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| Sea Life; München (Deutschland) | | Einzigartige Erlebniswelten | Die Unterwasserwelt besitzt viele Fassetten und liefert eine schier unglaubliche Menge an Eindrücken. Großaquarien sollen den Menschen tiefe Einblicke in solche Ökosysteme gewähren und ihnen dabei die Natur näher bringen. Ein Full-Service-Hersteller solcher Anlagen berichtet, worauf es ankommt. Interessant ist, dass er für die Antriebs- und Steuerungstechnik ausschließlich Geräte einsetzt, wie sie in der Industrie Verwendung finden.
Hätten Sie gerne Languste, Hummer, Wolfsbarsch, Dorsch oder einfach nur mal Hai? Dazu müssen Sie keineswegs im First-class-Restaurant dinieren, es genügt beispielsweise ein Besuch im Aquarium Sea Life in München. Statt den Gaumen verzücken die Tiere dort jedoch in ihrer atemberaubenden Unterwasserwelt Ihre Seele. Alles Leben wirkt hier fast spielerisch, leicht und exotisch.
Damit dieser Eindruck entsteht und die Aquariumsbesucher möglichst lange an dieses Ereignis zurückdenken, muss die Technik hinter den großen Glasscheiben störungsfrei funktionieren. Das bestätigt auch Franz-Josef Vennewald, Inhaber und Geschäftsführer der VewaTech, die sich auf Aquarienbau spezialisiert hat: ?Die Ansprüche an die Technik sind mit den Dimensionen, die moderne Salzwasser-Aquarien erreichen, stetig mitgewachsen." Aus diesem Grund werden in diesem Bereich beispielsweise die gleichen Ansprüche an Niederspannungs-Schaltgeräte bzw. Steuerungen gestellt wie in der Industrie.
Mit seinen 26 Jahren Berufserfahrung tüftelt der ?Meeres"-Experte für jeden Bedarf die passende Lösung. Ein Beispiel ist das Ende 2006 in Betrieb gegangene Hai-Aquarium im Haus der Meere in Wien. Nach seinen Worten ?war dies eine große Herausforderung". Denn das 270.000 Liter fassende Aquarium musste in die vorhandene Gebäudestruktur eines alten Flakturms ?eingepasst" und die gesamte Technik auf einer 2,20 Meter x 6,00 Meter kleinen Fläche untergebracht werden. Zusätzlich lautete die Vorgabe des Kunden: ?Eine Betriebsleistung von maximal 18 kW darf nicht überschritten werden."
Modulare Schütz-Schalter-Kombination
Entscheidend bei der Wahl der Elektrotechnik-Komponenten ist deren Zuverlässigkeit, wie Franz-Josef Vennewald bestätigt: ?Wir setzen hierfür seit Jahren fast ausschließlich Siemens-Geräte ein, weil wir deren technische Eigenschaften sowie deren Zuverlässigkeit schätzen." Beispielsweise werden die Pumpenantriebe über dreipolige Schütze des Typs 3RT geschalten und mit Schutzschaltern 3RV abgesichert.
Mit nur sieben Baugrößen lassen sich Leistungen bis 250 kW schalten bzw. absichern. Die Koppelschütze Sirius 3RT zum Schalten von Motoren und Hilfs- bzw. Steuerstromkreisen sind zum Beispiel speziell auf die Kombination mit elektronischen Steuerungen ausgelegt. Beim Wiener Unterwasser-Projekt werden damit die Drehstrom-Asynchronmotoren unterschiedlicher Pumpensysteme geschaltet, die maximal vier Kilowatt Anschlussleistung besitzen. Hierzu zählen die Speisepumpe für den Eiweißabschäumer, die Förderpumpe für die Umwälzung der Wassermengen sowie zwei zusätzlichen Tauchpumpen-Turbinen, die von VewaTech selbst entwickelt worden sind.
Die Motorabzweige, bestehend aus Koppelschützen 3RT und Schutzschaltern 3RV, montiert das Unternehmen in der Regel einzeln und verdrahtet sie. Bei umfangreichen Projekten ist es allerdings sinnvoll, die von Siemens angebotene, vorverdrahtete Kombination aus beiden zu verwenden. ?Das spart erheblich Zeit", wie Franz-Josef Vennewald bestätigt. Daneben gibt es das komplette Einspeisesystem 3RV19, das weitere Vorteile besitzt. So ermöglicht es die komfortable Energieeinspeisung und -verteilung für eine Gruppe von mehreren Leistungsschaltern oder kompletten Verbraucherabzweigen.
