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Folge #33Folge #33Folge #33Energiekosten & Ausfälle reduzieren – IoT im Klärwerk Bad Pyrmont

In diesem Use Case dreht sich zunächst alles um die Reise des Abwassers in der Kläranlage des Niedersächsischen Bad Pyrmont und wie diese von digitalen Lösungen begleitet wird. Im weiteren Verlauf des Podcasts lautet das Motto „Think big“ – Aerzen Digital Systems zeigt seine breite digitale Landkarte mit vielen Spots abseits der ursprünglichen Route der Förderung und Verdichtung von Gasen. Madeleine Mickeleits Interviewgäste der 33. Folge des Industrial IoT Podcasts sind Ricardo Wehrbein von Aerzen Digital Systems und Michael Raschke von der Entsorgung Bad Pyrmont AöR.

Use Cases in diesem Podcast

Zusammenfassung der Podcastfolge

Aerzen Digital Systems steht für Digitalisierung und digitale Transformation. Das Nutzen bestehender Datenschnittstellen, Systemintegration, Cloud-Lösungen, Cloud-to-Cloud-Kommunikation, Predictive Maintenance, Smart Cities oder Remote Services – Trends und Schlagwörter, die in dieser Podcastfolge zum Thema gemacht werden.

 

Die Gebläse und Verdichter von Aerzen finden in Kläranlagen Anwendung und leiten in den sogenannten biologischen Reinigungsprozess Sauerstoff ein – so auch in der Kläranlage von Bad Pyrmont. Der Prozess der biologischen Reinigung macht fast 70 % der Energiekosten einer Kläranlage aus. Neben dem absoluten Gebot der Ölfreiheit und Reinheit spielt somit auch der Kostenfaktor und die CO2-Emission eine wesentliche Rolle. Parameter wie diese werden mithilfe der digitalen Aerzen-Lösung AERprogress gemonitort und optimiert. Die Lösung ermöglicht außerdem eine vorausschauende Wartung: Mittels künstlicher Intelligenz und entsprechender Sensorik auf den Maschinen wird frühzeitig erkannt, sobald sich ein Fehler anbahnt. Das Ziel von Aerzen Digital Systems: Der Kunde soll befähigt werden, zu agieren, statt zu reagieren. Downtimes sollen vermieden werden, aus ungeplanten Stillständen sollen geplante werden. Über die Plattform ist der Kunde zudem in der Lage, unmittelbar und auf Knopfdruck Ersatzteile zu ordern oder einen Servicetechniker zu informieren.

 

Weiteres Thema dieser Podcastfolge ist der globale Wasserstress und die Wasserknappheit. Der Bedarf an Abwasseraufbereitung wird steigen, so Aerzen. Die Firma – mit ihren zweieinhalbtausend Mitarbeitern und 50 Vertriebs- und Servicegesellschaften – will den Herausforderungen der Zukunft mit smarten und innovativen Lösungen entgegentreten und ihre Effizienz weiter steigern. Auch beschreibt Joachim Wehrbein von Aerzen, wie sie den Step ins Consulting gewagt haben und Maschinenbauern eine Beratung auf Augenhöhe anbieten.

 

Weiterhin wird im Rahmen dieser Folge besprochen, welche zunehmende Relevanz die Themen Service und Kooperation zwischen Kunde und Hersteller in der Industrie haben und wie Aerzen zukünftig Datensilos in der Cloud-to-Cloud-Kommunikation aufbrechen will.

 

Podcast Interview

Hallo Ricardo und Herr Raschke – herzlich willkommen zum IIoT Use Case Podcast. Ich freue mich sehr, dass ihr heute mit dabei seid. Ich würde direkt mit einer kurzen Vorstellungsrunde starten: Ricardo, magst du ein paar Punkte zu dir und zu Aerzen Digital Systems sagen und uns abholen, was euer Kerngeschäft ist?

Ricardo

Hallo Madeleine, Hallo Herr Raschke. Mein Name ist Ricardo Wehrbein. Ich bin für das Unternehmen Aerzen Digital Systems tätig. Das ist eine Tochtergesellschaft der AERZEN Gruppe. AERZEN ist ein mittelständisches Unternehmen mit zweieinhalbtausend Mitarbeitern, das 1864 gegründet wurde. Wir produzieren Drehkolbengebläse, Schraubenverdichter, Turbogebläse, aber auch viele diverse andere Komponenten rund um das Thema der Förderung und Verdichtung von Luft und Gasen. Wir sind hauptsächlich in den Bereichen der kommunalen Kläranlagen zur Abwasseraufbereitung tätig, aber auch im pneumatischen Transport von Schüttgütern sowie der Förderung und Verdichtung von neutralen und aggressiven Gasen.

