Industrien durch Tauchpumpeninnovation von Grund auf verändern

2017 wird das 70-jährige Jubiläum der ersten Flygt Tauchpumpe der Welt gefeiert. Xylem blickt darauf zurück wie sich die Tauchpumpentechnologie im Laufe der Jahre entwickelt hat und was wir in Zukunft erwarten können. 2016 brachte Xylem das erste, intelligente Schmutzwasserpumpsystem der Welt mit integrierter Intelligenz auf den Markt. Erfahren Sie hier, wie diese Technologie weiterentwickelt werden kann.

Was müssen wir tun, um innovative Produkte zu entwickeln? Eine Frage, die sich alle Unternehmen in jedem Industriesegment irgendwann stellen müssen. Unsere Entwicklungsingenieure befanden sich 1940, als die ersten Flygt Pumpen produziert wurden, in der gleichen Situation. Xylems lange und erfolgreiche Innovationstradition haben wir zweifellos dem technischen Fachwissen unserer Entwicklungsingenieure zu verdanken. Dennoch liegt jeder erfolgreichen Innovation ein wichtiger Faktor zugrunde: das Wissen über die entscheidenden Prozessabläufe des Kunden und mit welchen Schwierigkeiten dieser zu kämpfen hat.

Und genau dieses Wissen war es, das Sixten Englesson aus dem schwedischen Emmaboda dazu motivierte, die Frage zu untersuchen, wie eine Tauchpumpe zur Entwässerung verwendet werden konnte. Englesson, der bereits seit Anfang der 1940er Jahre als Entwicklungsingenieur für Flygt Pumpen gearbeitet hatte, wusste, dass unsere Kunden aus der Baubranche diese Art von Technologie benötigten. Eine Erkenntnis, die ihn motivierte, an seiner Lösung zu arbeiten und 1946 einen Prototyp zu entwickeln.

Ein Jahr später, 1947, präsentierte Englesson einen Prototyp der ersten Tauchpumpe zur Entwässerung und Trockenlegung. Eine Innovation, die ganze Industriezweige von Grund auf verändern sollte, das Arbeitsleben von Millionen von Menschen einfacher machen und Unternehmen helfen würde, intelligenter und effizienter zu arbeiten.

Wie stark hat sich die Tauchpumpentechnologie verändert

Seit über 70 Jahren hat Xylems Marke Flygt die Technologie der Tauchpumpen zum Abpumpen und Mischen von Schmutzwasser kontinuierlich verbessert. Und in jedem Schritt haben sich Xylem Ingenieure die Frage gestellt, mit welchen Problemen unsere Kunden zu kämpfen haben. Im Laufe der Jahre hat das Unternehmen bewiesen, dass Innovation ein Teil seiner DNA ist. Es hat moderne Technologien wie verstopfungsfreie Laufräder, intelligente Steuerungen und Pumpenlösungen entwickelt, die effizienter arbeiten.

2016 schrieb Xylem erneut Geschichte, als das Unternehmen das erste intelligente Abwasserpumpsystem der Welt mit integrierter Intelligenz auf den Markt brachte. Xylems Marke Flygt konzentriert sich seit jeher auf die Entwicklung von Technologien, die Gemeinden dabei unterstützen, intelligenter, nachhaltiger und effizienter zu arbeiten und die die Umgebung sicherer machen. Nachfolgend einige Fallstudien, die Xylem zu dem gemacht haben, was wir heute sind.

Wie eine neue Art von Pumpe weltweit zum Einsatz kam

Auf einer alten Schwarzweiß-Fotografie aus dem Jahr 1947 ist Sixten Englesson in einem dunklen Anzug zu sehen. Die eine Hand ruht lässig in seiner Tasche während die andere den Rahmen seines berühmten „Papageienkäfigs“ hält, den Prototyp der ersten Entwässerungstauchpumpe. Der Blick auf das Foto lässt nicht erahnen, was die Pumpe leisten konnte. Die Tauchpumpe legte Kanäle in Kanada trocken, pumpte Gold in Afrika und half mit, in Schweden eine 330 Jahre alte Fregatte vom Meeresgrund zu bergen.

Was war es, das Englessons Pumpe so speziell machte? Vor der Erfindung dieser Pumpe mussten alle, die eine Mine oder eine Baustelle trockenlegen mussten, eine Oberflächenpumpe verwenden. Hierzu waren unzählige Schläuche und Plattformen erforderlich, die ständig bewegt werden mussten. Die Pumpen brannten regelmäßig durch oder gerieten unter Wasser. Außerdem war bei vielen Pumpen der Motor in einem separaten Gehäuse untergebracht, wodurch sie viel Platz beanspruchten.

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Es gab bereits seit den 1920er Jahren Tauchpumpen für sauberes Wasser, die jedoch nicht für schwierigere Einsätze verwendet werden konnten. Englessons Innovation zielte darauf ab, den Motor der Tauchpumpe durch zwei mechanische Flachdichtungen zu schützen. Außerdem veränderte er die Pumpe so, dass deren Motor durch das gepumpte Medium gekühlt wurde. Mit diesen Veränderungen wurde 1948 die Flygt B Pumpe auf den Markt gebracht und schon bald gingen aus der ganzen Welt Aufträge ein.

