Intelligente Rohrleitungssysteme und Messtechnik von Georg Fischer machen Produktionsprozesse nachhaltiger

Der Regelkreis für Prozessautomatisierung in Kunststoff-Rohrleitungssystemen erleichtert das Design, die Planung und die Installation von verschiedensten Anwendungen der Wasseraufbereitung.

Udo Sonnenschein
Sales Manager Process-Automation bei GF Piping Systems Österreich

„Die oberste Priorität der Prozessautomatisierung ist es, ein gleichbleibend hochwertiges Ergebnis sicherzustellen. “

Um die Energie- und Ressourcennutzung zu optimieren, ist die Nutzung technischer Möglichkeiten ein wichtiger Schritt. Kommt beispielsweise moderne Messtechnik zum Einsatz, geben die Daten, die sich durch Sensoren sammeln lassen, tiefe Einblicke in das Rohrleitungssystem. Automatisierungs- und Messtechnik unterstützen die Umsetzung nachhaltigerer Prozesse wie die Wiederverwendung, die Rückgewinnung und das Recycling von Wasser. So können Anlagenbetreiber durch eine vereinfachte Prozessüberwachung und -steuerung die Kosten für Umbauarbeiten senken, Inspektionskosten minimieren und Systemausfälle reduzieren.

Das dänische Start-up SaltPower nutzt die Kraft der Osmose, um mithilfe von Tanks voller Salzwasser 100 % emissionsfreie Energie zu erzeugen. (Bild: Sebastian Vollmert)

Nachhaltigkeit im Fokus

„GF Piping Systems arbeitet seit Jahrzehnten an der stetigen Weiterentwicklung ganzheitlicher Lösungen für die unterschiedlichsten Anwendungen. Dazu gehören einerseits diverse Rohrleitungssysteme, aber auch Armaturen wie die Absperrklappe 565 für Wasser- und Wasseraufbereitungsanwendungen oder der Kugelhahn 543 Pro für Misch- und Verteilungsanwendungen in der Prozessindustrie und der Wasseraufbereitung“, erklärt Udo Sonnenschein, Sales Manager Process Automation bei GF Piping Systems in Österreich. Aus Kunststoff gefertigt, bieten sie für jede Anwendung eine hohe Chemikalien- und Korrosionsbeständigkeit. Durch standardisierte digitale Schnittstellen lassen sie sich mit pneumatischen Antrieben und Stellungsreglern bis hin zu smarten elektronischen Antrieben betätigen. Mess- und Regeltechnik wie der magnetisch-induktive Durchflussmesser FlowtraMag mit Bluetooth-Schnittstelle oder der 9900 SmartPro Transmitter ermöglichen außerdem eine effektive Kontrolle.

Kontrolle und Transparenz für beständige Qualität

Die oberste Priorität der Prozessautomatisierung ist es, ein gleichbleibend hochwertiges Ergebnis sicherzustellen. Dazu gehört, dass Betreiber eine Vielzahl von Parametern in ihren Anlagen überwachen und – teilweise automatisiert – steuern können. Dazu bieten Hersteller inzwischen einen breit gefächerten Baukasten an, der z. B. Einblicke in Durchfluss, pH-Wert, Füllstand oder die Temperatur gibt. Zusätzlich können Anlagenbetreiber die unterschiedlichen Armaturen, die in der Produktion benötigt werden, wie z. B. Kugelhähne oder Absperrklappen, in vielen Anwendungen durch elektrische oder pneumatische Antriebe steuern. Smarte Antriebe ermöglichen den Zugriff per Handy-App.