 
Wir haben wahrscheinlich viele Ingenieure in der Runde, aber vielleicht auch einige Betriebswirte, die von einem Drehkolbengebläse noch nie etwas gehört haben. Kannst du uns abholen, wo diese Anlagen genau zum Einsatz kommen und zu welchem Zweck?
Ricardo
Jeder der eigentlich das Wort Gebläse oder Kompressor hört, denkt erst einmal an seinen Heimkompressor oder vielleicht auch diese typischen Kompressoren, die man von den Tankstellen kennt, um den Druck auf seinem Reifen zu kontrollieren. Wir machen das Ganze in einer etwas größeren Dimension: Wir arbeiten dort mit entsprechenden Schraubenverdichtern, die dabei komplett ölfrei funktionieren, was eine Besonderheit der Aerzen-Produkte ist. Und diese hundertprozentige Öl-Freiheit, die wir garantieren, nutzt letzten Endes auch der Kunde in unserem Use Case. Unsere Gebläse und Verdichter werden bei Kläranlagen eingesetzt, um Luft in den biologischen Reinigungsprozess einzuleiten. Dort kommt es natürlich auf absolute Reinheit an. Das heißt also, wir dürfen keine Öle, aber auch keine Feststoffe in dieses zu klärende Wasser eintragen. Das Gleiche gilt auch beim pneumatischen Transport. Man kann es sich so vorstellen: Man hat größere Rohrleitungssysteme mit Silos, die dann später auf LKWs verladen werden. Und um hier ein Granulat, beispielweise Zement, aber auch Lebensmittel wie z. B. Milchpulver von A nach B zu transportieren, werden diese Schraubenverdichter eingesetzt. Dabei ist es wichtig, 100 Prozent ölfrei zu sein und 100 Prozent frei von irgendwelchen anderen Stoffen. Hier kann eine Kontaminierung mit Fremdstoffen dazu führen, dass ganze Produktionschargen vernichtet werden müssen oder im schlimmsten Fall auch, dass diese Fremdstoffe in das Endprodukt kommen und dann vielleicht sogar beim Endkunden auf den Tisch, wenn es sich dabei um Mais oder Zucker beispielsweise handelt.
 
Wir haben heute in der Runde die Ehre, nicht nur mit irgendeiner Kläranlage zu sprechen, sondern mit dem Anwender direkt aus der Wasserstadt Bad Pyrmont. Bevor ich zu Ihnen komme, Herr Raschke, vorab noch mal die Frage an dich, Ricardo: Welche Relevanz hat dieser Bereich für euer Geschäft, auch hinsichtlich der Umwelt und dem gesellschaftlichen Gesamtkontext?
Ricardo
Der Abwasserbereich ist nicht nur für uns von Aerzen Digital Systems, sondern auch natürlich von AERZEN selbst ein ganz, ganz wichtiger Bereich. Gerade dieses Thema der Wasseraufbereitung. Bei der Kläranlage Bad Pyrmont, über die wir heute sprechen, geht es um eine „Bad-Stadt“, in der natürlich das Thema Wasser, Frischwasser, aber auch Abwasser letzten Endes im Zentrum einer ganzen Stadt steht. Und genau hier gilt es, keine Kompromisse einzugehen, weil es hier – und das hast du gerade schon richtig gesagt – natürlich auch um gewisse Qualitätsanforderungen geht. Wasserqualität ist für Bad Pyrmont, aber auch für ganz Deutschland, ein ganz wichtiges Thema. Auch das Thema Einleitung des Wassers in den natürlichen Kreislauf ist extrem wichtig. Vielleicht hat man das schon mal irgendwo in der Presse gelesen, dass es auch häufiger dazu kommt, dass das Grundwasser zu hohe Ablaufwerte hat. Das kann immer dann passieren, wenn die Kapazität einer Kläranlage nicht mehr ausreicht. Das sind Themen, die hier in Deutschland zum Glück nur ganz vereinzelt zu speziellen saisonalen Ereignissen auftreten. Aber was ein viel größeres Thema ist, ist eigentlich das globale Thema Wasserstress und Wasserknappheit. Das wird auf der Welt zu einem unglaublich prominenten Thema. Und daran arbeitet AERZEN mit seinen zweieinhalbtausend Mitarbeitern weltweit und insgesamt 50 Vertriebs- und Servicegesellschaften. Im Moment sind die News natürlich belegt durch die Corona-Pandemie. Aber wie man schon manchmal bei einigen Illustrationen gesehen hat, ist das im Prinzip nur unser kurzfristiges Problem, ein langfristiges Problem ist aber der klimatische Wandel, der dann letzten Endes auch einen Einfluss auf dieses Thema Wasserstress und Wasserknappheit hat. Heute leben schon ungefähr zweieinhalb Milliarden Menschen in Regionen, die zu Wasserstress- oder Wasserknappheitsgebieten zählen. Wir haben hier zwei gegenläufige Trends, die sich verstärken: Wir haben zum einen den Klimawandel, aber auch das weitere Bevölkerungswachstum. Und um diese immer mehr werdenden Menschen vernünftig versorgen zu können, gilt es halt auch hier das Thema Wasser anzugehen. Das Thema Wasser ist dabei in zweierlei Kategorien zu sehen – dass wir versuchen müssen, möglichst viel Frischwasser als Trinkwasser zur Verfügung zu stellen, aber auch später, um die Äcker weltweit zu bestellen. Wir haben immer weniger Flächen, die landwirtschaftlich genutzt werden oder genutzt werden können. Und gleichzeitig haben wir auch weniger Wasser. Das heißt, es wird in den nächsten Jahren den Bedarf geben, dass auch Abwasser wieder eine frische Qualität bzw. eine Trinkwasserqualitätsebene erreicht. Das ist ein ganz, ganz wichtiges und zentrales Thema und das war auch einer der wesentlichen Gründe, warum es Aerzen Digital Systems mit seinen Produkten AERprogress heute gibt, um genau diesen Herausforderungen der Zukunft noch weiter entgegenzutreten. Und das nicht nur mit hocheffizienten Maschinen, wie ich sie gerade beschrieben habe, sondern mit Maschinen, die durch die digitale Transformation, den Einfluss von Digitalisierung, noch einmal verbessert werden. Ziel ist es auch, die Strukturen, die es heute bei der Abwasseraufbereitung gibt, noch weiter in ihrer Effizienz und Effektivität zu steigern.

