Zwillinge sorgen für reines Wasser

Die neue Abwasserreinigungsanlage Oberengadin wurde als erste ARA in der Schweiz vollständig digital geplant und die Automatisierung virtuell simuliert und getestet. So entsteht eine der modernsten und innovativsten Anlagen der Schweiz.

Effizient, nachhaltig und wirtschaftlich: ARA Oberengadin macht es vor!

Jede Kläranlage hat ihre Eigenheiten und ihr Betrieb ist geprägt durch das «Abwasserverhalten» im Einzugsgebiet. Während in der Nebensaison gerade einmal Abwasser im Umfang von 10 000 Einwohnerwerten anfällt, muss die Kläranlage über die Weihnachtstage oder in den Sportferien mehr als das Zehnfache schaffen. So auch im Oberengadin, wo sich der Inn idyllisch von Samedan nach S-Chanf schlängelt. 

Vollständig digital geplant

Die neue Anlage sammelt künftig das Schmutzwasser des Tals und leitet es in die ARA Oberengadin. So bleibt der Inn bis zu dieser Stelle komplett frei von Abwässern. Durch die steigenden Anforderungen an die ARA, werden auch die Sanierungs- und Umbauarbeiten im laufenden Betrieb schwieriger. Mit einem 3D-Modell können dadurch die verschiedenen Umbauphasen einfacher und genauer geplant und aufeinander abgestimmt werden.

Eine Simulation dieser Art ist neu in der Schweizer Abwasserbranche

Die Projektbeteiligten sind sich einig: Der digitale Zwilling wird im ARA-Umfeld zum Standard. Denn die Kopplung der Leittechnik, dem virtuellen Controller und der dynamischen Simulation für die Abwassertechnik eröffnet neue Möglichkeiten für die Optimierung des ARA-Betriebs. Eine der ganz grossen Vorteile liegt bei der Möglichkeit, verschiedene Betriebsszenarien durchzuspielen. So ist die ARA für ein unvorhergesehenes grosses Regenereignis genauso gerüstet wie für die kommende Wintersaison und kann ihr Betriebsregime jeweils schnell anpassen. Ergänzend lernen die Betreiber auch aus vergangenen Ereignissen, indem sie die realen Daten in die Simulationsumgebung einspielen und das System für dieses Szenario optimieren.

Das komplexe Zusammenspiel modernster Technik 

Der digitale Zwilling erleichtert auch die Automation. Dabei werden die technischen Prozesse mittels virtueller Steuerung simuliert – beispielsweise das Verhalten der zahlreichen Pumpen und Ventile in der SPS. Hilfreich dabei sind die standardisierten Softwareschnittstellen der Steuerungen. Die Anbindung der Sensoren und Aktoren in der Anlage erfolgt mit fast 90 dezentralen Peripherien ET200SP in der Ausprägung High Feature. Bei einer Störung ermöglichen Fehler-LED und ein Hinweis im Webserver der S7-1500 die kanalgranulare Diagnose vor Ort. Über 50 Scalance Switche stellen die robuste Kommunikation in der Feldebene zwischen Steuerung und Peripherie her.

«Eine ARA ist immer in Betrieb, da sind langlebige Komponenten ein Muss. Bei den Siemens Steuerungen wissen wir, dass sie über Jahre zuverlässig funktionieren.»
Reto Steinmann, Leiter Entwicklung bei Chestonag AG

Der verfahrenstechnische Zwilling wird immer wichtiger. Auch wenn es sich nicht für jede ARA und für jeden Betrieb lohnt, verschiedene Betriebsszenarien zu simulieren: Für grössere ARA oder solche mit anspruchsvollem Einzugsgebiet gibt es einen klaren Mehrwert. Nicht zuletzt eignen sich die dreidimensionalen Visualisierungen bestens, dem Endkunden ein technisches Detail anschaulich zu erläutern oder den Besucherinnen und Besuchern am Tag der offenen Türe das Bauprojekt näherzubringen. Gottfried Blaser, Betriebsleiter ARO, freut sich bereits heute auf die Inbetriebnahme der ARA Oberengadin: «Ich bin felsenfest überzeugt, dass unsere digitalisierte Anlage – vor allem bei meinen Berufskollegen, die eine SBR-Anlage betreiben – auf grosses Interesse stossen wird.»

Modernste Technologien, energieeffizient, nachhaltig und wirtschaftlich

Die ARA Oberengadin wird höchste Ansprüche erfüllen, wenn sie 2021 in Betrieb gehen wird. Mit der Biogasproduktion aus dem Reinigungsprozess und einer Solaranlage deckt sie ihren Jahresstromverbrauch und Wärme produziert sie sogar im Überschuss. Das Biogas dient auch als Speichermedium. Daraus produziert die ARA Strom, wenn die Solaranlage nachts oder bei trübem Wetter zu wenig Leistung bringt.

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