Pflichten der Dokumentation für die 42. BImSchV: Überwachung Ihrer Verdunstungskühlanlage

03.11.2020 | Veröffentlicht in Ausgabe 11-2020

Bild: Schweizer-Chemie

WDM mit Chlordioxyd-Messung und Absalzeinrichtung

Die Digitalisierung von Messdaten aus der Produktion ist in vielen Unternehmen der nächste Schritt, um das Thema Industrie 4.0 zu realisieren und voranzubringen. Bei der digitalen Vernetzung müssen aber auch betriebsbegleitende Prozesse, wie beispielsweise die Wasserbehandlung von Kühlsystemen berücksichtigt werden. Dies gilt insbesondere für Anlagen, die unter die Hygieneverordnung der 42. BImSchV (zum Beispiel Verdunstungskühlanlagen) fallen. Wird eine solche Anlage zusätzlich mit einer intelligenten Bioziddosierung gekoppelt, wird dadurch die Hygiene- und Betriebssicherheit optimiert. Die Umstellung von handgeschriebenen Betriebsprotokollen, die bei einem Anlagenrundgang erstellt werden, zu einer Digitalisierung von Betriebsdaten kann über intelligente Systeme realisiert werden.

Mit dem intelligenten Wasserdatenmanagement (WDM) ST-TEC Aquis Touch der Schweitzer-Chemie können bestimmte Parameter eines Kühlsystems über Online-Messung automatisch registriert und anschaulich visualisiert werden. Zusätzlich können wichtige Kernprozesse der Kühlwasserbehandlung, wie Absalzung und Biozidtimer, über die Anlage gesteuert werden. Die gesammelten Daten können dann über diverse Schnittstellen an andere Systeme (zentrale Schaltwarte, GLT, ZLT) weitergeleitet werden.

Mit den erfassten Daten wird das Kühlsystem transparenter, sodass besser auf Veränderungen reagiert werden kann. Dadurch können neue Möglichkeiten zur Optimierung der Wasseraufbereitung und -behandlung aufgezeigt werden, welche wiederum zu Kosteneinsparungen in vielen Bereichen führen können. Die Vorgaben der 42. BImSchV können dadurch viel besser eingehalten werden.

**WDM, Absalztechnik und bedarfsgerechter Bioziddosierung,**

**WDM, Sandfiltereinheit, bedarfsgerechte Bioziddosierung, pH-Wert-Messung, Leitfähigkeitsmessung und weitere Messungen …alles in einem wetterfesten Schrank.**

Welche Technik steht dahinter?

Das Wasserdatenmanagement vom Typ ST-TEC Aquis Touch ist ein Mehrkanalmessgerät auf Platte aufgebaut und die Messwerterfassung erfolgt im Bypass. Je nach Ausführung sind Sensoren zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit, des pH-Wertes oder der Trübung integriert.

Verknüpfung mit zusätzlicher Anlagentechnik

Neben den direkt gemessenen Parametern können über mehrere analoge und digitale Eingänge an der Steuerung zusätzliche Messwerte und Signale verarbeitet werden. In Kombination mit entsprechender Anlagentechnik ist das Wasserdatenmanagement zur Erfassung von Mengen wie Zusatzwasser, Abwasser und Wasserbehandlungsprodukten geeignet.

Separate Onlinemessgeräte, wie beispielsweise die Desinfektionsmittelüberwachung vom Typ ST-TEC Krypton DES Touch zur Messung von freiem Chlor, können angeschlossen werden. Über eine logische Verknüpfung kann das Wasserdatenmanagement zur Steuerung und Kontrolle der bedarfsgerechten Bioziddosierung verwendet werden.

Qualitätsgesteuerte Absalzverriegelung

Die Anlage überwacht den Chlorgehalt im System und verriegelt bei Überschreitung von einem einstellbaren oberen Grenzwert das Absalzventil. Damit können gezielt die Vorgaben zum Einleiten ins Abwasser eingehalten werden.

Beispiel im unten dargestellten Diagramm: Erst als der Chlorgehalt (orangene Kurve) im System unter den Grenzwert 0,3 mg/l gefallen ist öffnet das Absalzventil (orangener Balken).

Zusätzlich erfolgt eine qualitätsüberwachte Bioziddosierung durch die Festlegung eines unteren Grenzwerts des Chlorgehalts, wird der Wert nicht erreicht erfolgt eine Fehlermeldung.