Wahnsinnig spannendes Thema auf jeden Fall. Herr Raschke, nun zu Ihnen, um die Vorstellungsrunde komplett zu machen. Können Sie uns kurz ein paar Punkte zu Ihrer Person und Ihrem Verantwortungsbereich sagen?
Michael Raschke
Natürlich, gern. Mein Name ist Michael Raschke. Ich bin Diplomingenieur bei der Entsorgung Bad Pyrmont AöR. Meine Aufgabenbereiche sind die Abwasserreinigung und die Wasserableitung im Kanalnetz mit den Funkwerken. Dazu gehört natürlich auch die Kläranlage als Nachfolgeobjekt, in dem die Reinigung stattfindet, und auch der Bereich der Straßenreinigung sowie Winterdienst, der auch in den Bereich der Entsorgung fällt.
 
Was genau ist das Daily Business in der Kläranlage?
Michael Raschke
Es geht hauptsächlich um die Abwasserableitung – darum, das Abwasser zu reinigen und die Grenzwerte einzuhalten. Auf der Anlage selbst werden die Anlagenbauteile unterhalten und gepflegt. Der technische Stand muss hochgehalten werden, sodass wir die Reinigungsleistungen, die wir beauftragt bekommen, auch einhalten können.

Nun spreche ich im Podcast viel über Digitalisierungsthemen. Welche Relevanz spielt das Thema Digitalisierung bei Ihnen auf der Kläranlage?
Michael Raschke
Das Thema Digitalisierung wurde am Anfang ein bisschen stiefmütterlich behandelt, muss man sagen, aber ist jetzt die letzten Jahre fortgeschrieben worden. Wir haben mit einer Firma aus Nordrhein-Westfalen einen Vertrag geschlossen und arbeiten im Verbund. Das ist die Firma Ibatec, die wiederum mit der Firma Phoenix zusammenarbeitet. Hier haben wir über einen Wartungsvertrag und Dienstleistungsvertrag geregelt, dass praktisch die Anlagenteile auf der Anlage überwacht und erneuert werden. Diese Messtechnik und Steuertechnik kommt als Datenübertragung auf unser Betriebsgebäude in die Rechner und von dort aus werden in der Schaltwarte die Arbeiten überwacht, sodass wir sie kurzfristig steuern können und so sauber die Funktionstüchtigkeit und den Betrieb einer Abwasserreinigung auf der Kläranlage erfüllen können.

