Kommunikation in Echtzeit. Dezentrale Automatisierung von Kläranlagen erfordert High-Tech-Elektronik.

Abstract

Die Abwasserreinigung in Kläranlagen gestaltete sich im Laufe der Zeit immer aufwändiger. Der Klärprozess lässt sich grob in fünf Schritte einteilen: Trifft das Abwasser in der Kläranlage ein, wird es zunächst einer mechanischen Reinigung unterzogen. Dazu durchläuft es eine Rechenanlage, die alle groben Inhaltsstoffe zurückhält. Im nachfolgenden Sandfang reduziert sich die Fließgeschwindigkeit, so dass schwere Stoffe wie Sand und Kies absinken und anschließend auf der Mülldeponie entsorgt werden können. Zur Ausstattung des Sandfangs gehören die Belüftung, der Räumer sowie ein Fettfang, der Fette abtrennt. Die mechanische Reinigung wird im Vorklärbecken abgeschlossen, wo sich langsam absenkende Feststoffe und aufschwimmende Stoffe vom fließenden Wasser trennen, die als Primärschlamm zusammengeschoben und beseitigt werden. Im Belebungsbecken beginnt dann die biologische Reinigung in den Mikroorganismen. Dieser Vorgang entspricht den Selbstreinigungsprozessen natürlicher Gewässer. Schließlich werden die Belebtschlammflocken im Nachklärbecken mechanisch vom gereinigten Abwasser getrennt und als Rücklaufschlamm wieder in das Belebungsbecken geleitet. Moderne Kläranlagen entsprechen damit einer Anlage, die sauberes Wasser produziert. Wachsende Ansprüche an die Flexibilität und Produktivität der Kläranlagen sowie die gleichzeitige Forderung nach höherer Verfügbarkeit stellen die Betreiber und Anlagenausrüster vor immer neue Herausforderungen. Mit einer Automatisierung, bei der alle Komponenten aufeinander abgestimmt sind, können moderne Kläranlagen kosteneffektiv betrieben werden. Ein Lösungsansatz ergibt sich aus der Reduzierung der Komplexität der Automatisierungstechnik, indem Steuerungs- und Technologiefunktionen dezentralisiert werden. Eine anschließende Vernetzung der dezentralen Automatisierungskomponenten ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit der gesamten Automatisierungslösung. In dem Beitrag wird ein System vorgestellt, das die einzelnen aufeinander abgestimmten elektronischen Komponenten vernetzt.