Alle wollten es beim Pumpen von Schmutzwasser einfacher haben

Der Erfolg der Flygt B Pumpe führte dazu, dass Englesson an einer Tauchpumpe für Schmutzwasser zu arbeiten begann. Das Entwässern und Trockenlegen war bereits eine Herausforderung, noch komplizierter war jedoch der Transport des Schmutzwassers, das als Medium unkalkulierbar ist. Aber Englessons Ideenreichtum sorgte dafür, dass sich ein weiteres Industriesegment von Grund auf verändern sollte.

Knapp zehn Jahre später, 1956, wurde die Flygt C Pumpe lanciert, die zahlreiche Leistungsmerkmale enthielt, mit denen Zeit, Platz und Geld gespart werden konnte. Es war die erste Schmutzwasser-Tauchpumpe der Welt. Um Schmutzwasser aufnehmen zu können, benötigte die Pumpe einen größeren Durchlass, aber die entscheidende Innovation war deren selbstsperrender Anschluss. Die Arbeiter mussten die Pumpe einfach nur ablassen, die sich selbsttätig anschloss. Da der Motor in der Pumpe integriert war, kamen Pumpenstationen fortan mit wesentlich weniger Platz aus. Diese Eigenschaften führten dazu, dass die Gesamtinvestitionskosten sanken.

Ein innovativer Geist, der ständig auf der Suche nach neuen Herausforderungen war

Englessons Erfindungsgeist war nicht auf Pumpen beschränkt, er interessierte sich auch für Aquakulturen und Fischfarmen. Er verließ zwar irgendwann das Unternehmen, um sich anderen Aufgaben zuzuwenden, was aber seiner Innovationslust keinen Abbruch tat. Im Laufe der nächsten Jahrzehnte fuhr Flygt damit fort, die Probleme seiner Kunden durch neue Technologien und preisgekrönte Innovationen zu lösen.

In den 1990er Jahren sahen sich die Ingenieure mit einem ernsthaften Problem konfrontiert, das unbedingt gelöst werden musste: verstopfte Flügelräder. Jedes Mal, wenn eine Abwasserpumpe verstopft war, musste ein Wartungsteam ausrücken und die Pumpe säubern, was teuer und zeitaufwendig war. Ganz zu schweigen von dem Problem überlaufender Kanäle und den damit einhergehenden Gefahren für die Umwelt.

Um dieses Problem zu lösen, brachte Flygt 1997 die erste N-Pumpe auf den Markt. Die Pumpe hatte ein verstopfungsfreies, hydraulisches Design mit der Bezeichnung N-Technologie, das ein Zusetzen verhindert und ungeplante Wartungskosten reduziert. 2009 verbesserten die Ingenieure das Design durch Einführung des Adaptive N Flügelrads. Dieses Flügelrad bewegt sich nach oben und ermöglicht es, dass größere Objekte und Verschmutzungen passieren können. Mit diesen Innovationen können Xylem Kunden heute ein verstopfungsfreies, hocheffizientes Pumpen von Schmutzwasser erwarten.

Die perfekte Pumpenstation entwickeln

Aber es standen noch weitere Aufgaben an. Seit Jahrzehnten waren viele Pumpenstationen nicht mehr als mit Beton ausgekleidete Löcher mit flachem Fundament. Flygt Ingenieure begannen zu untersuchen, wie die Form des Pumpensumpfs in einer Station den Strom des Schmutzwassers beeinflusste. Sie entdeckten, dass die Effizienz einer Pumpenstation durch die Ausformung des Pumpensumpfs markant gesteigert und der Reinigungsaufwand reduziert werden konnte, da es nicht länger zu unerwünschtem Absetzen von Sediment kam.

1997 wurde die Flygt TOP Pumpenstation auf den Markt gebracht: eine vorfabrizierte Pumpenstationlösung, die durch einzigartige Leistung überzeugt. Die Station ist so konzipiert, dass es zu stärkeren Verwirbelungen kommt und somit mehr Feststoffe aus dem Pumpensumpf entfernt werden. Hierdurch bleibt nur ein Minimum an Rückständen im Pumpensumpf zurück, die im nächsten Pumpenzyklus entfernt werden. Ein weiterer Vorteil der TOP Stationen ist deren einfache Installation mit kompaktem, platzsparendem Design.

Die intelligenteste Pumpe der Welt entwickeln

Seit Sixten Englessons erster Entwässerungstauchpumpe bis zum heutigen Tag haben sich Xylems Ingenieure immer den schwierigsten Herausforderungen gestellt, um ihren Kunden die Arbeit zu erleichtern. 2016 war es mit Flygt Concertor, dem ersten intelligenten Schmutzwasserpumpsystem der Welt mit integrierter Intelligenz, erneut so weit. Dieses intelligente System zum Pumpen von Schmutzwasser erkennt die Bedingungen in seiner Umgebung, passt seine Leistung in Echtzeit entsprechend an und liefert ein Feedback an die Betreiber der Pumpenstation.

