entsalzungsanlage an der spanischen Küste.

Entsalzung (12)

Laut der International Desalination Association (IDA) betrug die weltweite Entsalzungskapazität im Jahr 2018 rund 97,4 Millionen m3/d. Das entspricht etwa 1% des weltweiten Trinkwassers. Gewonnen wurde das Wasser in über 20'000 Entsalzungsanlagen. Schon seit der Antike versucht der Mensch, Meerwasser in Trinkwasser zu verwandeln. Seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wird die Entsalzung mithilfe von Verdampfungs- und Destillationsverfahren im industriellen Massstab betrieben. Doch da zum Erhitzen von Salzwasser viel Energie benötigt wird, war die Industrie gezwungen, nach neuen Lösungen zu forschen.

Abb. 12 Statischer Mischer und Dosierpumpe zur Beimischung von Chemikalien zur Wasseraufbereitung.

Heute basieren 90% der Entsalzungstechnologien auf dem Prinzip der Umkehrosmose mithilfe von Membranverfahren. Dank des Umkehrosmose-Prozesses sind die Kosten für die Entsalzung um über 50% gesunken, sodass die Herstellung von Trinkwasser auch in Regionen ohne andere Frischwasserressourcen deutlich erschwinglicher geworden ist. Pumpen spielen bei dem Prozess eine entscheidende Rolle, denn sie verbrauchen den grössten Teil der in einer RO-Entsalzungsanlage benötigten Energie. Angesichts der Tatsache, dass die Energiekosten bis zu 65% der Betriebskosten ausmachen, setzt Sulzer alles daran, möglichst effiziente, kostengünstige und korrosionsbeständige Pumplösungen zu entwickeln und bereitzustellen. An der Entwicklung von Entsalzungsverfahren mit einem geringeren Energiebedarf, die sich in industriellem Massstab einsetzen lassen, wird indes weiter geforscht.

Die statischen Mischer CompaXTM und KVMTM werden in verschiedenen Stufen der Wasseraufbereitung eingesetzt, wie z.B.: Entfernung von Feststoffen und Verunreinigungen, Desinfektion zur Abtötung von Bakterien, pH-Kontrolle zur Säuren- und Basenneutralisation, Nachbehandlung mit vorab injizierten Chemikalien, etc. Entsalztes Wasser muss mit Sauerstoff, Kohlendioxid und Mineralien angereichert werden. Mit Hilfe des SMV statischen Mischers geschieht dies schnell und kostengünstig. Abb. 12 zeigt eine Seitenstrominstallation, bei der ein statischer Mischer und eine Pumpe kombiniert werden, um einem Wasserstrom Chemikalien zuzumischen. Der Druckverlust mit den hocheffizienten statischen Mischern ist sehr gering und der Energiebedarf der Pumpe wird dadurch nur minim erhöht.

Alle statischen Mischer überzeugen durch einen guten Mischwirkungsgrad (CoV ≤ 0.05) ohne bewegliche Teile und sind über die gesamte Lebensdauer wartungsfrei. Statische Mischer können auch zum Mischen von Koagulierungsmitteln und Alkali (Grundstoffe) und anderen Chemikalien zum Aufbereiten von Trinkwasser verwendet werden.

Mit all diesen Produkten unterstützt Sulzer die Betreiber von Entsalzungsanlagen bei der kostengünstigen Gewinnung von sauberem Trinkwasser, um Regionen zu helfen, in denen andere Wasserressourcen begrenzt sind.

Hauptprodukte und Modellpalette für die Entsalzung

Hochdruckpumpen Niederdruckpumpen Halbaxiale Vertikalpumpen Statische Mischer
MSD-RO AHLSTAR A SJT SMVTM
MBN-RO SMD CompaXTM

ZF

KVMTM

Wasser für die Stromerzeugung (12)

Einige Stauseen werden als Pumpspeicherwerke zur Gewinnung CO2-neutraler Energie genutzt. Früher war Sulzer bekannt für hydroelektrische Generatoren und Turbinen. Heute ist das Unternehmen in diesem Bereich als Servicepartner für die Instandhaltung, Neuwicklung und Überarbeitung von Generatoren tätig. Wir wickeln Statoren bis 65 MVA neu und fertigen Ersatzteile zur Verlängerung der Lebensdauer. Die Grösse der Statoren mit einem Durchmesser von bis zu 7,5 m ist beachtlich und erfordert ein hohes Mass an Können bei der präzisen Fertigung, beim Auswuchten und beim Transport.

Da jedes Pumpspeicherwerk einzigartig ist, liefert Sulzer massgeschneiderte, individuell angepasste Pumpen. Die Pumpen vom Typ HPDM sind mit Förderhöhen von bis zu 700 m und Förderleistungen zwischen 1'000 und 20'000 m3/h erhältlich.

