Die ARA Yverdon setzt auf Transparenz und Effizienz. Mit Schneider Electric und AMICS wurden Steuerungen modernisiert und eine Monitoring-Software integriert, inkl. Echtzeitüberwachung, bedarfsgerechter Wartung und optimierter Energienutzung.

In der Schweiz wird das Wasser oft als sauber, klar und erfrischend beschrieben. Dies ist unter anderem auf die rund 800 Abwasserreinigungsanlagen (ARAs) zurückzuführen, die kontinuierlich Schmutzwasser reinigen. Ein Beispiel ist die Station d’épuration (STEP) Yverdon am Lac de Neuchâtel, die das Abwasser des Badeorts Yverdon-les-Bains und der benachbarten Gemeinden aufbereitet. Störungen, Überlastungen oder Ausfälle dieser kritischen Infrastruktur können schwerwiegende Auswirkungen auf Mensch, Natur und Umwelt haben. Um solchen Szenarien vorzubeugen und den Betrieb effizienter zu gestalten, haben die Betreiber der ARA Yverdon die Transparenz der Anlage erheblich erhöht. Verantwortlich für die Umsetzung waren der Genfer Systemintegrator und Automatisierungsspezialist AMICS sowie die Kompetenz und IoT-fähigen Technologien von Schneider Electric.

Bei der Digitalisierung einer Abwasseranlage gibt es eine grosse Herausforderung: Der Aus- und Einbau von Komponenten erfolgt immer im laufenden Betrieb, sodass die verschiedenen digitalen Hard- und Softwarelösungen zeitlich gestaffelt erneuert bzw. ausgetauscht werden müssen. Bei der Anlage in Yverdon wurden daher zunächst die vorhandenen Steuerungen der Becken und Stationen gegen die robusten Modicon-Steuerungen M340 und M580 ausgetauscht. Diese modernen und IoT-fähigen SPS-Steuerungen erhöhen die Konnektivität der Anlage, indem sie Daten wie Wasserstand, Druck oder Energieverbrauch erfassen und an ein übergeordnetes Überwachungssystem weitergeben. Sie erfüllen zudem höchste Standards der Cybersicherheit, um zuverlässig vor Hackerangriffen geschützt zu sein.

Im zweiten Schritt wurde eine Monitoring-Software von AVEVA eingesetzt. Mit diesem SCADA-System (Supervisory Control and Data Acquisition) kann das Team der ARA Yverdon sämtliche Vorgänge in den verschiedenen Becken der Kläranlage (Schlamm, biologische Behandlung, Biogas und Wärmetauscher) permanent in Echtzeit überwachen. Dadurch lassen sich Wartungen vorausschauend und bedarfsgerecht planen, das Ausfallrisiko sinkt und der Anlagenbetrieb wird resilienter. Bei Störungen informiert ein intelligenter Alarm das Personal mobil auf dem Smartphone, sodass erste Fehlerdiagnosen bereits aus der Ferne möglich sind. Die Spezialisten von AMICS können die Daten ebenfalls per Fernzugriff einsehen und im Notfall bei Wartungs- und Reparaturarbeiten unterstützen.

Eine transparente Sicht auf die Anlage ist jedoch nur eine Seite der Medaille. In der ARA Yverdon werden täglich fast 11.000 m3 Abwasser gereinigt. Die Pumpen und Förderbänder, die die Rechen durchs Wasser bewegen, sind permanent in Betrieb und verbrauchen grosse Mengen an Energie. Um den Verbrauch zu reduzieren, wurden im Zuge der Digitalisierung 15 Altivar Process Frequenzumrichter installiert. Mit diesen lässt sich die Frequenz und Spannung bedarfsgerecht anpassen. Die Frequenzumrichter erfassen zudem Motorströme und geben diese Daten an die Überwachungslösung weiter. Das Ergebnis: maximale Transparenz und eine optimierte Energienutzung.
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