Mit weltweit 10.000 errichteten Anlagen, die eine Milliarde Menschen versorgen, ist Degrémont ein Experte auf dem Gebiet der Wasseraufbereitung. Das Unternehmen entwickelt und baut Anlagen zur Trinkwassergewinnung, Entsalzung, Abwasseraufbereitung und Klärschlammaufbereitung für Kommunen und Industrien. Um einen effizienten Betrieb der Werke zu gewährleisten, setzt Degrémont für die Druckmessung und Füllstandserkennung die digitalen Geräte TED50 und ED752 von Baumer in seinen Anlagen ein.

Die 1939 in Paris gegründete Degrémont ist eine Tochtergesellschaft des französischen Wasser- und Entsorgungskonzerns Suez Environnement. „Unsere Hauptgeschäftsfelder sind Abwasserbehandlung, Meerwasser-Entsalzung (umgekehrte Osmose) und Trinkwassergewinnung. Darüber hinaus haben wir auch Know-how in der Klärschlammaufbereitung", erklärt Patrick Descamps, Ingenieur und Instrumentierungsexperte am Unternehmenshauptsitz in Rueil-Malmaison. In Großprojekten kann Degrémont vom Betrieb über die Prozessoptimierung bis hin zur technischen Unterstützung und Wartung der Installationen alles abwickeln. „Da wir uns für die Effizienz der Einrichtungen verbürgen, müssen wir in unseren Lösungen zuverlässige Messgeräte verwenden, die hochmodern sind, sich einfach parametrieren und an die Prozessanforderungen anpassen lassen", ergänzt Descamps.

Vorteile digitaler Messinstrumente
Wenn es um die Wahl der Prozessinstrumentierung geht, ist die analoge Technologie für einfaches Messen oder die Überwachung von Anwendungen meist zufriedenstellend. Schon seit einigen Jahren setzt Degrémont mechanische Instrumente von Baumer für die Druck- und Temperaturmessung ein. Sobald jedoch Daten lokal wiederhergestellt oder eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit gewährleistet werden müssen, ist der Wechsel zu digitalen Technologien entscheidend. „Sobald wir es für notwendig halten, ersetzen wir unsere mechanischen Druckmesser, Druck- und Temperaturschalter durch elektronische Geräte. Das ist der Grund, weshalb wir uns an Baumer gewandt haben", so Descamps. „Nachdem wir mit Baumers mechanischen Instrumenten seit vielen Jahren bestens zufrieden sind, war es selbstverständlich, dass wir weiter mit diesem zuverlässigen Partner zusammenarbeiten, da er uns technische Lösungen zur Verfügung stellen kann, die unseren Anforderungen entsprechen", führt Descamps weiter aus. „So kann zum Beispiel ein einziger elektronischer Druckschalter die Funktionen von drei vorher eingebauten Geräten übernehmen, da er einen eingebauten Digitaldruckmesser und einen Drucksender hat."

