Modernisierungsreport 2019/2020
Korrosionsschutzmanagement auf Kläranlagen

04.12.2019 Beim Abwasserverband Bergstraße gab es im Schaltraum eines Rechengebäudes trotz Lüftungs- und Klimaanlage Probleme mit korrodierten Sammelschienen und Ausfällen der Elektronik.

Bild 1 Die Kläranlage des Abwasserverbandes Bergstraße
© Foto: Dolge Systemtechnik
Bild 1 Die Kläranlage des Abwasserverbandes Bergstraße
Der Abwasserverband Bergstraße ist ein Zusammenschluss mehrerer Gemeinden um Weinheim, die ihr Abwasser in einer gemeinsamen Kläranlage reinigen lassen. Das Einzugsgebiet, durch das die Landesgrenze zwischen Baden-Württemberg und Hessen verläuft, umfasst die Städte und Gemeinden Weinheim, Viernheim, Birkenau, Hemsbach, Hirschberg, Laudenbach und den Abwasserverband „Grundelbachtal“ mit Sitz in Gorxheimertal.

Das Klärwerk liegt, recht idyllisch, nahe dem Segelflugplatz in Weinheim. Hier kümmert man sich an 365 Tagen im Jahr, 24 Stunden am Tag um die Reinigung des Abwassers des Einzugsgebiets. Bei trockenem Wetter sind das etwa 24.000 m³ Abwasser pro Tag. Die Rechenanlage funktioniert wie ein Sieb: An den Stäben der Kletterrechen mit einer Spaltweite von 6 mm bleiben grobe Bestandteile wie z. B. Haare, Blätter, Papiertaschentücher und Wattestäbchen hängen. Pro Tag fallen etwa 200-300 kg Rechengut an. Dieses Rechengut wird in einer Waschpresse gewaschen, entwässert und gepresst. Anschließend wird es in einen Container verladen und zur Müllverbrennungsanlage transportiert.

Aufgabenstellung der Kläranlage

„In unserem Rechengebäude ist, räumlich getrennt, ein Schaltraum. Auf dem Gebäude befi ndet sich eine Lüftungsanlage mit Umluftbetrieb als auch Frischluftbetrieb gepaart mit einer Klimaanlage. Nun haben wir aber trotzdem das Problem, dass in unserem Schaltraum die Sammelschienen korrodieren als auch die Elektronik ausfällt. Wir sind auf der Suche nach Lösungen und würden gerne ihre Meinung hören.“ So lautete der Hilferuf der Verantwortlichen von der Kläranlage. Bei der Besichtigung des Schaltraumes fanden Mitarbeiter der Dolge Systemtechnik einen klassischen Schaltraum mit einem Kabelboden und einem Raumvolumen von ca. 270 m³ vor. Der zuständige Elektromeister Herr Künsting berichtete davon, wie elektronische und elektrische Bauteile in unregelmäßigen Zeitabständen Fehler produzieren bzw. ganz ausfallen.

Nach und nach wurde den Verantwortlichen auf der Kläranlage klar, dass es sich hierbei um Korrosionsschäden durch die korrosiven Gase in der Umgebungsluft handeln musste. Aufgrund eines früheren Akquisekontaktes durch die Dolge Systemtechnik erinnerte man sich an das Telefonat und konnte, nach etwas Recherche, den Kontakt zu dem Experten für saubere Luft herstellen.

