In diesem Video geht es um eine Referenz zu einem Bergbauunternehmen, das vor der Herausforderung stand, seinen täglichen Wasserbedarf aus einem See in 10 km Entfernung zu decken.

Die ursprünglichen Konstrukteure schlugen eine klassische Lösung vor, bestehend aus oberirdischen Blockpumpen und vertikalen mehrstufigen Kreiselpumpen, eingebaut in ein neu zu errichtendes Pumpenhaus.

Grundfos leistete Unterstützung in Form von Beratung und Bewertung der Anlage und kam zu dem Schluss, dass es bei oberirdischen Pumpen zu Problemen mit der Saughöhe käme.

6 zentrale Herausforderungen wurden deutlich, die vor allem mit der Wasserentnahme aus dem See zusammenhingen. Dazu kam eine mögliche weitere Herausforderung, die vom Zustand des Sees abhing. Dazu kam es zwar nicht, aber für den Fall der Fälle arbeitete Grundfos eine Lösung aus. Wir werden auch diese potenzielle Herausforderung untersuchen, da sie in vergleichbaren Situationen relevant werden könnte.

Es ging um folgende Herausforderungen:

• Nichterreichen der erforderlichen Haltedruckhöhe (NPSHR)
• Aggressives Wasser
• Überhitzung des Pumpenmotors
  
• Mindesteintauchtiefe – ein potenzielles Problem, mit dem Grundfos konfrontiert war
  
• Verstopfung der Pumpe durch Verunreinigungen 
  
• Anheben der Pumpe aus dem Wasser heraus und Absenken zurück ins Wasser 
  

Bedenken wegen Wasserschlag und hohem Druck in der ursprünglichen Rohrleitung Beginnen wir mit der ersten Herausforderung: Nichterreichen der erforderlichen Haltedruckhöhe (NPSHR).

Zunächst fiel die Wahl auf oberirdische Pumpen von Grundfos, weil sie die hydraulischen Anforderungen der Anwendung erfüllten.

Daher schienen sie ideal für die Anwendung, bis Grundfos den Standort analysierte.

Infolge ihrer begrenzten Förderleistung hätten die Pumpen das Seewasser nicht weit genug heben können, waren also ungeeignet.

Zudem warfen die oberirdischen Pumpen auch Kostenprobleme für das Bergbauunternehmen auf, unter anderem für: Den Bau eines neuen Pumpenhauses zur Unterbringung der Pumpstationen sowie die Nutzung von Rohrleitungen und elektrischen Anlagen.

Grundfos wurde bei der Auslegung als Berater hinzugezogen, um eine perfekte Lösung für die Anwendung sicherzustellen.

Als größte Herausforderung erwies sich das Fördern des Wassers aus dem See. Unsere Lösungsexperten schlugen die Installation einer großen Edelstahl- Unterwasserpumpe (SP) möglichst nah am Seeboden vor. Durch Installation der Pumpe im See entfiel die Herausforderung, das Wasser anzuheben. So wird das Wasser nicht nur effizient aus dem See gefördert, sondern der Kunde sparte auch Zeit und Geld, weil keine Bauarbeiten anfielen und die Genehmigungen der lokalen Behörden leichter zu bekommen waren. Aggressives Wasser Als zweite Herausforderung erwies sich das aggressive Wasser aus dem See. Der Unterwasserpumpe drohten auf längere Sicht Korrosion und andere Schäden.

Dazu kamen weitere Probleme wie:

Wartungsprobleme Wegen Korrosion wären häufige Reparaturen oder gar der Austausch der Pumpe nötig.

Kostenprobleme Der ständige Reparaturbedarf bzw.

der Austausch von Pumpenteilen oder der kompletten Pumpe würde den Kunden viel Geld kosten.

Als Lösung empfahl Grundfos das Pumpenmodell SP 215-6-AAR mit MMS-8000R-Motor mit 110 kW.

Diese Pumpe wird aus speziellen Edelstahlwerkstoffen gefertigt, die dem korrosiven Wasser im See standhalten.

Mit dieser Lösung konnten die Bedenken hinsichtlich Korrosion ausgeräumt und der Wartungsbedarf wie auch die Kosten deutlich reduziert werden.

Überhitzung des Pumpenmotors:

Die Pumpe sollte im freien Gewässer platziert werden, wobei zur Motorkühlung ein bestimmter Wasserdurchfluss erforderlich war.

Bei unzureichender Motorkühlung bestand die Gefahr einer verminderten Pumpenleistung sowie das Risiko von Motorschäden, ja sogar einer Abschaltung der Anlage.

Angesichts dieser Gegebenheiten installierte Grundfos einen Kühlmantel der für eine effiziente Motorkühlung sorgt und die Motorlebensdauer verlängert.

