HUBER meistert wachsende Herausforderungen bei der Abwasserbehandlung durch digitale Lösungen: HUBER Cloud Solution HCS

• Steigenden Betriebskosten und Qualitätsanforderungen durch digitale Lösungen entgegenwirken
• Optimierungspotentiale durch Datenauswertung erkennen und nutzen
• HUBER Cloud Solution HCS als Basis für künftige weitere Services

Die Herausforderungen bei der Abwasserbehandlung wachsen stetig und die adäquate Behandlung von Abwasser und Schlamm auf Kläranlagen gestaltet sich immer schwieriger. Gründe hierfür sind die steigenden Anforderungen an das behandelte Abwasser und den Schlamm bei gleichzeitig knapper werdenden Personalressourcen und steigenden Kosten für Energie und Betriebsstoffe. In der Folge muss die Behandlung von Abwasser und Schlamm auf effiziente Weise optimiert werden.

Die Herausforderungen: Steigenden Betriebskosten und Qualitätsanforderungen durch Potentiale der Digitalisierung entgegenwirken

Um diese Herausforderungen erfolgreich zu meistern und Kläranlagen beim Betrieb zu unterstützen, entwickelt HUBER neue Lösungen und Services. Das Unternehmen nimmt dabei die Vorteile der Digitalisierung und der digitalen Transformation immer stärker in den Blick und entwickelt seine Produkte und Lösungen weiter, indem es digitale Potentiale konsequent in den Prozess der Produktentwicklung einfließen lässt.

Die Ziele: Zustandsbeschreibung und Optimierungspotentiale durch die Auswertung von Daten

Als „Rohstoff“ der digitalen Transformation gelten in erster Linie Daten. Diese entstehen an einer Maschine oder einem Prozess zu jedem Zeitpunkt durch den Einsatz von Sensoren und Aktoren. Die Sammlung und anschließende Auswertung dieser Daten erfordert sowohl spezifisches Wissen über die Maschine und die Verfahrenstechnik als auch Kenntnisse aus der Mathematik und Statistik. Die Auswertung ermöglicht es, den Zustand einer Maschine oder eines Prozesses zu beschreiben und Optimierungspotentiale aufzuzeigen. Diese können sowohl Empfehlungen zum verschleißärmeren Betrieb, Hinweise zur Reduktion des Strom- und Wasserverbrauchs, sowie Vorschläge zur Verringerung von Betriebsstoffen, wie z.B. Fäll- und Flockungshilfsmitteln, sein.

Die Umsetzung: Aufbau der HUBER Cloud Solution HCS

Zur Umsetzung dieser Ziele hat HUBER die Entwicklung der HUBER Cloud Solution HCS gestartet, in der die digitalen Serviceangebote künftig gebündelt werden. Grundlage dieses Service bildet die Aufnahme der Daten an der lokalen Schalt- und Steueranlage der Maschine oder des Prozesses und die Übermittlung der Daten in verschlüsselter Form über das Internet in die HUBER Cloud.

Dazu stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung: So ist es zum einen möglich, die Datenaufnahme direkt in die vorhandene speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) zu integrieren. Dazu wird das Programm der SPS so angepasst, dass diese die im Steuerungsprogramm vorhandenen Datenpunkte über die Internetverbindung versendet. Die Internetverbindung wird dabei durch ein Mobilfunkmodem aufgebaut, das zusätzlich im Schaltschrank verbaut wird.

Zum anderen besteht die Möglichkeit, ein IoT-Kit (IoT = Internet of Things, dt. Internet der Dinge) einzusetzen. Um die Daten der Maschine bei diesem Aufbau in die HUBER Cloud übermitteln zu können, wird eine Verbindung zwischen der lokalen Steuerung und dem IoT-Kit benötigt. Über diese Verbindung kann die SPS der lokalen Steuerung dem IoT-Controller des IoT-Kits diejenigen Datenpunkte bereitstellen, die in die HUBER Cloud übermittelt werden sollen. Der IoT-Controller des IoT-Kits kann die bereitgestellten Datenpunkte anschließend über die hergestellte Verbindung abholen und in verschlüsselter Form an die HUBER Cloud senden. Zum Aufbau der dafür benötigten Internetverbindung ist im IoT-Kit ein Mobilfunkmodem verbaut.

Die Daten in der HUBER Cloud

In der HUBER Cloud werden die Daten entgegengenommen und gespeichert, sodass sie für die weitere Verarbeitung zur Verfügung stehen. Dies beinhaltet zum einen die Echtzeitberechnung von Kennzahlen, anhand derer der Zustand der Maschine oder des Prozesses interpretiert werden kann. Sowohl bei untypischen, sprunghaften Veränderungen als auch bei schleichenden, allmählichen Verschlechterungen der Kennzahlen können dem Betreiber unmittelbar Handlungsempfehlungen zur Erhaltung und Verbesserung des Prozesses gegeben werden.

Zum anderen werden die Daten zur weiteren Analyse herangezogen, um zusätzliche Kennzahlen zu erstellen und neue Erkenntnisse zu gewinnen. Auf diese Weise profitieren Kunden kontinuierlich vom ständig wachsenden Wissen von HUBER und reduzieren sowohl ihre Zeit zur Fehlersuche und Prozessoptimierung als auch ihren Aufwand zur Instandhaltung der Maschinen. Alle aufgenommenen Daten sowie die berechneten Kennzahlen werden im HUBER Portal visualisiert und stehen so auch dem Betreiber jederzeit online zur Verfügung.

Des Weiteren stellt das HUBER Portal die Basis für weitere Services dar, die HUBER in Zukunft entwickeln und implementieren wird, um Kunden beim Betrieb der HUBER Maschinen und Verfahren bestmöglich zu unterstützen.