KSB Guard- und Omega-Pumpen bieten gemeinsam Bewässerungsvorteile für spanische Landwirte

Jun 06, 2023

KSB Guard ist ein Monitoringsystem, das aufzeigt, wie die Wartung und der Service von Pumpen durch den Einsatz der Digitalisierung verbessert werden können. (Bildquelle: KSB SE & Co. KGaA)

Es erfordert außerdem strategisch platzierte Pumpstationen und Pipeline-Infrastruktur, auf die man sich im Einsatzfall verlassen kann.

Die Region Zamora im Nordwesten der Provinz Kastilien und León in Spanien ist ein Beispiel dafür, wo landwirtschaftliche Bewässerung ein wesentlicher Bestandteil des bäuerlichen Lebens ist. Nahe der Grenze zu Portugal wird die Region von den Flüssen Elsa, Tormes und Duero bewässert. Im Winter ist es kalt und im Sommer heiß, sodass in Trockenperioden die Pflanzen bewässert werden müssen. Die Bewässerung beginnt normalerweise im März und wird während der gesamten Vegetationsperiode fortgesetzt.

1953 schlossen sich Bauern der Region zu einer Genossenschaft zusammen, um die Bewässerung ihrer Felder effizienter zu gestalten. Seitdem ist der Páramo Bajo de León y Zamora über die Comunidad de Regantes del Páramo Bajo für das zentral betriebene Bewässerungsprogramm verantwortlich. Heute beschäftigt die Genossenschaft rund 80 Mitarbeiter und ist für die Koordination der Bewässerung auf 17.000 Hektar landwirtschaftlicher Fläche verantwortlich. Dabei sind große Wassermengen und viele Wasserpumpen erforderlich.

Die Comunidad Regantes del Páramo Bajo ist sich ihrer Verantwortung gegenüber der Umwelt bewusst, indem sie ihren Wasserverbrauch für die Bewässerung optimiert und ihre zahlreichen Pumpen wartet, und startete im Jahr 2021 ein Pilotprojekt, das diese Probleme angehen soll. Das Projekt wurde vom Pumpenhersteller KSB Spanien geleitet, mit dem die Comunidad durch die Lieferung und den Betrieb von über 100 KSB-Omega-Pumpen, die in Pumpstationen in der gesamten Region installiert sind, seit langem verbunden ist. An den verschiedenen Pumpstationen sind zwischen acht und vierzehn KSB-Omega-Pumpen im Einsatz, wobei die Anzahl von der Größe der zu bewässernden Flächen abhängt.

Bei der Auswahl der Sprinkleranlagen für die Bewässerung hat sich Comunidad del Páramo Bajo stets für die modernen und ausgereiften Technologien der Omega-Pumpen entschieden. Die langlebige und energiesparende Wassertransferpumpe Omega von KSB ist eine horizontale, axial geteilte Spiralgehäuse-Doppelsaugpumpe. Das doppelflutige Laufrad kompensiert die Axialkräfte, so dass die Belastung der wartungsfreien Lager minimal ist. Die Kombination aus soliden Lagerträgern, einer kurzen und steifen Welle und vorgespannten Lagern garantiert geringe Vibrationen und eine längere Lebensdauer der Lager, Dichtungen und Kupplungen. Korrosions- und abriebfeste Materialien tragen außerdem zu einer langen Lebensdauer bei, indem sie wichtige Komponenten schützen.

Da es sich um eine Pumpe mit axial geteiltem Gehäuse handelt, werden die Wartungsvorgänge vereinfacht und ein einfacher Zugang zu allen Teilen für eine gründliche Reinigung ermöglicht. Die axial geteilte, einstufige Omega-Pumpe mit Spiralgehäuse verfügt über ein doppelflutiges Radiallaufrad und ist ideal für die Anforderungen der Pumpstationen entlang der Bewässerungsnetze geeignet, da sie den besten Betriebspunkt und einen Betriebswirkungsgrad von über 86 % bietet. Das Innere der Pumpe wurde speziell für den Wassertransport mit minimalem Strömungswiderstand entwickelt, was auch zu Energieeinsparungen und geringeren Lebenszykluskosten beiträgt.