Den Hörern, die noch nie eine Kläranlage aus der Nähe gesehen haben, würde ich gern eine virtuelles Bild mitgeben: Wie sieht es bei Ihnen vor Ort aus? Was sind die genauen Funktionsweisen der Anlage und was sind die klassischen Aufgaben der Mitarbeiter hier?
Michael Raschke
Eine Kläranlage hat einmal einen maschinellen Teil. Da haben wir am Eingang die Förderschnecken, die heben das Abwasser vom Nullniveau auf ein gewisses Niveau über der Erde an, um dann den Wasserfluss in einer Freispiegelleitung weiterzuleiten. Das Wasser läuft dort über Rechenanlagen weiter. Der Rechen ist wichtig, um z. B. die Hygieneartikel herauszufiltern. Das läuft dann praktisch in einen Container und geht in die Verbrennung. Dann läuft der Abwasserstrom weiter und hier haben wir ein Sandfanggebläse. Dort wird Luft eingetragen und damit wird erreicht, dass die schweren Bestandteile, wie Sand oder irgendwelche anderen Reststoffe, praktisch auf den Boden sinken. Das ziehen wir dann ab und das Abwasser fließt weiter durch und geht bei uns in Bad Pyrmont in ein Vorklärbecken. Von diesem Vorklärbecken nehmen wir dann praktisch die Fette ab und geben die in den Faulturm hinein, um noch mal ein bisschen Energie beizugeben. Der Wasserstrom geht dann in die Belebungsbecken weiter. In diesen Becken haben wir einmal Nitrifikation und Denitrifikation – also praktisch einmal mit Sauerstoffeintrag und einmal ohne. Davon haben wir ein Rundbecken. Von dort aus geht es weiter in ein Rechteckbecken, wo wir die Reinigungsleistung nur mit Sauerstoffeintrag durchführen. Dort hängen auch die ganzen anderen Online-Sonden, die dann praktisch wieder zum Hauptrechner, also ins Betriebsgebäude, führen, wo die Überwachung durchgeführt wird. Das dort gereinigte Wasser läuft dann in zwei Nachklärbecken, hier gibt es einen Überlauf. Man kann sich das so vorstellen: Die Wasserebene hat ein Niveau, da gibt’s eine Kante, da muss es drüber strömen und dadurch läuft es in eine Rinne und wird dann über den Vorfluter in die Emmer eingeleitet. Diese Einleitung wird von einer Überwachungsbehörde alle 14 Tage kontrolliert. Was man vielleicht noch dazu erwähnen kann: Wenn man etwas in den Faulturm eingegeben hat, also wirklich Abwasser abgezogen hat, hat man einmal diesen Frischschlamm – das ist der, der aus dem Vorklärbecken kommt. Und dann haben wir den Überschussschlamm – das ist der, der aus einem Belebungsbecken kommt. Diese beiden Anteile gehen in den Faulturm und werden dort praktisch aufgearbeitet und nach einer Weiterleitungen gehen diese in die Schlammentwässerung, wo wir mit einer Maschine den Schlamm entwässern und in einen Container geben und dort dann der Verbrennung zugeführt wird. Das wäre der zweite Reinigungsstromkreis.

Nun hat Herr Raschke einige Funktionsbereiche der Kläranlage beschrieben. Wir sprechen ja heute an einem ganz konkreten Beispiel dazu, was die Mehrwerte von Digitalisierungsdaten und IoT sind. Ricardo, wo genau kam hier euer Produkt zum Einsatz?
Ricardo
Wie Herr Raschke gerade schon gesagt hat, sind wir eigentlich schwerpunktmäßig an zwei Stellen auf einer Kläranlage im Einsatz. Das eine ist das sogenannte Sandfanggebläse, also ein Bestandteil der mechanischen Reinigung. Schwerpunktmäßig befassen wir uns letzten Endes mit dem biologischen Reinigungsbecken, in dem es um den Sauerstoffeintrag geht. Jetzt sind wir natürlich schon sehr, sehr im Detail. Dieses Becken wird immer wieder in die Nitrifikations- und Denitrifikationsphase gefahren. Dort wird dann durch unsere Drehkolbengebläse, Drehkolbenverdichter und Turbogebläse dieser entsprechende Sauerstoffeintrag realisiert. Dabei kommt es natürlich auch auf unterschiedliche Parameter an, denn wir wollen eigentlich keine Luft einblasen, sondern immer reinen Sauerstoff und diesen geht es hier auch letzten Endes zu maximieren. Und wenn man sich das auf einer Gesamtkläranlage mal anschaut, dann umfasst dieser Bereich dieser biologischen Reinigung fast 60 bis 70 Prozent der Gesamtenergiekosten einer Kläranlage. Und da ist es natürlich unglaublich wichtig, den Bereich der Energiekosten im Auge zu behalten – sowie den Bereich der CO2-Emissionen. Das ist auch der Grund, warum wir hier nicht nur von Drehkolbengebläsen sprechen. Diese unterschiedlichen Technologien – Drehkolbengebläse, Drehkolbenverdichter und Turbogebläse – haben eine ganz eigene Charakteristik. Ich vergleich das jetzt einfach mal mit einem Otto- und einem Dieselmotor. Der Dieselmotor ist besser für lange Laufleistung geeignet, wobei der Ottomotor vielleicht für kürzere Fahrtstrecke besser geeignet ist. Und dann gibt es dort auch noch mal Saugmotoren und Turbomotoren, die dann auch wiederum ganz eigene Charakteristiken haben. Das heißt, so eine Kläranlage, die hat in der Regel einen Dieselmotor, einen Ottomotor und einen Turbo. Und wir von Aerzen überwachen mit unseren Produkten und den digitalen Dienstleistungen, wie die Synergie zwischen diesen einzelnen Technologien ist, um die Energieeffizienz immer weiter zu verbessern. Das ist natürlich auch ein ganz wichtiger Schritt in Richtung Kapazitätssteigerung sowie Qualitätssteigerung. Das muss natürlich auf die gesamte Welt ausgerollt werden, um diesen Fragestellungen, die ich vorher aufgeworfen habe, auch Herr zu werden.