Das System 3RV19 basiert auf modular anreihbaren Grundplatten mit bis zu drei Steckplätzen für die Schütz-Schalter-Kombinationen. Die Spannungsversorgung von der Einspeisung zu jedem einzelnen Schutzschalter bzw. Schütz erfolgt mittels Verbindungssteckern. Durch die abgedeckten Kontakte erhält das System seinen Berührungsschutz. Der Anschluss von Verbrauchern kann bis zu 5,5 kW über Federzug-Klemmtechnik, mit Schraubtechnik bis 11 kW erfolgen. Franz-Josef Vennewald ergänzt: ?In der Aquarientechnik genügt es, die Kontakte zu verschrauben; in Anwendungen, bei denen allerdings häufige Vibrationen auftreten, spielt die Federzug-Klemmtechnik ihre Stärken aus."
Die VewaTech agiert als Generalunternehmer im Markt und besitzt damit eine gewisse Sonderstellung. Denn wer ein Aquarium haben will, bekommt es von den Spezialisten aus Hamm ?schlüsselfertig" - also inklusive Planung, Design, Technik, Ausstattung, Fischbesatz und Service: ?Aus diesem Grund favorisieren wir seriöse, zuverlässige und zukunftssichere Zulieferer." Das beschriebene Leistungsangebot hat beispielsweise auch der Verlag Axel Springer AG in Anspruch genommen. Im Berliner Verlagsgebäude wurden zwei Schauaquarien mit 4.000 Liter installiert, die im Foyer über den Köpfen der Besucher ?schweben".
Die Steuerung als wachsames Auge
Rund 70 Prozent der VewaTech-Aquarien stehen allerdings im Ausland. Schon deshalb ist es wichtig, Zuverlässigkeit sehr hoch zu bewerten. Vennewald berichtet: ?Seit wir die Siemens-Komponenten verwenden, hatten wir noch keinen Ausfall." Entscheidend ist das auch in Bezug auf die Anlagensteuerung. Denn die Mess- und Regeltechnik muss immer und perfekt funktionieren, um den Lebensraum nicht zu einem Unterwasser-Friedhof werden zu lassen. Aus diesem Grund ist ausschließlich die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) Simatic S7 von Siemens in den Schaltschränken zu finden.
Beispielsweise müssen große Salzwasser-Aquarien in einem engen Toleranzbereich gekühlt werden. Allein die Wasserumwälzung - üblicherweise einmal pro Stunde die gesamte vorhandene Wassermenge - und die prachtvolle Beleuchtung würden die Temperatur stark ansteigen lassen. Hinzu kommt, dass die meist verwendeten Acryl-Glasscheiben zusätzlich isolierend wirken. Meeresbecken für Großfische sollten bei einer Temperatur von etwa 18 °C gehalten werden. Aber auch die Wasserstände, die Salinität (Salzgehalt), das Redox-Potenzial(oxidation-reduktion potential = Indikator zur Bestimmung des biologischen Selbstreinigungsvermögens von Gewässern) sowie der PH-Wert des Wassers müssen ständig überwacht werden.
Verstärkt sind riesige Unterwasserwelten auch in zoologischen Gärten zu bestaunen. Damit sind Tierparks in der Lage, auch in Schlechtwetter-Monaten Attraktionen zu bieten, die die Zuschauer anlocken. Ein solches Projekt gibt es zum Beispiel im österreichischen Schmieding in der Nähe von Wels. Dort entstand im Jahr 2006 ein Meerwasser-Aquarium für Großfische mit 300.000 Liter und ein Korallenriff-Aquarium mit Zierfischen. Damit soll die Evolution vom Urknall bis heute dargestellt werden. Ein Teil davon ist die Unterwasserwelt. ?Mit dieser Attraktion steigt der Zoo sicherlich weiter auf der Beliebtheitsskala der Besucher", weiß Franz-Josef Vennewald.