Flygt Concertor gibt Pumpensystemen zudem eine noch nie dagewesene Flexibilität. Es zeichnet sich durch ein Leistungsfeld mit unendlichen Leistungskurven aus, und das System ist vorfabriziert, um Zeit und Kosten ab Zeitpunkt der Installation zu sparen.

Das Pumpensystem vereint zudem Pumpensumpf- und Leitungsreinigungsfunktionalitäten in einer einzigen, integrierten Lösung, die es ermöglicht, Probleme mit Schwemmgut sowie Ablagerungen in den Leitungen zu meistern. Diese Pumpenreinigungsfunktion erkennt und beseitigt zusammen mit der adaptiven N-Hydraulik Verstopfungen, die durch große Schwemmpartikel verursacht werden.

Kurz und gut – Flygt Concertor vereinfacht das Pumpen, das Reinigen und die Wartung und reduziert gleichzeitig den Energieverbrauch mit optimaler Leistung, die auf Echtzeitbedingungen basiert. Ein weiterer Vorteil des Systems ist seine Skalierbarkeit, d. h., dass Bediener neue Funktionen hinzufügen können, ohne dass dadurch deren Erstinvestition beeinträchtigt wird. Da Flygt Concertor sich an unterschiedliche Voraussetzungen anpassen kann, verringert sich die Anzahl der erforderlichen Pumpen, die zum Abdecken sämtlicher Applikationen erforderlich sind.

Kunden auf der ganzen Welt profitieren bereits von Flygt Concertors innovativen Leistungsmerkmalen. In einem Zeitraum von ca. sechs Monaten zwischen 2015 und 2016 konnte eine Pumpenstation in der Heathrow Airport Central Sanitation Unit (GB) ca. 87 Prozent seiner Jahreskosten für Reinigung und Wartung sparen. Genau wie die Gemeinde St. Tammany Parish (USA), die Concertor ab August 2015 probeweise einsetzte, und aufgrund des sinkenden Energieverbrauchs während Zeiten mit geringerem Bedarf $1 000 an Energiekosten pro Monat einsparen konnte.

Die Zukunft von Tauchpumpensystemen

Wie immer stellen sich Xylems Ingenieure die Frage: welche Probleme müssen unsere Kunden lösen? Ein Blick auf globale Trends wie Urbanisierung, steigende Energiekosten und eine veraltete Infrastruktur zeigt, dass dringend etwas geschehen muss. Zum Glück gibt es eine Reihe vollkommen neuer Lösungen.

Seit es Internet of Things und Big Data gibt, haben Städte und Unternehmen damit begonnen, zunehmend Geräte und Systeme zu verbinden. Dies schafft neue Möglichkeiten und neue Herausforderungen. Konnektivität kann die Effizienz steigern und die Kosten senken, sie erhöht jedoch auch die Menge der generierten Daten erheblich. Im Schmutzwassersektor werden Versorgungsunternehmen neue Lösungen benötigen, um Ausrüstungen und Systeme zu verbinden und um die dadurch generierten Daten zu verarbeiten und zu analysieren.

2016 erwarb Xylem Sensus, einen globalen Marktführer im Bereich intelligente Messgeräte, Netzwerktechnologie und Datenanalyselösungen. Derzeit arbeitet Xylem mit Sensus daran, intelligente Produkte und Datenanalysen mit Schmutzwassersystemen zu kombinieren, die den Kunden die geringstmöglichen Lebenszykluskosten liefert.

Ungeplante Wartungsarbeiten z. B. sind der zentrale Faktor, der die Kosten beeinflusst, die Versorgungsunternehmen durch ihre Ausrüstung entstehen. Aber was wäre, wenn ungeplante Wartungseinsätze eliminiert werden könnten? Bei herkömmlichen Überwachungssystemen wird ein Alarm ausgegeben, wenn die Kanalisation übergelaufen ist, und ein Wartungsteam rückt aus. Durch das Sammeln und Analysieren von Daten kann ein System jedoch prädiktive Analysen verwenden, damit es erst gar nicht zu einem Überlauf kommt.

Xylem ist zudem dabei, innovative, neue Geschäftsmodelle für Schmutzwasser zu untersuchen, bei denen alle Pumpen und wichtigen Ausrüstungsteile mit einer Cloud verbunden sind. Dann müssten sich Bediener nicht länger darüber Gedanken machen, wie sie optimale Einstellungen für die einzelnen Pumpen ermitteln und diese überwachen. Stattdessen werden die Pumpensysteme fernüberwacht, indem Xylem Spezialisten Datenanalyseverfahren einsetzen, um eine optimale Leistung zu erreichen und vorbeugende Wartungen sicherzustellen.

Vor vielen Jahren stellte sich Sixten Englesson vor, welche Probleme er lösen könnte, wenn eine Pumpe auf dem Boden einer Mine platziert würde. Heute denkt Xylem darüber nach, welche Probleme wir für Kunden lösen könnten, indem komplette Pumpensysteme in die Cloud gelegt werden.

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