Reinigung 2.0: Energieeinsparung durch geringere Druckverluste in der Wasserverteilung

Energieeinsparungen werden oftmals durch eine Überarbeitung sowie den Austausch von Pumpen erreicht. Energie lässt sich jedoch auch durch das Entfernen von Ablagerungen aus Rohrleitungen einsparen. Ablagerungen erhöhen die Rauheit und verringern den Rohrleitungsquerschnitt, sodass der Druckverlust ansteigt. Im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens „REINER – Steigerung der Energieeffizienz in Wassernetzen durch neue Beurteilungstools und optimierte Reinigung“ soll geklärt werden, wie groß das Energieeinsparpotenzial durch die Reinigung von Rohrleitungen und damit eine Entfernung von Ablagerungen ist. Das Verbundvorhaben, das Mitte 2015 startete, ist auf zwei Jahre angelegt und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme „KMU-innovativ: Ressourcen- und Energieeffizienz“ im Technologie- und Anwendungsbereich „Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM)“ gefördert.

Für die Quantifizierung des Reinigungsergebnisses aus energetischer Sicht ist es unumgänglich, einzelnen Rohrleitungen einen spezifischen Energiebedarf zuzuordnen. Es zeigt sich, dass die Reduzierung des Druckverlustes in einzelnen Rohrleitungsabschnitten direkte und indirekte energetische Auswirkungen haben kann. Als direkte energetische Auswirkung ist die Reduzierung des Energiebedarfs der gereinigten Rohrleitung zu sehen. Als indirekte Auswirkung der Reinigung ergibt sich bei gleichbleibender Pumpenleistung ein höherer statischer Druck im Versorgungsgebiet.

Durch das neu entwickelte Berechnungstool besteht die Möglichkeit, die zu reinigende Rohrleitung über einen hydraulischen Wirkungsgrad zu beschreiben. Darauf aufbauend ergibt sich für die Rohrleitung ein spezifischer Energiebedarf. Mithilfe der im Projektverlauf gewonnenen Erkenntnisse lassen sich die Effekte der Reinigung prognostizieren.

Die Optimierung der COMPREX-Steuerung erfolgt unter anderem mithilfe einer numerischen Simulation. Durch diese besteht die Möglichkeit, den Reinigungsprozess hochaufgelöst darzustellen. Dadurch können Unterschiede der Reinigungsintensität, welche hauptsächlich über die erzeugte Wandschubspannung bestimmt wird, bei unterschiedlichen Luft/Wasser-Verhältnissen identifiziert werden. Die bei der numerischen Simulation gewonnen Erkenntnisse zur Reinigungsintensität fließen in die Entwicklung der Steuerung ein. Dadurch soll die Möglichkeit geschaffen werden, während der Reinigung den Reinigungserfolg zu ermitteln und darauf aufbauend die Reinigungsintensität zielführend anzupassen. Daraus resultiert ein dynamischer Reinigungsprozess.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 11 - 2016 (November 2016)
Seiten: 7
Preis inkl. MwSt.: € 4,00
Autor: Dr. Norbert Klein
Dipl.-Ing. Sebastian Immel
Prof. Dr. Wojciech Kowalczyk
M.Sc. Stefan Westermaier
Dr.-Ing. Michael Plath

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