German Water Partnership-Day, Ankara

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1 German Water Partnership-Day, Ankara Workshop 4 : Industrielle Wasserwirtschaft 2 Lebenszykluskosten angewendet auf Armaturenautomatisierung Alpay Özkan, Festo AG & Co. KG Gliederung Festo AG & Co. KG Pneumatik-Druckluft Der technologische Ansatz - Automatisieren mit Pneumatik Lebenszykluskostenvergleich Stellantriebssysteme Praxisbeispiel ISKI 2

2 Festo ein unabhängiges Familienunternehmen Festo Aktiengesellschaft Automatisierungstechnik und Didactic > 1,70 Mrd. Umsatz in 2010 weltweit in 176 Ländern Innovativ ca. 100 Innovationen pro Jahr Forschung und Entwicklung: 9,5% vom Umsatz Selbstlernend Über Mitarbeiter weltweit Aus- und Weiterbildung: 1,5% vom Umsatz Umweltfreundlich und der Qualität verpflichtet Qualitäts- und Umweltzertifikate (ISO 9001, VDA 6.1/6.4, ISO 14001) Ihr Ziel: Prozesskosten optimieren, Produktivität sichern Zulauf Absetzbecken Belüfter Dosier- und Mischungssystem Unser Beitrag: Partner entlang des kompletten Produktionsprozesses Prozesse verstehen Von der Wassereinspeisung bis zur Abgabe Lösungen gestalten Gemeinsames Engineering auf Basis eines weltweiten Lösungspools Synergien schaffen, Kosten reduzieren Alles aus einer Hand 4

3 5 Ihr Ziel: Produktivität und Wirtschaftlichkeit Unser Beitrag: Herausforderungen in der Wasser- /Abwasseraufbereitung verstehen Optimierung der Gesamtkosten (TCO) über den Anlagen- Lebenszyklus Energiekosten senken Verfügbarkeit der Anlage sicherstellen/erhöhen kurze Inbetriebsetzungsdauer Hoher Integrationsgrad der Anlagen Welches sind Ihre aktuellen Herausforderungen? Energie-Effizienz Druckluft die zweite Energie Feldbus Erzeugung und Aufbereitung Kompressor Trockner Speicher Außenbereich Trockner Seite

4 Pneumatik wie geht das? Beispiel 1: Magnetsteuerventil doppelt wirkender Antrieb /2 Wegeventil Schaltstellungen Anschlüsse P Pneumatik wie geht das? Beispiel 1: Magnetsteuerventil doppelt wirkender Antrieb Signal /2 Wegeventil Schaltstellungen Anschlüsse P

5 Pneumatik wie geht das? Beispiel 1: Magnetsteuerventil einfach wirkender Antrieb /2 Wegeventil (normal geschlossene Position) Schaltstellungen Anschlüsse P Pneumatik wie geht das? Beispiel 1: Magnetsteuerventil einfach wirkender Antrieb Signal /2 Wegeventil (normal geschlossene Position) Schaltstellungen Anschlüsse P

6 Prozessautomatisierung - mit Pneumatik die technische und wirtschaftliche Alternative zum E-Antrieb Prozessleitsystem Feldbus SPS MSR-Technik Ventilinseln Maschinentechnik E-Antrieb Kostenstruktur über den Lebenszyklus Struktur der Lebenszykluskosten von Stellantriebssystemen Anschaffungs- und Installationsphase Nutzungsphase Entsorgungsphase Projektierung Bereitstellung Installation/ Inbetriebnahme Betrieb Instandhaltung Demontage/ Entsorgung Energiekosten K E Demontagekosten Anschaffungskosten Inspektions-/ Wartungskosten Projektierungskosten Montagekosten K Pro K A K M K D K W Kosten der Inbetriebnahme Reparaturkosten Entsorgungskosten K Ent K Inb K Rep Entwickelt von TU Braunschweig und VDMA Ausfallkosten K Aus

