GRUNDFOS GmbH

Adalbert Weigler von Grundfos spricht mit der P&A über Pumpenüberwachung.

Bild: Grundfos

Pumpenüberwachung „Fehler werden präzise aufgezeigt“

02.11.2018

Unerwartete Ausfallzeiten aufgrund von Unregelmäßigkeiten in einem Pumpensystem können sehr kostenintensiv sein. P&A sprach mit Adalbert Weigler, Business Development Manager Industrie/Wasserwirtschaft bei Grundfos, über Überwachungssysteme für Pumpen und wie der Betriebszustand mit nur einem Sensor überprüft werden kann.

Sponsored Content

P&A:

Welche Faktoren können zu einem Pumpenausfall führen?

Weigler:

Trockenlauf und damit Gleitringdichtungsschäden zählen zu den häufigsten Gründen für einen Pumpenausfall. Druckschläge sind ebenfalls immer wieder für Pumpenschäden verantwortlich, Kavitation durch einen nicht ausreichenden Vordruck des zu fördernden Mediums zählt gleichfalls zu den Klassikern. Es gibt noch andere Ausfallursachen, die aber nur schwer in den Systemen protokollierbar sind.

Wie wird normalerweise der Betriebszustand einer Pumpe überwacht?

Es werden Schutzmechanismen eingesetzt. Dies können Sensoren sein, die die Medientemperatur messen, oder Strömungswächter, die einen Trockenlauf vermeiden sollen.

Nun sprechen Sie von Sensoren in der Mehrzahl. Grundfos hat auf der Achema den Condition Monitor vorgestellt: Hier überwacht nur ein Sensor die Pumpe. Wie arbeitet das System?

Beim Grundfos Condition Monitor (GCM) überwacht ein kombinierter Sensor alle Betriebszustände der Pumpe. Das heißt, er misst die Vibrationen, die Temperatur und als Schutz vor Trockenlauf überwacht er per Ultraschall, ob das Medium an der Gleitringdichtung ansteht. Das Schöne ist, dass am Kopfstück der Pumpe wirklich nur ein Kombi-Sensor angeschlossen wird und man sich keine Gedanken machen muss, an welchen Stellen im System welche individuellen Sensoren zu platzieren sind.

Welche Informationen liefert der GCM?

Über die Vibrationscharakteristik kann über den Zustand der Lager geurteilt werden: Weisen sie Vorschädigungen auf oder befinden sie sich im sehr kritischen Bereich, kurz vor einem Ausfall? Weiterhin kann festgestellt werden, ob sich die Pumpe in einem Kavitationsmodus befindet. Die Befunde werden per Bustechnik kommuniziert und so kann der Betreiber entsprechende Entscheidungen und Vorkehrungen treffen: Muss die Anlage gestoppt werden oder kann das Instandhaltungspersonal bei laufendem Betrieb bestimmte Schritte vornehmen? Mit dem GCM findet einerseits eine Überwachung der Technik statt, andererseits kann der Anlagenbetreiber sein System aber auch optimieren: Er kennt den aktuellen Zustand seiner Anlage und kann daraufhin entsprechende Vorkehrungen treffen, um Fehlzustände oder gar Ausfälle zu vermeiden.

Ist der GCM nur mit Grundfos-Pumpen kompatibel?

Derzeit ist der Condition Monitor nur für die mehrstufigen Kreiselpumpen der Baureihe CR von Grundfos verfügbar. Ob der GCM zukünftig sogar herstellerunabhängig eingesetzt werden kann, das prüfen wir noch.

Wie war die Resonanz auf der Achema?

Der Condition Monitor hat einen sehr hohen Zuspruch gefunden. Viele Ingenieure sind interessiert daran zu wissen, wie ihre Anlage funktioniert beziehungsweise wie der Zustand der Pumpe sich über die Lebenszeitdauer entwickelt. So können sie prophylaktisch mehr auf Daten und Informationen vertrauen, müssen nicht erst auf Pumpenausfälle reagieren, um Ursachen für Fehler zu ermitteln – was dann ja zu spät ist. Die vorbeugende Instandhaltung war schon ein großes Thema auf der Achema …

Aber laut des Deutschen-Industrie-4.0-Index ist die deutsche Wirtschaft noch nicht überzeugt von Predictive 
Maintenance ...

In einigen Branchen ist das das Thema vorbeugende Instandhaltung sozusagen „State of the Art“, in anderen steckt es noch in den Kinderschuhen. In der Pumpentechnik ist es noch nicht so weit verbreitet, wobei uns das Thema schon seit etwa zehn Jahren begleitet. Vorbeugende Instandhaltung bedeutet ja vor allem Planbarkeit für den Serviceeinsatz. Der Betreiber hat mit der Pumpe eine wichtige Komponente in seiner Anlage und kann mit dem GCM sehr genau zu dieser Komponente Voraussagen treffen. Der Begriff Predictive Maintenance wird aber gerne auch als die Wunderwaffe, mit der die gesamte Anlage überwacht werden kann, verwendet. Und das ist ein Aspekt, dem viele Anlagenbetreiber nicht trauen.

