Erfolgsgeschichte Trübungsmessung

Die Kraft des Wassers

Erneuerbare Energien und die Abkehr von fossilen Brennstoffen werden immer wichtiger. So wurden allein im Jahr 2020 rund 20 % des deutschen Endenergieverbrauchs durch Alternativenergien gedeckt, darunter 18,6 Mrd. kWh durch Wasserkraft. Auch international ist die Energiewende ein Fokusthema und wurde in den Jahren 2004 bis 2019 mit weltweit 302 MRD Dollar bezuschusst. Eines der Länder, die bewusst in regenerative Energien investieren, ist das südamerikanische Ecuador.

Aufgabenstellung

Die Elektrizitätsgesellschaft von Ecuador, die CELEC EP, betreibt am Rio Mazar mehrere Wasserkraftwerke mit einer Gesamtleistung von 20,8 MW. Davon werden 6,2 MW in der Zentrale Alazán gewonnen; das dafür notwendige Wasser wird über einen Kanal vom Fluss zum Kraftwerk geleitet. Da der Fluss auf einer Höhe von rund 3850 m in den Anden entspringt und vorwiegend durch Bergland fließt, unterliegt die Wassernutzung allerdings großen klimatischen Herausforderungen.

Besonders nach Unwettern trübt sich das Wasser stark mit Sedimenten, was zu technischen Störungen und einer erhöhten Turbinenabnutzung im Kraftwerk führen kann. Eine robuste Messung mit einem digitalen Trübungssensor im Zulaufkanal des Wasserkraftwerks und die Installation eines wetterfesten Messumformers am Ufer des Kanals sollen Abhilfe schaffen
und rechtzeitige Gegenmaßnahmen ermöglichen. Außerdem sollen die Reinigungsintervalle des Sandfangs optimiert werden.



Die Anden als klimatische Herausforderung

Lösungsansatz

Realisiert wurden die Anforderungen durch unsere Vertretung in Ecuador, der Firma Swissesor unter Geschäftsführer Herrn Dipl.-Ing. Michael Wohlend. Zum Einsatz kamen der digitale Trübungssensor JUMO ecoLine NTU und der Messumformer JUMO AQUIS 500 RS. Der Trübungssensor hält einer Strömung von maximal 3,44 m³/s stand und wurde für stabile Messwerte mit 2 Sicherungsketten fixiert. Zur Vermeidung von Zopfbildung wurde er zusätzlich mit einer Taucharmatur beweglich an einem Ausleger mit Kette im Zulauf installiert. Das 90°-Streulichtprinzip des Sensors erlaubt einen weiten Messbereich und den Einsatz in unterschiedlichsten Anwendungen. Die Messdaten werden direkt im Sensor aufbereitet und über eine RS485-Schnittstelle mit einem besonders störungsunempfindlichen Modbus-RTU-Protokoll zum Anzeigegerät JUMO AQUIS 500 RS übermittelt. Von dort erfolgt die Weiterleitung an das SCADA-System des Kraftwerks. Der AQUIS selbst besitzt ein wasserdichtes Aufbaugehäuse gemäß IP67 und wurde zum Schutz vor der oft rauen Witterung in einen kleinen Schaltschrank eingepasst.

Der Sandfangzulauf, gespeist aus dem Flusswasser, mit Sensorinstallation

Der Sandfangzulauf, gespeist aus dem Flusswasser, mit Sensorinstallation

Schaltschrank geöffnet mit JUMO AOUIS 500 RS als Anzeige und Schnittstelle zur SCADA

Schaltschrank geöffnet mit JUMO AOUIS 500 RS als Anzeige und Schnittstelle zur SCADA

Projektergebnis

Der Kunde wollte eine verlässliche Kontrolle der Wasserqualität durch eine kontinuierliche Überwachung und Übertragung der Trübungswerte. Die Anforderungen wurden durch die Firma Swissesor, die JUMO-Vertretung in Ecuador, mittels ecoLine NTU und AQUIS 500 RS perfekt gelöst.