Durch eine neue, automatische Hebelverstellung können Eisele Vertikalpumpen in Biogasanlagen per SPS und App von Rühren auf Pumpen umgeschaltet werden und so vollautomatisiert und ohne ein zusätzliches Rührwerk homogenisiert werden. Die Rühr- und Pumpzeiten können bei kleineren Vorgruben oder Behältern nun individuell über die Anlagensteuerung geregelt werden.
Zu den ersten Nutzern der neuen, automatische Hebelverstellung zählt Günter Hartnagel, der eine Biogasanlage auf dem Rollishof im schwäbischen Eberhardzell betreibt. Bereits Ende der 1990er Jahre fiel auf dem Hof der Familie Hartnagel die Entscheidung, neben der Vieh- und Milchwirtschaft auf Biogas zu setzen, wobei auch eine solide Technik zum Einsatz kommen sollte; das war für den Techniker Günter Hartnagel wichtig, da er aufgrund seiner Ausbildung ein gutes Gespür für innovative Automatisierungslösungen hatte. Zum Pumpen der Rindergülle von der Vorgrube zur Biogasanlage war noch eine vom Traktor angetriebene Drehkolbenpumpe in Betrieb. Diese kam im Winter bei Minustemperaturen jedoch an ihre Grenzen. Ein Zapfwellenrührwerk in verzinkter Ausführung hatte oft Schwierigkeiten mit dem faserigen Substrat, ließ sich nicht optimal schwenken und hielt der aggressiven Umgebung im Behälter nicht dauerhaft stand. Häufig fielen beim Rühren und Pumpen lange Rüstzeiten an. Insgesamt war die Situation optimierungsbedürftig.
Erst eine neue Eisele 18,5-kW-Vertikalpumpe brachte nach Unternehmensangaben mehr Zufriedenheit. Die Vertikalpumpen von Eisele rühren und fördern nach Herstellerangaben in Biogasanlagen mühelos bis zu 10.000 l/min. Sie sind in Baulängen von 1,50 m bis 7,50 m verfügbar. Die Vertikalpumpen sind des Weiteren als Vertikal-Kompaktanlagen mit bis zu vier Anschlussstutzen (DN 300) lieferbar. Sämtliche Rohrleitungsbauteile und Gestänge sind serienmäßig in Edelstahl ausgeführt. Bei der Variante mit Unteneinzug (V42) ist das Schutzrohr serienmäßig aus Edelstahl, bei der Variante mit Obeneinzug (V41) ist eine Edelstahl-Ausführung gegen Aufpreis erhältlich.
Die Vertikalpumpe auf dem Rollishof von Günter Hartnagel wird eingesetzt, um das Substrat mit einem Trockensubstanzgehalt (TS) von weniger als 9 % im kleineren Behälter mit einem Fassungsvermögen von 400 m³ aufzurühren und danach – je nach Schiebereinstellung – über eine 100-m-Rohrleitung in die gewünschten Behälter in der Biogasanlage zu fördern. Der Aufrührvorgang dauert laut Eisele knapp sieben Minuten und findet vor jedem Pumpvorgang statt.
Günter Hartnagel sagt zum Pumpvorgang: „Ich hatte von Anfang an im Sinn, dass sich der Pumpen-Anlauf elektrisch über die SPS steuern lassen müsste. Das manuelle Betätigen des Hebels fällt damit gänzlich weg. Ich spare Wartezeiten von etwa 15 Minuten für das Rühren und Pumpen und für die Überwachung der Behälter an beiden Standorten. Das bedeutet im Jahr eine Zeitersparnis von über 90 Stunden.“
Ein Gespräch bei Eisele ergab, dass es grundsätzlich möglich ist, diesen Vorgang zu automatisieren und über eine programmierbare Steuerung (SPS) auszuführen, die in der Hartnagel-Zentrale bereits vorhanden war. Die Zielvorgabe für Eisele war die Entwicklung eines kompakten, einfach nachrüstbaren Moduls zur elektromotorischen Verstellung des Rührschiebers bei allen Vertikalpumpen – und zwar zu vertretbaren Kosten.
Das Ergebnis der Entwicklungsarbeit ist eine komplette Baugruppe, die an der Hebelführung verschraubt wird. Der integrierte Stellmotor mit einer Eingangsspannung von 12 VDC respektive 24 VDC (lastabhängig) und elektronisch gesteuerten Endstopp-Signalen bewegt den Hebel und somit den Rührschieber nach Aktivierung durch die SPS in etwa fünf Sekunden, um vom Rühr- auf Pumpbetrieb umzuschalten. Durch die elektrische Hebelverstellung sind Eisele zufolge keine hydraulischen oder pneumatischen Alternativ-Lösungen an der Grube nötig. Eine Überfüllung der Behälter ist nicht mehr möglich, da die Pumpe automatisiert abschaltet. Das Gleiche gilt beim Pumpenbehälter: Wenn er vorzeitig leer ist, schaltet die Pumpe ebenfalls ab. Bauartbedingt kann bei der Pumpe, selbst bei fehlender Flüssigkeit, kein Schaden durch Trockenlauf auftreten. Eine Einhausung der Pumpe zum Schutz gegen Frost und Sonne (UV-Licht) ist laut Eisele nicht notwendig. Einen weiteren Vorteil bietet eine App, welche Günter Hartnagel auf Mobilgeräten nutzt: Damit können bei einem Routine-Check die Behälter auch mit dem Handy kontrolliert und bei Bedarf ein Rühr- und Pumpzyklus aktiviert werden, ohne direkt vor Ort zu sein.
Günter Hartnagel sagt zur Umsetzung: „Die Firma Eisele ist unglaublich engagiert auf meine Anforderungen eingegangen. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Jetzt finden alle Anrühr- und Pumpvorgänge zuverlässig über die SPS oder, falls manuell eingegriffen werden soll, auch über eine mobile App statt. Das nenne ich Fortschritt und insgesamt eine gute Kooperation.“
Veröffentlicht von: Magdalena Esterer, Klaus Esterer