Wie erfolgt mit dem GCM die Auswertung der Daten?

Die Auswertung erfolgt lokal. Die Auswerteeinheit ist im Display integriert und per Touchscreen können direkt vor Ort Informationen abgerufen werden. Die Daten werden dann weitergeleitet, beispielsweise an Leittechniksysteme oder auch optional an Cloud-Anwendungen.

Und wie wird das Überwachungssystem an die Leittechnik angebunden?

Das Gerät verfügt über Module beziehungsweise Einsteckkarten für die verschiedenen Bus-Kommunikations-Module und kann so in die Leittechnik eingebunden werden.

Benötigen die Bediener eine spezielle Schulung, wenn sie mit dem GCM arbeiten?

Der Condition Monitor ist komplett plug and play: Anschließen und fertig. Das unterscheidet ihn auch von vielen anderen Systemen: Der Sensor wird im Kopfstück der Pumpe eingeschraubt und mit einer Spannungsversorgung oder Batterie betrieben. Nach einer kurzen Lernphase des Systems ist der GCM einsatzbereit.

Was unterscheidet den Grundfos Condition Monitor weiter von Produkten Ihrer Wettbewerber?

Der wesentliche Unterschied ist, dass die Systemfehler präzise aufgezeigt werden: Man starrt nicht nur auf Diagramme und Daten. Ferner kann der Condition Monitor nicht nur für ungeregelte Pumpen eingesetzt werden, sondern auch für Systeme mit integriertem Frequenzumrichter. Und in dieser Kombination erhält der Anwender dann über den Frequenzumrichter auch viele Informationen, die noch mehr widerspiegeln als „nur“ den Betriebszustand der Pumpe.

An welche Zielgruppe richten Sie sich?

Im Prinzip an jeden, der Wert auf eine hohe Anlagenverfügbarkeit legt: an die Betreiber, bei denen ein Stillstand einer Anlage, eines Aggregats oder Komplettsystems zu hohen Kosten führen würde; aber natürlich auch an Anlagenbetreiber, die die Service-Einsätze zustandsabhängig umsetzen wollen. Außerdem sind Dienstleistungs- und Servicebetriebe unsere Zielgruppen.

Jeder Sensor ist störanfällig. Gibt es bestimmte Umgebungen, in denen das Produkt nicht eingesetzt werden kann?

Es gibt aktuell noch keine Atex-Version. Ansonsten ist das eine sehr robuste Technik.

Werfen wir einen Blick in die Zukunft. Wohin geht die Reise in den nächsten Jahren in der Pumpenüberwachung?

Predictive Maintenance wird zunehmen, auch eine höhere Vernetzung der Aggregate mit zugehörigen Services vom Hersteller. Und es wird den Trend zu autarken bzw. semi-autarken Systemen geben, die selbstständig einen Service abrufen, beispielsweise entsprechende Ersatzteile bestellen und den Service-Einsatz aktiv unterstützen. Diese Systeme werden über verschiedene Cloud-Anbindungen verfügen, auch wird der Austausch in Cloud-Systeme verschiedener Hersteller möglich sein.

Dabei stehen viele dem Thema Cloud mit Skepsis gegenüber …

Eine gesunde Skepsis ist immer gut und es ist auch zu prüfen, was mit den Daten gemacht wird beziehungsweise wo sie ausgewertet werden. Es gibt natürlich kritische Anwendungen, wo die Daten-Hoheit entsprechend geregelt werden muss. Unternehmen, die aus finanziellen und / oder personellen Gründen nicht die Möglichkeit haben, eigene Cloud-Services anzubieten, müssen auf bereits verfügbare Systeme zugreifen.

Aber ist die Cloud nicht einfacher zu hacken?

Es ist ein Irrglaube, dass das Kabelnetzwerk sicherer sei. Wenn ich meine Daten irgendwohin versende – und da ist es egal, ob ich das per Cloud oder eben per Netzwerk vornehme – ist es wichtig, dass ich über gesicherte Zugänge verfüge und die Daten verschlüsselt werden.

Bildergalerie

  • Adalbert Weigler, Business Development Manager Industrie/Wasserwirtschaft, zeigt die Protokollfunktion, die in der Auswerteeinheit integriert ist und alle Messungen für die gesamte Lebensdauer der Pumpe speichert.

    Bild: Grundfos

  • Mögliche Unregelmäßigkeiten werden auf dem Display mit den verschiedenen Farbcodes nach dem Ampelprinzip angezeigt.

    Bild: Grundfos

  • Einfache Installation: Der Sensor wird lediglich in das Kopfstück der Pumpe eingeschraubt.

    Bild: Grundfos

Firmen zu diesem Artikel
Verwandte Artikel