Hauptprodukte für die Stromerzeugung aus Wasserkraft

Digitalisierung von Pumpen und Pipelines zur Prozessoptimierung

Einige Pumpen wie die Schmutzwasser-Tauchmotorpumpen der XJ-Reihe können mit eingebauter elektronischer AquaTronic-Überwachungseinheit und Niveausensor installiert werden. Dies ermöglicht dem Betreiber eine Optimierung des Betriebs und der Einstellungen der Pumpe.

Um die Anforderungen von Wasserpumpstationen zu erfüllen, bietet Sulzer eine Vielzahl von Pumpensteuerungen mit leistungsstarken Merkmalen und Datenübertragungsmöglichkeiten. Die Steuerungen können z. B. zur Ausgabe von Alarmen, zur Regulierung von Wasserständen oder zur Anpassung von Pumpeneinstellungen – auch per Fernbedienung – genutzt werden.

Die Integration des Internets der Dinge (IoT) in bestehende produktive Umgebungen wie Wasserpumpen- und Pipelineinstallationen bietet nie dagewesene Möglichkeiten für die vorausschauende Wartung und Kosteneinsparungen. Sulzer hat ein Softwaretool namens BLUE BOXTM entwickelt, das alle wichtigen Prozessdaten erfasst. Die BLUE BOX-Software ist in der Lage, Daten von Pumpen- und Pipelineausrüstungen zu analysieren – ganz gleich, von welchem Hersteller sie stammen. 

In Ländern mit Entsalzungsanlagen werden Pipelines genutzt, um das Wasser von der Küste ins Landesinnere zu pumpen. Mit BLUE BOX stehen Pipelinebetreibern alle wichtigen Prozessdaten nahezu in Echtzeit zur Verfügung. Je nachdem, welche Sensoren installiert sind, können dazu die Fördermenge, der Pumpenwirkungsgrad, die Motortemperatur, die Stärke der Vibrationen, der Energieverbrauch usw. gehören. BLUE BOX kombiniert die verfügbaren Daten mit dem Knowhow von Sulzer.

So kann die Software den Pipelinebetreiber automatisch warnen, wenn die Analyse kritische Werte ergibt – z. B. eine erkannte Unregelmässigkeit auf einen bevorstehenden Ausfall hinweist – und ihm so Zeit zur Abhilfe verschaffen. Dank der im Feld erfassten Pumpendaten können Betreiber vorausschauend handeln und so ihre Betriebs- und Wartungskosten um bis zu 5% senken.

Abb. 13 Visualisierung der Pipelineproduktivität für das gesamte System mithilfe der BLUE BOXTM-Software.

„Aus den Daten erstellt BLUE BOX leicht verständliche Grafiken (Abb. 13), die es den Verantwortlichen ermöglichen, die Daten schnell zu interpretieren und rasche, faktenbasierte Entscheidungen zu treffen. So kann die Leistungsfähigkeit von Pumpsystemen verbessert werden, Wartungen können rechtzeitig durchgeführt und Systemeinstellungen optimiert werden“, sagt Marc Heggemann, Leiter des Bereichs Group Commercial Digital Solutions.

Sulzers BLUE BOX™ IoT Advanced Analytics wurde im Rahmen der Swiss Digital Economy Awards in der Kategorie „Highest Digital Quality“ mit dem „Gold Certificate Industry 4.0“ ausgezeichnet.

Unterstützung bei der Pumpenwahl

Nicht alle Sulzer-Produkte sind in diesem Artikel aufgeführt. Aufgrund des grossen Umfangs der Sulzer-Produktpalette bieten wir Unterstützung bei der Prozessdefinition und Pumpenwahl. Wenn es darum geht, Energie zu sparen, ist die richtige Pumpenwahl entscheidend, da die Pumpe nahe an ihrem Wirkungsgrad-Bestpunkt (BEP) arbeiten sollte. Sulzer bietet Online-Tools, die Kunden bei der Wahl der richtigen Pumpen oder Rührwerke unterstützen. Die Tools Sulzer Select und ABSEL stehen registrierten Kunden online zur Verfügung. Besuchen Sie www.sulzer.com oder wenden Sie sich an ihre lokale Vertretung, um eine persönliche Beratung oder Empfehlungen für Ihre spezifische Wasseranwendung zu erhalten.

 

Jeder Tropfen zählt

Weltweit arbeiten Forscher daran, den Wasserverbrauch in der Landwirtschaft, in Städten und in der Industrie zu reduzieren. Ein bedeutender Schwerpunkt liegt dabei auf dem Einsatz von naturbasierten Lösungen. So können z. B. natürliche Wasserspeicher oder begrünte Dächer und Flächen in Städten dabei helfen, den Wasserabfluss nach schweren Regenfällen zu reduzieren. Wasser ist unsere wichtigste natürliche Ressource. Wir können versuchen unseren persönlichen Wasserverbrauch im Auge zu behalten – damit uns auch in Zukunft genügend Wasser zur Verfügung steht.


Sulzer Technical Review

Nadia Qaud

Editor-in-Chief

Telefon: +41 52 262 32 67


Sulzer Management AG

Neuwiesenstrasse 15

8401 Winterthur

Switzerland