Vor-Ort-Programmieren der ­Druckschalter
Der TED50 von Baumer ist ein digitaler Druckschalter mit zwei galvanisch getrennten Grenzwertausgangssignalen mit einem 400 mA-Schaltausgang bei 60 VDC. Er misst Druckbereiche von 0...1 bis 0...400 bar für den absoluten Druck und von -1...0 bis 0...400 bar für den relativen Druck. Das Ausgangssignal wird über einen dreipoligen Stromkreis erreicht. „Die galvanische Trennung vermeidet Störungen und schützt die Stromkreise, weil zum einen die Energieversorgung des Druckschalters von den Ausgangssignalen galvanisch getrennt wird und zum anderen die Grenzwerte gegenseitig isoliert werden», erklärt Gérard Demeulenaere, Produkt-Marketing-Manager bei Baumer in Frankreich.
„Dank der integrierten Software können die Schaltpunkte an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung angepasst werden, sodass die beiden Relaiskontakte an den voreingestellten Druckwerten öffnen oder schließen", fügt Descamps hinzu. Außerdem ist die Vor-Ort-Programmierung des Instruments mithilfe der drei an der Vorderseite befindlichen Tasten ein Kinderspiel. Sie ermöglichen die Einstellung verschiedener Funktionsparameter wie der Werte für den oberen und unteren Schaltpunkt, der Hysterese jedes Schaltpunktes oder des aktiven Zustands der einzelnen Schaltausgänge. Der Einstellbereich für die Grenzwerte reicht von 2 - 98 % der Messspanne, und die typische Ansprechzeit der Schaltausgänge liegt bei 20 ms. „Aufgrund der hohen Leistung des TED50 mit einer Genauigkeit von ± 0,5 % der Messspanne, einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,2 % und einer Temperaturdrift von maximal 0,015 % der Messspanne pro °C eignet sich das Gerät insbesondere für Installationen in der Wasseraufbereitung", betont Demeulenaere.
Degrémont hat sich für den TED50 auch aufgrund der hohen Vibrationsfestigkeit von 1,5 mm (10 Hz...55 Hz) und 20 g (55 Hz...2 kHz) gemäß EN 60068-2-6 entschieden. „Diese Unempfindlichkeit gegenüber Vibrationen ist viel höher als bei mechanischen Instrumenten und besonders wichtig, weil unsere Installationen aus Rohrleitungen und Verdrängerpumpen bestehen", erläutert Descamps. Schließlich wurde der digitale Druckschalter von Baumer auch ausgewählt, weil er mit einer Vielzahl an Druckanschlüssen erhältlich ist, unter anderem mit einem frontbündigen Membrananschluss, der sich ideal für Anwendungen mit ungeklärtem Abwasser eignet.
Der auf Mikroprozessor-Technologie basierende TED50 ist in einem robusten Edelstahl-Gehäuse untergebracht. „Wir bieten innerhalb der TED-Druckschalter-Baureihe auch Versionen mit PNP-Transistoren als Schaltausgängen, einem Modbus-Ausgangssignal (0 - 10 V) und einer ATEX-Zulassung sowie eine um 300° drehbaren Ausführung an", ergänzt Gérard Demeulenaere.
Druckmessgeräte sind in den von Degrémont gebauten Anlagen fast in allen Prozessen zu finden. Die TED50-Druckschalter werden beispielsweise in den Klärschlammaufbereitungsanlagen in Limay und Le Havre sowie in den Trinkwassergewinnungsanlagen in  Saint-Cloud und Apremont eingesetzt. „In Umkehrosmose-Anlagen, die Meerwasser in Trinkwasser aufbereiten, werden die Druckschalter auf Membranabscheider aus meerwasserbeständigen Materialien wie Monel oder Hastelloy C gebaut, um Korrosion zu verhindern. Dies ist zum Beispiel in den Anlagen in Al Dur (Bahrain), Barka (Oman) und Barcelona (Spanien) der Fall", fügt Descamps hinzu. Bislang hat Degrémont weltweit etwa 300 TED50-Druckschalter installiert.

Ultrafor-Prozess zur ­Abwasserreinigung
Der TED50 wird auch in der von Degrémont entwickelten Lösung Ultrafor verwendet. In diesem biologischen Prozess für die Behandlung von kommunalem Abwasser wird die herkömmliche Reinigungsmethode durch Ultrafiltrieren ersetzt. Durch die Kombination aus biologischer Behandlung und Membranfilter-Technologien ermöglicht Ultrafor, qualitativ hochwertiges Wasser in die natürliche Umgebung zurückfließen zu lassen oder aufbereitetes Wasser weiter zu verwenden. Diese Lösung ist bereits in vielen Städten innerhalb Frankreichs sowie im Ausland (Katar, Kanarische Inseln) im Einsatz.

