Midvaal Water Company – Condition Monitoring sichert regionale Wasserversorgung in Südafrika

Obwohl etwa zwei Drittel der Erdoberfläche von Wasser bedeckt sind, leidet ein ebenso großer Teil der Weltbevölkerung unter Wasserknappheit. Denn das Grundwasser ist aus unterschiedlichen Gründen zunehmend verunreinigt. Als Ergebnis ist Trinkwasser mangelnder Qualität weltweit die häufigste Ursache für Krankheiten. Ändern sich die derzeitigen Verbrauchstrends nicht, werden der Welt im Jahr 2030 nur noch 60 Prozent des benötigten Wassers zur Verfügung stehen.

Grund genug für ifm, seine Kunden bei der effizienten Nutzung von Wasser tatkräftig zu unterstützen. Innovative Automatisierungslösungen lassen sich leicht implementieren und helfen den Unternehmen, neben dem sparsameren Umgang mit der lebenswichtigen Ressource auch den Energiebedarf und den Wartungsaufwand der Anlagen zu senken.

Die fünf neueren Motor-Pumpe-Einheiten (graues Motorgehäuse) wurden mit IO-Link-Sensoren und Condition-Monitoring-Lösungen ausgestattet. Die drei älteren Einheiten wurden für die Produktion genutzt, während die neuen installiert wurden.

Zeitgemäßes, einfaches System zur Fernüberwachung

Im September 2019 beschloss das Non-Profit-Unternehmen, eine seiner High-Lift-Pumpstationen zu modernisieren. Bislang waren Stationen wie diese mit analoger Sensorik und entsprechender Infrastruktur ausgestattet. „Um eine der in der Station befindlichen Pumpe an die SPS anzubinden, benötigte unser Techniker rund eine Woche, da sich die Verkabelung sehr aufwändig gestaltet“, so Mark Richards, Maintenance Manager bei Midvaal. „Zudem kann es aufgrund der zahlreichen Kabel schnell zu Anschlussfehlern kommen, was wiederum eine aufwändige Nacharbeitung zur Folge hat.“

Mit einem zeitgemäßen und einfacheren System wollte Midvaal die Pumpen und Motoren der High-Lift-Pumpstation nicht nur zuverlässig steuern, sondern auch aus der Ferne überwachen, um Wartungsbedarf frühzeitig erkennen und planen zu können – und so die Funktion und damit den Wert der Pumpstation langfristig zu sichern.

Insgesamt galt es in einem Pilot-Projekt, fünf Motor-Pumpe-Einheiten mit Steuerungs- und Überwachungssensorik nebst Infrastruktur auszustatten. Jede dieser Einheiten besteht aus einem 600 Kilowatt starkem Motor mit 3,3 Kilovolt Spannungsversorgung und einer Pumpe, mit Hilfe derer rund 43.000 Liter pro Minute einen Höhenunterschied von 60 Metern bewältigen. Darüber hinaus wurde ein System zur Zustandsüberwachung, eines zur Steuerung des Sumpffüllstandes und eine Lösung zur Drucküberwachung von Zulauf und Ablauf installiert.

Schwingungsexpertise bei ifm: alles aus einer Hand

Mehrere Faktoren führten dazu, dass sich Midvaal bei der Projektumsetzung für ifm als Automatisierungspartner entschied. „Im Rahmen einer Messe hat ifm uns erstmals diese Lösung präsentiert und wir waren im Grunde gleich überzeugt. Der deutlich reduzierte Verkabelungsaufwand, die Möglichkeit, die Daten per Ethernet an die Steuerung zu übermitteln, sowie die Speicherung der Datenhistorie in der Diagnoseelektronik haben wir als großen Mehrwert für uns erkannt“, so Richards. „Noch dazu hat uns die Zusammenarbeit die Beauftragung eines externen Schwingungsexperten erspart, da ifm uns mit seinem Fachwissen bei der Implementierung voll und ganz unterstützt hat, etwa bei der korrekten Einstellung der Grenzwerte. Bis heute stehen uns die Experten von ifm mit ihrem langjährigen Know-how in der Schwingungsdiagnose zur Verfügung, wenn wir Unterstützung bei der Auswertung der Datenhistorie benötigen.“

Gemeinsam mit dem Ingenieurbüro Wasterspec cc und den Systemintegratoren von APJ Automation setzten die Experten von ifm die Automatisierungs- und Conditon-Monitoring-Lösung um. Diese umfasst unter anderem Schwingungssensoren vom Typ VSA001, deren Daten von der Diagnoseelektronik VSE151 ausgewertet werden. Zusammen mit den Temperatursensoren stehen IT-seitig somit ausreichend Daten zur Verfügung, um kontinuierlich den Gesundheitszustand beziehungsweise den Wartungsbedarf von Motor und Pumpe im Blick zu halten. Zusätzlich lassen sich mittels der Drucksensoren vom Typ PG2454 die Druckverhältnisse an Zulauf und Ablauf der Pumpe überwachen – sowohl per Fernauslesung als auch mittels Analoganzeige direkt vor Ort.

Noch dazu hat uns die Zusammenarbeit die Beauftragung eines externen Schwingungsexperten erspart, da ifm uns mit seinem Fachwissen bei der Implementierung voll und ganz unterstützt hat, etwa bei der korrekten Einstellung der Grenzwerte. Bis heute stehen uns die Experten von ifm mit ihrem langjährigen Know-how in der Schwingungsdiagnose zur Verfügung, wenn wir Unterstützung bei der Auswertung der Datenhistorie benötigen.

Mark Richards Maintenance Manager bei Midvaal

Über Midvaal Water Company

Die Südafrikanische Midvaal Water Company sichert als Wasserversorger den Trinkwasserbedarf in einem Gebiet von rund 900 Quadratkilometern. Gelegen am Ufer des Flusses Vaal bezieht das Unternehmen unbehandeltes Rohwasser und stellt es nach der Aufbereitung für Verbraucher bereit. Darüber hinaus erbringt Midvaal Betriebs-, Instandhaltungs- und Beratungsdienstleistungen für andere Wasseraufbereitungs- und Kläranlagen.

Um die Versorgung mit Trinkwasser zu sichern, setzt Midvaal auf eine ganzheitliche Motor-Pumpen-Überwachung. Dabei kommt vor allem IO-Link-Technologie zum Einsatz, mit der sich der zeitliche Aufwand für die Verdrahtung um 80 Prozent reduzieren ließ. Zudem ist nun eine Fernüberwachung des Pumpenwerks möglich.