Der Kühlmantel leitet das Wasser vom Motorende her über den Motor, bevor es angesaugt wird. Zwischen Kühlmantel und Pumpe ist nur wenig Platz, sodass das Wasser zwischen der Innenseite des Kühlmantels und der Außenseite des Motors umso schneller fließt.

Diese erhöhte Fließgeschwindigkeit verhindert, dass sich am Motor oder am Kühlmantel Verunreinigungen ansammeln.

An der Unterseite des Kühlmantels wurde ein Sieb eingebaut, um Verunreinigungen von der Pumpe fernzuhalten.

Sieb und Kühlmantel bestehen aus dem gleichen Material wie die Pumpe, damit es nicht zu Schäden oder Korrosion durch das aggressive Wasser kommt.

Mindesteintauchtiefe:

Aufgrund des jahreszeitlich schwankenden Wasserstands im See hätte es bei der Unterwasserpumpe eventuell Probleme im Hinblick auf die Mindesteintauchtiefe geben können.

Sinkt der Wasserstand im See zu stark, könnte Luft in die Pumpe gesaugt werden.

Dadurch könnte die Pumpe schwer beschädigt werden.

Mit diesem Problem musste sich Grundfos in diesem Fall auseinandersetzen.

Es zeigte sich zwar, dass die Mindesteintauchtiefe kein Problem war, aber für alle Fälle arbeitete Grundfos eine Lösung aus.

Diese bestand in einem Wirbelunterdrücker.

Dieses Gerät kann das Problem der Mindesteintauchtiefe beheben, indem es den Wasserstrom um die Platte herumlenkt, sodass der Eindruck einer größeren Wassertiefe entsteht Das hätte die Pumpe vor möglichen Schäden geschützt, denn es hätte keine Luft eindringen können.

Verstopfung der Pumpe durch Verunreinigungen: Trotz Einbau eines Siebes zum Schutz vor Verunreinigungen bestand weiterhin ein hohes Risiko, dass die Pumpe verstopfen könnte, da sie auf dem Grund des Sees im Schlamm platziert wurde.

Um diese Herausforderung zu meistern, entwarf Grundfos einen Schlitten zur Montage unten an der Unterwasserpumpe.

Der Schlitten hält die Pumpe vom Seeboden fern.

So lagern sich keine Verunreinigungen ab.

Anheben der Pumpe aus dem Wasser heraus und Absenken zurück ins Wasser:

Alle Lösungen von Grundfos sind auf lang anhaltende und effiziente Leistung ausgelegt. Aber irgendwann muss die Pumpe gewartet werden.

Eine Unterwasserpumpe auf dem Grund eines Sees lässt sich nur schwer aus dem Wasser herausheben und wieder absenken.

Der von Grundfos konzipierte Schlitten löste auch dieses Problem.

Oben am Schlitten wurden Hebeösen angebracht, die das Anheben und Absenken erleichtern.

Bedenken wegen Wasserschlag und hohem Druck in der ursprünglichen Rohrleitung:

Die letzte Herausforderung war das hohe Risiko von Wasserschlag und hohem Druck in der ursprünglichen Rohrleitung.

Teile der ursprünglichen Rohrleitung waren den großen Fördermengen nicht gewachsen, was zu einem Bersten der Leitung hätte führen können.

Als Lösung für dieses Problem schlug Grundfos vor, den Grundfos CUE- Frequenzumrichter in Verbindung mit der Unterwasserpumpe einzusetzen.

Dieser ermöglicht Anpassungen bei der Wassermenge im Rohr, dem Sanftanlauf und der Anlaufgeschwindigkeit.

Das schützt vor Wasserschlag.

Die Anlage erfordert eine konstante Durchflussrate von 250 m3/h und eine Förderhöhe von 104 m.

Dafür installierte Grundfos einen Druckregler.

Dieser schützt vor hohem Druck und kompensiert Druckschwankungen auf den 10 km bis zum Bergwerk.

Bei dem gesamten Projekt vertraute der Kunde auf das Fachwissen von Grundfos und profitierte von der umfangreichen Erfahrung mit Anwendungen sowie von Lösungen und Beratung. Dass Grundfos ein Anwendungsproblem in Bezug auf die Saughöhe frühzeitig erkannte, bewahrte das Unternehmen vor einem häufigen und kostspieligen Fehler.

Dieser hätte dazu geführt, dass man Genehmigungen lokaler Behörden und Monate zusätzlicher Bauzeit gebraucht hätte, was die Inbetriebnahme verzögert hätte.

So sparte der Kunde Betriebs- und Investitionskosten und konnte eine unterbrechungsfreie Wasserversorgung für den Betrieb sicherstellen.

Seit der Installation im Jahr 2015 hat sich die Lösung von Grundfos bewährt.

Der Kunde erneuert alle 5 Jahre die Motorwicklung als proaktive Maßnahme zum Schutz vor Defekten und kostspieligen Ausfallzeiten.