Industrial Internet of Things (IIoT) Entwässerungspumpen auf Baustellen überall im Blick behalten

Von Maikel Mayer

Wenn Entwässerungspumpen auf Baustellen ausfallen, kann schnell erheblicher finanzieller Schaden entstehen. IIoT am Bau kann das vermeiden: Dafür hat der Spezialist für Baustellen-Entwässerungslösungen Hüdig seine Geräte mit einem HMI-Controller und Turck Cloud Solutions fit gemacht.

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Vakuumaggregat von Hüdig: Im Kessel wird das Wasser aus dem Erdreich zwischengespeichert und von dort in ein Gewässer oder die Kanalisation gepumpt.
Vakuumaggregat von Hüdig: Im Kessel wird das Wasser aus dem Erdreich zwischengespeichert und von dort in ein Gewässer oder die Kanalisation gepumpt.
(Bild: Turck)

Der gegenwärtige Bauboom scheint kein Ende zu finden. Seit 2011 werden jedes Jahr mehr Wohnungen fertiggestellt als im Vorjahr. Im Jahr 2020 waren es in Deutschland 306 376. Das waren nach Angaben des Statistischen Bundesamts nochmals 13.374 Wohnungen mehr als im Vorjahr. Entsprechend hoch ist die Dynamik im Baugewerbe und als Folge dessen auch in benachbarten Branchen und Unternehmen.

Zu denen, die vom Bauboom profitieren, gehört auch Hüdig in Celle. Der Spezialist für Pumpensysteme stellt unter anderem Aggregate zur Be- und Entwässerung her. Die Bewässerungspumpen werden in der Regel in der Landwirtschaft genutzt. Entwässerungspumpen werden hauptsächlich auf Baustellen eingesetzt, die eine Grundwasserabsenkung in der Bauphase benötigen. „Diese Pumpen müssen rund um die Uhr laufen, denn wenn die Baugrube voll Wasser läuft, entsteht großer wirtschaftlicher Schaden“, erklärt Lennart Heers, Vertriebsleiter bei Hüdig.

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In den Entwässerungspumpen sind technisch gesehen zwei Pumpen verbaut. Eine Luftpumpe, die ein Vakuum aufbaut und über Lanzen das Wasser aus dem Boden saugt. Ähnlich wie man ein Getränk mit einem Strohhalm „abpumpt“. Dieses Wasser ist noch mit Luftblasen versetzt und wird dann im Aggregat in einem Zwischentank auf Bodenhöhe der Baustelle gesammelt und direkt über eine klassische Wasserpumpe in einen Bach oder einen anderen Abfluss abgeleitet.

Spezialfirmen für Wasserhaltung auf großen Baustellen zuständig

Die Vakuumaggregate sind große Metallkästen, die auf fast jeder Baustelle zu finden sind. Die Wasserhaltung wird bei großen Bauvorhaben meist an spezialisierte Subunternehmen vergeben, die allein für diese Aufgabe zuständig sind. Für den Bauträger hat das den Vorteil, dass er sich ausschließlich auf die Bautätigkeiten im engeren Sinne konzentrieren kann. Die Wasserhaltungsfirmen übernehmen neben der eigentlichen Aufgabe der Grundwasserabsenkung auch die Genehmigungen und die notwendige Dokumentation. „Diese Firmen sind aber in der Regel gar nicht vor Ort. Die installieren die Pumpe, drücken auf den Startknopf und fahren dann wieder. Sie kommen danach in regelmäßigen Abständen und schauen, ob noch alles in Ordnung ist“, beschreibt Lennart Heers die Aufgabenteilung auf der Baustelle.

Ursprüngliche Lösung zur Ferninformation aufwendig

An dieser Stelle hat Hüdig angesetzt, um seinen Kunden die Möglichkeit zu bieten, auch aus der Ferne zu sehen, wie es der Pumpe geht. Die ersten Systeme zur Fernwartung setzten sich aus drei Komponenten zusammen: einem Controller, einem Kommunikationsmodul und einem Display. Das System verlangte allerdings eine aufwendige Programmierung: „Unsere Programmierer mussten die Steuerung programmieren und zusätzlich die Kommunikation zwischen Steuerung und Modem sowie zwischen Modem und Cloud – und dann noch die Visualisierung am Display“, so Lennart Heers.

Als der Hersteller das Modem abkündigte, sah sich Hüdig nach einem alternativen System zur Datenspeicherung und Fernabfrage um – und wurde bei Turck fündig. Die geforderten Funktionen waren eine Steuerung auf Codesys-Basis, damit die Programmierung des Ursprungssystems größtenteils übernommen werden konnte, sowie ein Cloud-Gateway, um Daten zentral abspeichern und abrufen zu können. Zudem musste das System in der Lage sein, Alarmmeldungen und Informationen zu verschicken.

