Betreiber von Wasser- und Abwasserwerken stehen vor der Herausforderung, dass Pumpen unerwartet ausfallen können. Hilfe bieten hier smarte Sensoren, mit denen der Zustand der Komponenten des Antriebsstrangs überwacht werden kann. Die erhobenen Daten liefern Informationen, mit denen mögliche Probleme rechtzeitig behoben werden können, bevor sie Schäden verursachen. Ineffizienzen im Pumpensystem werden erkannt und der Wartungsaufwand reduziert. Dies steigert die Verfügbarkeit der Pumpen, senkt den Energieverbrauch, erhöht die Lebensdauer und macht die Wartung effizienter.

Damit ein einwandfreier Betrieb von Wasser- und Abwasserwerken gewährleistet werden kann, ist es notwendig, über den Zustand der im Betrieb befindlichen Pumpen stets informiert zu sein. So können Probleme frühzeitig erkannt und behoben sowie Ausfälle vermieden werden. Doch ein kontinuierliches Monitoring der Pumpen bringt auch noch weitere Vorteile. So lassen sich zum Beispiel Betriebsdaten erfassen und durch ihre Auswertung die Produktivität der Anlage steigern, während gleichzeitig das Material vor Überlastung geschützt wird. Die positiven Folgen: Unnötige Kosten werden vermieden und der Wissensgewinn über die eigene Anlage steigt.

Der Markt bietet heute intelligente Sensoren, mit denen Informationslücken geschlossen und Mitarbeiter bei der schnellen und einfachen Wartung unterstützt werden können. Diese Sensoren sammeln nicht nur Daten, sondern liefern auch wertvolle Informationen, die – meist über Cloud-Tools – ausgewertet werden können. Dabei ist es sinnvoll, nicht nur einzelne Komponenten anspruchsvoller Infrastrukturen zu überwachen, sondern ganze Antriebsstränge mit Sensoren auszustatten, um Zusammenhänge einfacher zu erkennen und Abläufe zu optimieren.

ABB setzt für die Antriebstechnik auf ein Baukastensystem, das je nach Anlage einfach und individuell zusammengestellt werden kann. Ein Bestandteil ist der ABB Ability™ Smart Sensor für Pumpen. Er wird auf einfache Weise an dem Gerät angebracht und misst regelmäßig und präzise Schlüsselparameter wie Temperatur und Vibration. Auf Basis dieser Messungen berechnet der nur scheckkartengroße Sensor die Zustandsindikatoren zur Erkennung genereller Probleme bei Pumpen wie Kavitation, Lagerschaden, Probleme mit der Pumpenschaufel, gelockerter Sitz, Unwucht oder Überhitzung. Diese Indikatoren liefern wertvolle Informationen über den Zustand und die Leistung der Pumpe. Hiermit kann der Ausfall einer Pumpe durch das Erkennen frühzeitiger Anzeichen eines allgemeinen Betriebsproblems vorhergesagt werden. Die Wartung kann entsprechend dem tatsächlichen Bedarf geplant werden und muss sich nicht mehr an allgemeinen Plänen orientieren. Der ABB Ability Smart Sensor verwandelt auf diese Weise herkömmliche Pumpen in smarte, drahtlos verbundene Geräte und bietet Hilfe bei der

• Erkennung von Ineffizienzen im System
• Reduzierung von Gefahren für den Betrieb und Verminderung des Wartungsaufwandes
• Verhinderung unerwarteter Ausfälle
• Verlängerung der Anlagenlebensdauer

Der Sensor kommuniziert drahtlos über ein Smartphone, Tablet oder ein Bluetooth-Gateway unter Verwendung der Verschlüsselungsprotokolle nach Industriestandard. Die Daten werden mit einer speziell entwickelten, cloudbasierten Software analysiert und dem Anlagenbetreiber oder Dienstleister als verwertbare Informationen für die Wartungsplanung zur Verfügung gestellt. Sollte es zum Beispiel zu einer dauerhaften leichten Überhitzung einer Pumpe kommen, können diese Daten einfach auf der Plattform eingesehen und der Fehler behoben werden, bevor es zu einem Schaden kommt und das gesamte Bauteil ausgetauscht werden muss. Das Ergebnis ist eine zuverlässige Auswertung aller relevanten Daten, die für Mitarbeiter jederzeit und von überall aus abrufbar sind. Dank einfacher Montage in einem Plug-and-Play-System entstehen keine hohen Kosten bei der Installation. Zudem ist eine schnelle Inbetriebnahme sowohl der Sensoren als auch des lizenzierten Auswertungstools möglich. So können Wasser- und Abwasserwerke komfortabel und in kürzester Zeit ihre gesamte Anlage in eine intelligente und zukunftsorientierte Gesamtlösung verwandeln, die Planungssicherheit und Kosteneinsparungen bietet.

Besonders wichtig ist das Thema IT-Sicherheit. Neben verschlüsselter Kommunikation auf allen Wegen kann der Sensor zusätzlich wahlweise mit einer 16-Bit-PIN verschlüsselt werden. Die Messdaten sind zudem gemäß NIST-Empfehlungen nach 128-Bit-AES-Standard verschlüsselt. Da die Software keinen direkten Zugriff auf die Geräte hat, kann kein Angriff von außen Einfluss auf den Betrieb der Anlage nehmen und diese stören oder gar lahmlegen.

Eingesetzt wird der ABB Ability Smart Sensor unter anderem beim Schweizer Unternehmen Egger. Der mittelständische Pumpenhersteller aus Cressier suchte nach einer Möglichkeit, drohende Probleme von Pumpen durch Fernüberwachung frühzeitig zu erkennen und so Wartungsarbeiten erstmals prophylaktisch durchführen und Stillstandszeiten deutlich reduzieren zu können. Gemeinsam mit ABB entwickelte das Unternehmen daher den speziell auf die Erfordernisse von Pumpen zugeschnittenen Smart Sensor. Die gebündelte Erfahrung der Ingenieure und Wissenschaftler beider Unternehmen führte rasch zu dem erwünschten Ergebnis. Zustandsmeldungen und Leistungskennzahlen werden erfasst und über ein Gateway an die ABB Ability Cloud übertragen. Die Pumpenbetreiber können die Daten dann über eine App auf ihrem Smartphone oder in einem Browser ablesen. Für die Anwendung geeignet sind Kreiselpumpen, die Wasser beziehungsweise wasserähnliche Medien fördern und deren Drehzahl maximal 6.000 Umdrehungen/Minute beträgt.
Neben dem Einsatz in Pumpen sind die Sensoren auch für Niederspannungsmotoren, Stehlager und Reduziergetriebe erhältlich. Alle sorgen für detaillierte Informationen, welche die Wartungsplanung erleichtern. Beim Smart Sensor für Motoren etwa lassen sich damit Stillstandszeiten um bis zu 70 % reduzieren. Gleichzeitig wird die Lebensdauer um bis zu 30 % verlängert und der Energieverbrauch um bis zu 10 Prozent gesenkt.