Auf nachhaltige Materialien setzen

Während ein optimierter Betrieb von Rohrleitungssystemen eine wichtige Rolle spielt, beeinflussen auch die Materialien der einzelnen Komponenten die Nachhaltigkeit. Kunststoffe wie PVC-U und Polypropylen sind vielfach etabliert und korrosions- sowie chemikalienbeständig, was zu einer Betriebsdauer von 25 Jahren und mehr führen kann. Totraumfreie Konstruktionen und glatte Innenflächen sorgen zudem für einen hygienischen und sauberen Durchfluss. Hinzu kommen Innovationen wie biobasiertes PVC-U, bei dem das Ethylen aus Erdöl durch eine gleichwertige Alternative ersetzt wird, die aus behandelten Holzabfällen aus der Papierindustrie gewonnen wird. Inzwischen ist das bei Metallsystemen etablierte zerstörungsfreie Testen per Ultraschall auch bei Kunststoff möglich. So können Rohrverbindungen oder auch Infrarot-Schweißraupen schon vor der Inbetriebnahme mit fotosensorischer Sicherheit überprüft werden. Die digitale Erfassung der Komponenten und Schweißvorgänge ersetzt zudem Papierunterlagen und sorgt für zusätzliche Transparenz. Nicht zuletzt können manche Kunststoffe je nach Anwendung recycelt werden, wenn sie ausgedient haben.

Prozessautomatisierung in der Praxis: saubere Energie aus Salzwasser

Ein Beispiel: SaltPower ist ein dänisches Start-up, das auf die Gewinnung sauberer Energie spezialisiert ist. Deren System nutzt Salzwasser, um 100 Prozent emissionsfreie Energie durch die Kraft der Osmose zu erzeugen. Dafür werden Süßwasser und Salzwasser durch zwei Tanks gepumpt, die durch eine Membran mit derart winzigen Poren getrennt sind, sodass nur Wasser sie durchdringen kann. Im Bemühen um ein natürliches Gleichgewicht durchdringt das Süßwasser automatisch die Membran und vermischt sich mit dem Salzwasser, um die unterschiedlichen Salzgehalte auszugleichen. Durch diesen kontrollierten Wassertransfer baut sich Druck auf, der eine Turbine antreibt und damit an sieben Tagen in der Woche rund um die Uhr Strom erzeugt. Das einzige Nebenprodukt des Systems ist Salzwasser, sodass es sich als eine nachhaltige Energielösung für Unternehmen anbietet, die große Mengen Salz erzeugen oder verbrauchen.

In der industriellen Praxis bewährt

Bei der Konzeption seines ersten Prototyps brauchte SaltPower nachhaltigere und langlebigere Alternativen für herkömmliche Stahlrohre. Nachdem das Unternehmen zuvor bereits mit Georg Fischer zusammengearbeitet hatte, bekam GF Piping Systems den Auftrag als offizieller Lieferpartner. Inzwischen nutzt SaltPower Bauteile von GF Piping Systems, um sein erstes System für den industriellen Einsatz auszuliefern. Zu den verbauten Komponenten gehören PVC-Rohre mit Armaturen, Kugelhähnen und Sensoren, die in den Pumpkammern verwendet werden, welche die beiden Wasserquellen miteinander verbinden. Die Kunststoffrohre von GF Piping Systems werden nicht vom Salzgehalt beeinträchtigt und halten bis zu 25 Jahre und damit fünfmal so lange wie vergleichbare Stahlrohre. Zudem haben PVC-Rohre einen wesentlich kleineren CO₂-Fußabdruck als Stahlrohre.

Die Systeme von SaltPower haben eine Nennleistung von 100 Kilowatt und sind nur 6 x 15 Meter groß. Auch höhere Kapazitäten sollen möglich sein, indem mehrere Systeme zusammengeschaltet werden. So kann eine saubere Stromversorgung zur Deckung der Grundlast von Anlagen unterschiedlicher Größen zur Verfügung gestellt werden. Für Lars Storm Pedersen, CEO von SaltPower, ist das Start-up gut aufgestellt, um im Bereich saubere Energie eine bleibende Wirkung zu erzeugen. „Erneuerbare Energieträger wie Sonne und Wind spielen eine entscheidende Rolle bei der Energiewende, aber sie stehen von Natur aus unregelmäßig zur Verfügung“, erklärt er. „Unter Verwendung der Rohrleitungskomponenten von GF kann SaltPower rund um die Uhr an 365 Tagen des Jahres sauberen Strom erzeugen – und genau das wird die Welt künftig brauchen.“