Datenauswertung

Aus den am Wasserdatenmanagement erfassten Messdaten können die Daten visualisiert und aussagefähige Diagramme über das überwachte Kühlsystem erstellt werden. Das Diagramm 1 (Seite 30) zeigt die Auswertung der Messdaten eines offenen Kühlsystems bei dem folgende Parameter über das Wasserdatenmanagement erfasst wurden:

Elektrische Leitfähigkeit
Bioziddosiermenge
Zusatzwassermenge
Abwassermenge
Korrosionsschutzmitteldosiermenge

**Diagramm 1: Auswertung der Messdaten eines offenen Kühlsystems**

Mehrwert des Wasserdatenmanagement ST-TEC Aquis Touch

Mit einer maximal ausgestatteten Anlage und einer vollständigen Datenregistrierung können mit dem Wasserdatenmanagement viele neue Erkenntnisse für den optimalen Betrieb eines Kühlsystems generiert werden:

Online-Messung relevanter wasserchemischer Parameter, wie elektrische Leitfähigkeit von System- und Zusatzwasser, pH-Wert und Trübung
Erfassung von Zusatz- und Abwassermengen, sowie Verbrauchsmengen des Biozids und Korrosionsschutzmittels
Überwachung abwasserrelevanter Parameter, wie z.B. freies Chlor (optional über andere Messgeräte) zur Erfüllung der Nachweispflicht gegenüber Behörden
Einhaltung der Anforderungen der 42. BImSchV und der VDI-2047-2 im Rahmen der Dokumentation, sowie der Aufzeichnungspflicht im Hinblick auf die Betreiberverantwortung
Manipulationssichere Speicherung der Messdaten über einen Zeitraum von bis zu 3 Jahren (je nach Ausführung)
Optimierung der Wasserbehandlung zur Betriebskosteneinsparung durch eine wirtschaftlichere Fahrweise → Optimierter Energie- und Wasserverbrauch
Bedarfsgerechte Bioziddosierung →optimierter, hygienischer Betrieb von Verdunstungskühlanlagen
Verminderter Betreuungsaufwand = verminderte Personalkosten
Erhöhte Betriebssicherheit durch Prozessvisualisierung und Analysemöglichkeiten
Mögliche Anbindung des Aquis Touch an bauseitige GLT-Systeme:

– Modbus TCP/IP durch vorhandene Ethernet-Schnittstelle

– Modbus RTU durch vorhandene serielle Schnittstelle

– Profibus DP durch optional erhältliches Erweiterungsmodul

**Grafik 1: Betriebsübersicht von WDM-Onlineplattform**

Übertragung der Daten auf Wasserdatenmanagement-Onlineplattform

Mit dem vorkonfigurierten Gateway für ST-TEC WDM-Onlineplattform können über die vorhandene Modbus TCP/IP-Schnittstelle des Wasserdatenmanagement ST-TEC Aquis Touch die Daten direkt auf eine zentrale Datenbank (Cloud) übertragen werden. Dadurch können alle vom WDM erfassten Signale auf einem beliebigen Endgerät, wie z.B. Tablet, PC oder Smartphone, visualisiert werden (siehe Grafik 1).

Was ist der Mehrwert für den Endnutzer?

einfache Plug & Play Lösung, ohne Einbindung der eigenen IT um Ressourcen zu sparen
webbasierte Visualisierung über ein Dashboard mit individuellem Benutzerzugriff → über eine URL-
Adresse können die Daten dezentral eingesehen werden
schnelle Reaktionszeit durch umfangreiches, selbst vom Kunden einstellbares Alarmmanagement → Benachrichtigung per Mail und/oder SMS
Benutzerrechte können beliebig je nach Hierarchieebene und Abteilungszugehörigkeit festgelegt werden
Umfangreiche Analysemöglichkeiten ohne separate Software (siehe Grafik 2)
Automatische, wöchentliche Berichtserstellung mit Speicherung in der Cloud und automatischer Versand
per Mail möglich
bessere Betreuung und Ausbau von Optimierungspotenzialen

Die Anforderungen der Überwachung von Verdunstungskühlanlagen und verschiedenen anderen Wassersystemen (Heizung, Klima, Trinkwasser, Sprinkleranlagen, …) wird immer umfangreicher. Mit der bewährten Technik der ST-TEC Aquis Touch hat man die Möglichkeit sich einen besseren Überblick über seine Wassersysteme zu machen. Die Erwartungen an die Betreiber von überwachungsbedürftigen Anlagen, wird weiter steigen. Die ST-TEC Aquis Touch ist eine Antwort auf diese Herausforderungen.