7 Berücksichtigung von qualitativen Kriterien Zuverlässigkeit Wartungskosten Energieeffizienz Energiekosten Platzbedarf Raumkosten Lebenszykluskosten des des Antriebssystems Einsatzbereiche Kosten für erhöhte Schutzarten Handhabung der Technik Personalkosten Kosten der Datenübertragung und -verarbeitung Sicherheit Kosten für Sicherheitseinrichtungen Daten der Beispielanlage 1. Filteranlage eines Wasserwerks 2. 8 Filterkessel mit je 8 Zu-/Abläufen 3. jeweils 7 Armaturen im Auf-/Zu-Betrieb, eine im Positionierbetrieb 4. Filteraufbau und Stellantriebszuordnung: Rohwasser Spülluft Spülwasser Abluft Ablauf Schlamm Reinwasser Erstfiltrat Zuordnung Armaturentyp Größe Funktion Reinwasser Ringkolbenventil DN 250 geregelt Erstfiltrat Einklemmklappe DN 250 Auf/Zu DRD-50 Ablauf Einklemmklappe DN 50 Auf/Zu DRD-8 Spülwasser Einklemmklappe DN 400 Auf/Zu DRD-225 Spülluft Einklemmklappe DN 250 Auf/Zu DRD-50 Rohwasser Einklemmklappe DN 250 Auf/Zu DRD-50 Be- und Entlüftung Einklemmklappe DN 100 Auf/Zu DRD-8 Schlammwasser Einklemmklappe DN 400 Auf/Zu DRD-225 pneumatischer elektrischer Antriebstyp Antriebstyp DRD-26 + SAR GS Stellungsregler 63.3 SA GS 50.3 SA GS 50.3 SA GS 80.3 SA GS 50.3 SA GS 50.3 SA GS 50.3 SA GS 80.3

8 Kostenermittlung Beispielanlage Kosten in der Anschaffungs-/Installationsphase: Kosten in Kostenart Pneumatik Elektromechanik Kosten für die Antriebe und Zubehör , ,00 Kosten für die Komponenten der Ansteuerung , ,60 Kosten für die Komponenten der Energieversorgung , ,60 Gesamte Anschaffungskosten , ,20 Montagekosten 3.937, ,52 (Antriebe, Leitungsverlegung, Kompressor) Inbetriebnahmekosten 1.745, ,04 (Kosten der SPS-Programmierung) Projektierungskosten , ,74 Gesamte Kosten in der Anschaffungs-/Installationsphase , ,50 Kostenermittlung Beispielanlage Kosten in der Nutzungs- und in der Entsorgungsphase pro Jahr: Kosten in Kostenart Pneumatik Elektromechanik Energiekosten 3,78 0,72 Wartungskosten Antriebe 1.280, ,00 Wartungskosten Kompressor 250,00 Wartungskosten Notstromaggregat 243,00 Inspektionskosten Druckluftleitungssystem 742,00 Gesamte Kosten pro Jahr in der Nutzungsphase 2.275, ,72 Schmierung elektrischer Antriebe (alle 10 Jahre) 9.600,00 Demontagekosten 1.968, ,26 Entsorgungserlöse 1.280, ,00 Gesamte Kosten in der Entsorgungsphase 688,66 344,26

9 Lebenszykluskosten der Alternativen Nutzungsdauer: 25 Jahre Kalkulatorischer Zinssatz: 3 % Lebenszykluskosten in Pneumatisch Elektrisch Ergebnis Lebenszykluskosten Pneumatik: ,40 Elektromechanik: ,57 Betriebskosten Investionskosten ISKI Wasseraufbereitung, Istanbul / Türkei

10 ISKI Ömerli Muradiye Wasserwerk, Istanbul / Türkei 12 Schaltschränke mit 24 MFH-3-1/8 Einzelventilen FED 50 / FEC DLP SA mit Stellungsregler ISKI Kağıthane Wasserwerk, Istanbul / Türkei 37 lokale Steuerpulte mit Schaltschränken Scada system Pneumatische Antriebe mit Stellungsregler Sensoren UPS system 40 kva Installation

11 ISKI Ikitelli waterworks, Istanbul / Turkey 28 lokale Steuerpulte mit Schaltschränken Scada System Armaturen DN 400 Anschluss an übergeordnetes SCADA Installation ISKI Büyükçekmece Wasserwerk, Istanbul / Türkei 24 lokale Steuerpulte mit Schaltschränken Scada System Manuell/Automatikbetrieb Anschluss an übergeordnetes SCADA Installation

12 23 Danke für die Aufmerksamkeit Ihre Fragen bitte?