Tauchsonde für die hydrostatische Füllstandsmessung
In der Wasseraufbereitung ist die Zuverlässigkeit von Messgeräten zur Tiefenmessung äußerst wichtig. Der Druckmessumformer ED752 basiert auf dem Prinzip der hydrostatischen Füllstandsmessung. In der Verwendung als Tauchsonde ermöglicht das Gerät eine hohe Genauigkeit bei der Tiefenmessung auch beim Einsatz in Klärschlamm und Abwasser. Zudem wird die Messung nicht wie bei Ultraschallsensoren durch Schaumbildung, Schwebstoffe und Kondenswasserbildung im Tank beeinträchtigt. Descamps erläutert, wie wichtig dieses Kriterium ist: „Wenn eine Flüssigkeit aus vier Metern Höhe in eine sieben Meter tiefe Grube fällt, kann sich der Schaum, der hier gebildet wird, zu einer Höhe von einem Meter erheben." Zudem sind Ultraschallsensoren schwieriger zu installieren, weil sie in einem gewissen Abstand zur Außenwand platziert werden müssen. Damit entsteht eine Totzone unter dem Sensor, wodurch es zu Fehlmessungen kommen kann.

Der ED752-Druckmessumformer enthält eine piezoresistive Siliziumzelle, die mittels einer Edelstahlmembrane und einer Druckübertragungsflüssigkeit vom Prozessdruck isoliert wird. Der Sensor ist anodisch auf eine sehr stabile Glasbasis aufgebracht, die wiederum in einer Konstruktion aus Edelstahl verankert ist. Der so gewählte Zellenaufbau garantiert ein außergewöhnlich gutes thermisches Verhalten. Die Elektronik ist in dem hermetisch dichten Edelstahlgehäuse untergebracht. Dadurch ist der ED752 äußerst resistent gegenüber Schocks und Vibrationen. Der vollständig aus Edelstahl hergestellte Druckmessumformer ist auch mit einem Druckanschluss aus Hastelloy C lieferbar, womit er sich für Anwendungen mit aggressiven Flüssigkeiten wie Meerwasser eignet. Die Schutzartklasse ist IP 68.

Messung von Differenzdruck­schwankungen
Baumer hat eine zuverlässige Lösung entwickelt, um den Verschmutzungsgrad von Filtern in Wasserbecken festzustellen. Ein System bestehend aus zwei ED752-Tauchsonden und einem DX Display misst Differenzdruckschwankungen, die durch die Verstopfung des Filters verursacht werden. Die beiden ED752-Druckmessumformer messen jeweils den Druck vor und hinter dem Filter. Das DX Display empfängt die Signale der beiden Tauchsonden, berechnet den Differenzdruck und konvertiert ihn in ein analoges Ausgangssignal (4...20 mA). „Diese Lösung ist für die Wartung unserer Umkehrosmose-Anlagen interessant, bei denen Wasser aus dem Meer gepumpt wird und verschiedene Rückstände enthält", erklärt Descamps.

Suche nach der passenden Technologie
Auch andere Baumer-Produkte eignen sich gut für die Prozesse in der Wasseraufbereitung: das digitale Thermostat ETTN (eine „Temperatur"-Version des TED50), der Leitfähigkeitssensor LSK und auch der Füllstandsschalter LFFS, der unempfindlich gegenüber Ablagerungen ist und sich somit für die Erkennung von oberen Füllstandsgrenzen in Wasseraufbereitungsanlagen sehr gut eignet. „Um den nahtlosen Betrieb der Anlagen und eine einfache Wartung zu gewährleisten, haben wir nach den effektivsten Messinstrumenten in Bezug auf Technologie und Zuverlässigkeit gesucht.

Firmeninfo
Die Baumer Group ist ein international führender Hersteller von Sensoren und Systemlösungen für die Fabrik- und Prozessautomation. Das innovative Familienunternehmen beschäftigte 2009 weltweit rund 2.000 Mitarbeiter in 35 Niederlassungen und 18 Ländern. Der langjährige Erfolg begründet sich in einer hohen Kundenorientierung sowie einem innovativen und breit gefächerten Produktportfolio der fünf Produktsegmente Sensor Solutions, Motion Control, Vision Technologies, Process Instrumentation und Gluing Systems.