Lösungsfindung und Projektrealisierung

Ziel des Korrosionsschutzmanagements für einen Schaltraum ist es, den Schaltraum mit gereinigter Luft in einen leichten Überdruck zu versetzen. Das sorgt dafür, dass alle korrosiven Bestandteile aus dem Schaltraum „verbannt“ werden. Da das vorhandene Lüftungssystem auch mit reiner Außenluft betrieben werden kann, wurde dieses System genutzt, um einen Blower-Door-Test durchzuführen. Bei einem Blower-Door-Test werden alle offensichtlichen Öffnungen des Raumes verschlossen. In diesem Fall wurden, recht schnell und einfach, die vorhandenen Lüftungsöffnungen mit Folie und Klebeband abgeklebt. Danach wurde von Dolge Systemtechnik in der Türöffnung ein transportables Ventilatorsystem mit Hilfe eines Spannrahmens installiert und der Raum mit dem frequenzgesteuerten Ventilator in einen Überdruck versetzt und der entstehende Überdruck gemessen. Dadurch wird die gewünschte Soll-Situation dargestellt. Mit diesem Blower-Door-Test konnte schnell und zuverlässig festgestellt werden, welcher Volumenstrom benötigt wird, um den Schaltraum auf dem gewünschten Überdruckniveau zu halten. Der erste Gedanke war die vorhandene Lüftungsanlage mit einem speziellen Filter auszustatten, der die korrosiven Gase aus der Zuluft herausfiltert. In dem vorliegenden Fall war das aus Platzgründen aber leider nicht möglich.
Bild 2 Das installierte Korrosionsschutzfiltersystem PPU 1000V sorgt in Schalträumen für von korrosiven Gasen befreite Luft. © Foto: Dolge Systemtechnik
Bild 2 Das installierte Korrosionsschutzfiltersystem PPU 1000V sorgt in Schalträumen für von korrosiven Gasen befreite Luft.

Von der Dolge Systemtechnik wurde deshalb vorgeschlagen, das vorhandene Lüftungssystem lediglich im Umluftbetrieb zur Klimatisierung des Schaltraumes zu nutzen und zusätzlich ein kombiniertes Zu- und Umluftfiltersystem vom Typ PPU (Positive Pressurization Unit) zu installieren. Das Korrosionsschutzfiltersystem PPU ist eine autark arbeitende Luftreinigungsanlage zum Schutz von elektrischen oder elektronischen Bauteilen vor Korrosion. Typische Einsatzbereiche der PPU sind Computerräume, Kontrollräume und Standorte an denen elektrisches und/oder elektronisches Equipment eingebaut ist und vor korrosiven Einflüssen geschützt werden muss. Das PPU-Korrosionsschutzfiltersystem zeichnet sich besonders durch den geringen Installations- und Instandhaltungsaufwand aus. Für den Betrieb sind lediglich ein Außenluftanschluss und ein Stromanschluss erforderlich. Für den Außenluftanschluss konnte eine vorhandene Wandöffnung genutzt werden.

Das installierte Korrosionsschutzfiltersystem sorgt nun dafür, dass der Schaltraum mit ausreichend von korrosiven Gasenbefreiter Außenluft für die Erzeugung des Überdrucks im Raum beaufschlagt wird. Das System reinigt die Raumluft ebenfalls kontinuierlich im Umluftprinzip. Diese Funktion sorgt dafür, dass z. B. die durch eine Begehung des Raumes eingebrachten Kontaminationen schnell aus der Raumluft herausgefiltert werden. Alle Anlagenteile wie z. B. der Frequenzumrichter, die Partikelvorfilter, die zwei Korrosionsschutzfilterpassagen, der Ventilator und die Partikelfeinfilterpassage sind über die Fronttüren des Systems leicht zu erreichen. Somit ist auch der Austausch von Filtermodulen sehr einfach durchzuführen. Die Filterung der Luft erfolgt gemäß der ISA 71.04-2013 (Environmental Conditions for Process Measurement and Control Systems: Airborne Contaminants). Dieser Standard entspricht den Garantieansprüchen der meisten Computer- und Elektronikhersteller hinsichtlich der geforderten Umgebungsbedingungen.

Leider wurde der Schutz der Elektrotechnik vor Korrosion in diesem Fall nicht seit der Erstinbetriebnahme des Schaltraumes gewährleistet. Die verbaute Elektrotechnik hat also bereits eine gewisse Vorschädigung durch Korrosion. Dennoch bestätigt der verantwortliche Elektromeister Herr Künsting eine wesentliche Verbesserung der Verfügbarkeit der Elektrotechnik in diesem Schaltraum seit dem Betrieb des Korrosionsschutzfiltersystems.

Sollten Sie ähnliche Aufgabenstellungen oder Beobachtungen in Ihrem Betrieb oder auf Ihrer Kläranlage haben, sprechen Sie uns gerne an.

www.dolge-systemtechnik.de

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