Wenn in der Abwasser-Leitzentrale an der Friedrichshainer Holzmarktstraße eine Kontrolllampe rot blinkt, wissen die Mitarbeiter: Es gibt ein Problem in einem der 141 zugeschalteten Abwasserpumpwerke. Also setzt sich der Entstörungsdienst der Berliner Wasserbetriebe in Bewegung und behebt den Schaden vor Ort. Logischerweise können die Entstörer erst ausrücken, wenn der Schaden bereits eingetreten ist.
Die Berliner Wasserbetriebe haben deshalb nach einer intelligenteren Lösung gesucht – und sie im Verbundprojekt IMEBA gefunden: ein Werkzeug, das Verstopfungen von Abwasserpumpen schon im Ansatz erkennt, Störungen automatisch beseitigen hilft und damit Ausfälle und Technikschäden minimiert – „smart pumping“ gewissermaßen, wie der Berliner Wirtschaftsstaatssekretär Nicolas Zimmer heute das „Leuchtturm-Projekt“ nannte.
Nachdem ein Vorläufer-Projekt erforscht hatte, wie es zur Verstopfung von Abwasserpumpen kommt, hat nun das Projekt IMEBA (Innovative mechatronische Eingriffssysteme zur Betriebsoptimierung komplexer Abwassersysteme) Lösungen entwickelt, die Verstopfungen erkennen und aufhalten bzw. wieder entstopfen.
IMEBA ist ein gemeinsames Forschungsprojekt der Technischen Universität (TU) Berlin als Forscher und der Berliner Aucoteam GmbH als Hersteller mit Unterstützung der Berliner Wasserbetriebe als Anwender.
„Wir versprechen uns von den IMEBA-Ergebnissen steigende Wirtschaftlichkeit durch weniger Schäden sowie sinkende Aufwände bei Personal- und Betriebskosten“, sagt Dr. Georg Grunwald, Technik-Vorstand der Berliner Wasserbetriebe.
Das Unternehmen betreibt ein sehr komplexes Abwassersystem, in dem der Feststoffanteil stetig steigt und die von drehzahlvariablen Pumpen bewegten Förderströme je nach Tag, Uhrzeit und Wetter zum Teil stark schwanken. Nun sollen die IMEBA-Ergebnisse schrittweise auf die ca. 150 in Berlin dafür infrage kommenden Pumpen übertragen werden.
In einer Art plexigläsernem Pumpwerk haben Wissenschaftler des Fachgebiets „Fluidsystemdynamik – Strömungstechnik in Maschinen und Anlagen“ der TU Berlin an der Fasanenstraße zahlreiche Maßnahmen zur Vermeidung und Beseitigung von Verstopfungen in Abwassersystemen entwickelt.
Mechatronische Eingriffssysteme und Lösungsmodelle wie z. B. Reinigungs-sequenzen und der Einsatz von Rückspülvorgängen wurden aus der Laborumgebung erfolgreich in die reale Umgebung des Abwasserhauptpumpwerks Lichtenberg an der Fischerstraße transferiert.
An beiden Orten wurden die einzelnen aktiven Maßnahmen systematisch untersucht und mit unterschiedlichen Förderströmen, Drehzahlen und Pumpenkonstruktionen experimentiert. Dabei hat das Projektteam Sensorsignale ausgewertet, aus denen wiederum Startsignale für automatische Gegenmaßnahmen abgeleitet werden konnten.
„Die Automatisierung von Pumpen in der Abwasserförderung haben wir erfolgreich in die Praxis umgesetzt und wir können mittlerweile eine ausgezeichnete Expertise im Forschungsfeld ‚Abwasser‘ vorweisen“, sagt Prof. Dr.-Ing. Paul Uwe Thamsen, Projektleiter von IMEBA und 1. Vizepräsident der TU Berlin. Diese Kompetenzen möchte er auch in Zukunft eingesetzt wissen: „Nun können wir gemeinsam mit den Partnern neue Aufgabenstellungen in dem Bereich angehen.“