Steuerung, Display und Cloud-Kommunikation in einem Gerät

Turcks HMI-Steuerung TX700 überzeugte die Verantwortlichen bei Hüdig. Sie erfüllt alle Anforderungen und hat darüber hinaus den Vorteil, die drei Funktionen Steuerung, Display und Cloud-Kommunikation in einem Gerät zu integrieren.

Die Programmierung ist damit viel einfacher geworden. Heute muss nur noch ein Gerät programmiert werden, da die Logik und die Visualisierung bereits integriert sind. Über zwei, drei Klicks werden anschließend die Cloud-relevanten Variablen ausgewählt. „Damit haben wir eine Programmierung und ein Gerät und nicht mehr drei Programmierungen auf drei Geräten, was natürlich viel Zeit und Aufwand spart“, sagt der Vertriebsleiter über die Cloud-Lösung.

Anwender und Betreiber der Baustellen-Entwässerungslösungen von Hüdig haben über Turcks Cloud-Lösung jetzt jederzeit Zugriff auf den aktuellen Gerätestatus.

Bauleiter erhält Info-Meldungen zum Pumpenzustand

Kunden, die ein Vakuumaggregat mit Cloud-Anbindung einsetzen, können neben ihren eigenen Service-Mitarbeitern auch den Bauleiter in die Liste der zu alarmierenden Personen einbinden. So erfahren die Verantwortlichen direkt auf der Baustelle, wenn etwas mit der Pumpe nicht stimmt. „Häufig sind das banale Dinge wie ein abgeklemmter Schlauch, ein ausgelöster FI-Schutzschalter oder eine unterbrochene Stromzufuhr, weil ein Stecker irrtümlich gezogen wurde. Auch rechtlich kann das hilfreich sein, wenn dokumentiert ist, dass eine Warnmeldung verschickt wurde. Wir können sogar einstellen, dass die Meldung quittiert werden muss. Das ist gut zu Ende gedacht“, berichtet Lennart Heers.

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Einfache Dokumentationsfunktion und Wartungsplanung

Ein anderer Vorteil ergibt sich durch die Dokumentationsfunktionen der Cloud. So können beispielsweise Datensätze als CSV-Datei ausgegeben werden. Wenn man einen Durchflusssensor im Aggregat integriert, können den Behörden exakte Datenauszüge mit den Wassermengen übermittelt werden, die eingeleitet wurden. Schreibfehler und Manipulationen sind dabei nahezu ausgeschlossen.

Für den Betreiber ergibt sich der Vorteil, Wartungen über den Betriebsstundenzähler einfacher planen zu können. Man ist nicht mehr auf grobe Schätzungen zum Betrieb oder Bauchgefühl angewiesen, sondern kann für jede Maschine detailliert angeben, wie lange sie eingesetzt wurde.

Zusätzliche Parameter zur Vorhersage von Wartungsbedarfen ließen sich auch einbinden, um beispielsweise durch die Kombination von Vibrations- und Temperarturwerten Rückschlüsse auf den Zustand des Elektromotors zu ziehen. Der Vertriebsleiter ist überzeugt: „Mit der Cloud-Anbindung generieren wir für unsere Kunden echten Mehrwert.“

Wussten Sie's?

In der Schweiz sind Fernwartungssysteme bei der Wasserhaltung sogar Pflicht. Die Idee dahinter: Wenn die Baustelle unter Wasser steht, geht das Steuergeld baden. In diesem Fall hat sich die Investition in eine Fernwartungslösung mit Cloud-Anbindung schnell amortisiert.

Fazit: „Bei Turck passt das Gesamtkonzept wunderbar – von Steuerung über Modem bis hin zur Cloud-Lösung. Und das Touchdisplay des TX700 ermöglicht eine intuitivere Bedienung der Aggregate“, zieht Heers Bilanz. „Die Kunden, die unsere Cloud-Option ordern, können heute aus der Ferne viel genauer sehen, was los ist – auch im Vergleich zu unserer früheren Lösung mit GSM-Kommunikation. Man erhält nicht nur die Meldung Druckabfall, sondern kann genau sehen, um wieviel der Druck gesunken ist und entsprechend den Fehler bewerten. Wir haben das System so konfiguriert, dass auch eine Meldung versandt wird, wenn der Fehler nicht mehr vorliegt, um unnötige Fahrten zu vermeiden.“ (in)

* Maikel Mayer, Vertriebsspezialist bei Turck in Mülheim an der Ruhr

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