Charakteristisch für die Omega ist ihre Vielseitigkeit, die sich in der Vielzahl hydraulischer Auswahltabellen, Materialkombinationen und Wellendichtungsausführungen, Einbaumöglichkeiten und Flanschvarianten widerspiegelt. Der Antrieb kann sowohl links als auch rechts an der Pumpe angebracht werden, ohne dass zusätzliche Teile oder Änderungen am Gehäuse erforderlich sind.

KSB-Guard-Pilotprojekt Im Mittelpunkt des Projekts „Comunidad Regantes del Páramo Bajo“ stand die Einführung des Guard-Überwachungssystems von KSB als Teil einer KSBSupremeServ-Rollout-Strategie in der Region León und Zamora. Ziel des Projekts war es in erster Linie, das Bewusstsein für die vielen Vorteile von KSB Guard zu schärfen. Die Guard-Überwachungslösung wurde als ideale Ergänzung angesehen, mit dem Potenzial, eine wertvolle Ressource für den Vergleich des Status der Pumpen zu Beginn der Bewässerungsperiode Anfang März, während der Saison selbst und am Ende der Bewässerungsperiode bereitzustellen.

KSB Guard ist ein Monitoringsystem, das erkennt, wie die Wartung und der Service von Pumpen durch den Einsatz der Digitalisierung verbessert werden können. Dieses Überwachungsgerät ermöglicht die Einbindung bestehender Pumpen in die digitale Welt, auch wenn diese bereits voll funktionsfähig sind. Das kompakte Gerät besteht aus einer Sensoreinheit, in der sich ein Temperatur- und ein Vibrationssensor befinden. Der Vibrationssensor hat eine Genauigkeit von 1 kHz und misst in allen drei Achsen. Die Sensoreinheit wird mit Industriekleber an der Pumpe (KSB oder Fremdfabrikat) befestigt. Diese Art der Befestigung ist grundsätzlich für alle trocken aufgestellten Pumpen geeignet und kann sogar während des Pumpenbetriebs montiert werden.

Die zweite Hardwarekomponente ist eine Sende- und Batterieeinheit, die über ein Kabel mit der Sensoreinheit verbunden ist und die Sensoren mit Strom versorgt. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, ein zusätzliches Netzkabel zu den Sensoren an der Pumpe zu installieren. Die Batterien haben eine Lebensdauer von bis zu fünf Jahren und sind leicht austauschbar.

Über eine drahtlose Verbindung werden die erfassten Daten an ein Gateway, die dritte Hardwarekomponente, gesendet. Das Gateway ist für bis zu 20 Sensoreinheiten einsetzbar und sorgt mit einer SIM-Karte ausgestattet für die nötige Verbindung zum Mobilfunknetz. Das bedeutet, dass der gesamte Kommunikationsweg von KSB definiert und abgesichert ist, was den Zeit- und Kostenaufwand für Installation und Inbetriebnahme minimiert.

Um auf die verfügbaren Informationen zu einer Pumpe zuzugreifen, muss lediglich die Pumpe in der KSB Guard-App oder im Webportal zugeordnet und die Typenschilddaten von Pumpe und Motor eingegeben werden. Handelt es sich um eine KSB-Pumpe und wird deren Seriennummer eingegeben, werden die Daten aus KSB-Datenbanken abgerufen und automatisch eingetragen. Auch in allen anderen Fällen dauert die Eingabe der Daten nur wenige Minuten und ist so einfach wie das Ausfüllen einer Eingabemaske in einem Online-Shop. Eine weitere Einstellung weiterer Parameter ist nicht erforderlich. Der gesamte Installations- und Inbetriebnahmeprozess ist so effizient, dass es einfach ist, vorhandene Pumpen in einer Anlage intelligent und damit fit für die Zukunft zu machen.