Pumpenregelung schützt die Fische
Die dortige Anlage besitzt eine Anschlussleistung von etwa 200 kW. ?Die technische Umsetzung ist allerdings identisch zu allen anderen Projekten", versichert Vennewald. Bei einer solchen Anschlussleistung erfordert die Steuerung des optimalen Betriebspunkts eine hohe Aufmerksamkeit. Deshalb regeln die Hammer Spezialisten sämtliche Pumpenantriebe über Frequenzumrichter. Dabei vertrauen sie auf die sehr feinfühlig regelbaren Geräte der Micromaster-Baureihe von Siemens mit ihrer ausgefeilten Vektorregelung. In Zukunft könnten diese Geräte durch die neue Serie Sinamics G120 ergänzt werden, die auf der Hannover Messe 2006 gezeigt worden sind und eine Reihe neuer Funktionen enthalten. Hierzu zählen die Safety-Funktionalitäten, die Kommunikationsfähigkeit via Profibus und Profinet, erhöhte Robustheit durch innovatives Cooling-Konzept sowie ein innovatives Powermodul mit hoher Rückspeisefähigkeit.
Eine feinfühlige Drehzahlregelung ist deshalb so wichtig, um die Pumpen beim An- und Auslauf bestmöglich zu schonen und während des Betriebs den optimalen Arbeitspunkt einstellen zu können. ?Gerade in Meerwasser ist die Ausgasung sehr kritisch", betont Franz-Josef Vennewald. Die im Pumpenbetrieb zwangsläufig entstehenden Bläschen setzen sich nämlich sehr leicht in den Kiemen der Fische fest und behindern damit ihre Atmung. Die Entstehung von Gasblasen und deren Implodieren, was man in Pumpen als Kavitation kennt, ist im Aquariumbau also nicht nur aus technischen Gesichtspunkten zu vermeiden.
Aus Gründen der Servicefreundlichkeit muss die gesamte Steuer- und Regeltechnik busfähig sein. Alle Sensoren und Aktoren sind über entsprechende I/O-Module bzw. Analogkarten an die Simatic S7 angeschlossen. Die SPS mit der CPU 315 DP besitzt einen Profibus-Master und kann so mit der übergeordneten Leittechnik korrespondieren. ?Dies ist eine Grundvoraussetzung, damit der Anwender sofort erkennt, wenn ein Wert aus dem Ruder läuft", erklärt Vennewald.
Damit Aquarien von VewaTech die maximale Betreuung und damit Sicherheit erhalten, setzt der Firmenchef in Zukunft auf Fernwartung. Dies erreicht er durch ein Alarmrückmeldesystem per optischem sowie akustischem Signal, aber auch durch die Datenübermittlung an die Gebäudeleittechnik und als SMS-Meldung. ?Damit sind wir stets unterrichtet und können Kunden lange vor einem Störfall Unterstützung bieten", betont Vennewald.
Zuverlässige Technik schützt Leben
Hersteller von faszinierenden Großaquarien gibt es nicht allzu viele und gerade die Full-Service-Anbieter sind handverlesen. Sie wissen, dass sie sich in einem überschaubaren Markt bewegen und sie wissen auch, dass ihre Kunden die Perfektion erwarten, die in den Unterwasserwelten zum Schutz der unterschiedlichen Ökosysteme notwendig ist. Wer schon einmal die graziösen Bewegungen und die erstaunliche Anpassungsfähigkeit vieler Arten selbst an extreme Umgebungen der Natur in einem solchen Becken beobachtet hat, weiß dies zu schätzen.
In diesem Bewusstsein überlegt sich Franz-Josef Vennewald ganz genau, welche Technik er einsetzt bzw. entwickelt. So hat er zum Beispiel einen Reinigungsroboter entwickelt, der die Scheiben innen reinigt. ?Das funktioniert deutlich schneller und sicherer, als wenn Taucher inklusive Sicherungspersonal stundenlang für Durchblick sorgen", lautet seine Einschätzung.
Letztendlich zählt für ihn nur eines, nämlich Zuverlässigkeit, damit in den sensiblen Ökosystemen, wie sie Meerwasseraquarien darstellen, alle Tiere ein Leben lang elegant dahingleiten und nicht durch einen Zwischenfall warm oder kalt ?serviert" werden. Das sieht auch Franz-Josef Vennewald so: ?Mit der Funktionsvielfalt und Zuverlässigkeit industrieller Schalt- und Steuerungstechnik haben wir in unseren sensiblen Anwendungen die besten Erfahrungen gemacht."
erschienen in: Der ZulieferMarkt 1/07 |
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