Nach der Inbetriebnahme werden zahlreiche Informationen im Webportal oder in der App zugänglich. Bei den Omega-Pumpen ermöglicht die KSB-Seriennummer den Zugriff auf weitere Dokumente, wie das Datenblatt oder eine Schnittzeichnung, per App oder Webportal, sodass die Suche nach Pumpeninformationen der Vergangenheit angehört. Auch das schnelle und einfache Pflegen und Abrufen einer Historiendatei der Pumpe ist möglich. Eventuelle Wartungs- und Reparaturarbeiten können mit wenigen Klicks erfasst werden und sind dann für alle Verantwortlichen sichtbar.

Besonders wertvoll sind die Statusdaten der installierten Pumpenaggregate. Sie beschränken sich nicht nur auf die aktuellen Temperatur- und mittleren Schwinggeschwindigkeitswerte, sondern zeigen auch Trends an. Da die Messungen einmal pro Stunde oder bei Bedarf auch häufiger durchgeführt werden, können die Daten im Laufe der Zeit untersucht werden, wodurch etwaige Änderungen des Pumpenstatus erkannt werden können. Zu diesem Zweck wurden auch Alarm- und Warngrenzwerte definiert. Bei Erreichen der Grenzwerte wird eine Alarm- oder Warnmeldung ausgelöst. Diese Nachrichten können per E-Mail oder als Push-Nachricht auf einem Mobiltelefon oder Tablet empfangen werden – je nachdem, was für Sie am bequemsten ist. Die Grenzwerte können für jede Pumpe individuell per App oder Webportal angepasst werden.

Neben Informationen zur Temperatur und mittleren Schwinggeschwindigkeit können ein Betriebsstundenzähler, das Lastprofil und der Lastzustand der Pumpe angezeigt werden. Aus den gemessenen Schwingungen lässt sich die Geschwindigkeit ableiten. Hier wird zunächst angezeigt, ob die Pumpe läuft oder stillsteht. Bei Pumpen ohne Drehzahlregelsystem bietet die Drehzahl und ein von KSB patentierter Algorithmus die Möglichkeit, den Lastzustand der Pumpe, Überlast, Optimum, Teillast oder extreme Teillast, weiter zu erkennen. So hilft KSB Guard auch, Energieeinsparpotenziale aufzudecken und Anlagen entsprechend zu optimieren.

Der Hauptnutzen von KSB Guard liegt sicherlich in der Überwachung der Temperatur und Vibrationen sowie der damit verbundenen Warn- und Alarmmeldungen, die dabei helfen, eine Änderung des Pumpenzustands frühzeitig zu erkennen. Dies ermöglicht eine frühzeitige Reaktion, bevor es zu Ausfällen oder größeren Schäden an der Pumpe kommt. Das Frühwarnsystem hat sich in vielen Anwendungen bewährt.

Erfolgreiches Ergebnis Die Techniker von KSBSupremeServ benötigten nur einen Tag, um das System auf den im Versuch eingesetzten Pumpen vollständig zu installieren und alles technisch einzurichten. Ziel von KSB war es, durch den Einsatz des Guard-Überwachungssystems an fünf Omega-Bewässerungspumpen eine effektivere Pumpenwartungsplanung sicherzustellen. Dies ermöglicht es den Experten der Comunidad Regantes del Páramo Bajo nun, fundierte Entscheidungen für die kommende Saison zu treffen und vorbeugende Wartungsarbeiten sehr genau auf die spezifischen Bedürfnisse zu planen.

Nach dem Erfolg des Pilotprojekts plant KSB nun, die Überwachungslösung KSB Guard auch in anderen Regionen Spaniens einzuführen.

Quelle: KSB SE & Co. KGaA