Definitiv. Kommen wir vorher aber noch einmal zu den Fragestellungen des Alltags und denen des Use Cases. Herr Raschke, was sind heute die Probleme oder Herausforderungen, auf die Sie alltäglich stoßen?
Michael Raschke
Häufige Punkte sind natürlich Schäden, die man nicht vorhersehen kann. Geht eine Pumpe kaputt oder schaltet sich irgendein Relais aus, muss man natürlich reagieren. Die Mitarbeiter sind da angehalten, das auszubauen, Angebote einzuholen, aber auch zu schauen, dass wir mit vorhandenen Teilen erst erstmal wieder die Reinigungsleistung und den Betrieb aufrechterhalten können. Sollte das dann nicht möglich sein, muss ausgeschrieben werden und wir müssen Neuteile beschaffen. Ansonsten sind es natürlich die Überwachungen, da wir nicht nur diese Kläranlage haben, sondern auch Pumpwerke in den Ortsteilen in Bad Pyrmont, die ca. 15 km entfernt sind. Die dortige Entwässerung geht ortsgebunden einmal zu den Pumpwerken und über eine Druckleitung wird das dann praktisch auch der Kläranlage zugeführt. Das heißt, die Pumpwerke müssen ebenfalls überwacht werden. Da muss geguckt werden: Läuft die Pumpe noch? Hat die irgendwo einen Schaden am Motor oder ist in der Steuerung irgendwo was kaputt gegangen? Oder ist nur eine Sicherung ausgefallen? Das sind wichtige Punkte, die wir immer auf dem Schirm haben müssen.

Ricardo, jetzt hattest du gerade schon die die 3 Hauptschlagworte genannt: Effizienz, Qualität und Energie. Es gibt jetzt ja verschiedenste Herausforderungen, denen ich mit neuen digitalen Ansätzen – gerade auch im Servicebereich – entgegenkommen kann. Siehst du ähnliche Herausforderungen wie Herr Raschke oder gibt es noch weitere?
Ricardo
Die Herausforderungen sind sicherlich überall ähnlich. Grundsätzlich geht es natürlich erstmal um das Thema der Verfügbarkeit und der Vermeidung von Schäden, wie Herr Raschke eben auch schon gesagt hat. Und dafür bieten wir mit unserem Produkt AERprogress eine entsprechende Lösung, durch die wir mittels künstlicher Intelligenz und entsprechenden Sensoren auf unseren Maschinen den Zustand permanent überwachen und dem Kunden auch Hinweise geben, wenn sich dort ein entsprechender Fehler anbahnt. Und das nicht nur einige Stunden im Vorfeld, sondern mit genügend Zeit, um hier aktiv agieren zu können und nicht nur zu reagieren. Auf der Kläranlage ist das Ganze sehr, sehr dramatisch. Wenn unsere Gebläse ausfallen sollten und keine Redundanz zur Verfügung steht, können die entsprechenden Abwassermengen nicht mehr gereinigt werden und im schlimmsten Fall müssen sie in den Wasserkreislauf eingeleitet werden. Das wäre zu vergleichen mit einer Kernschmelze, ein völliger Super-GAU. Das Ganze gibt es natürlich auch in anderen Bereichen. Schauen wir uns einfach mal ein Zementwerk oder einen Lebensmittelhersteller an. Dort kommt es natürlich auch darauf an, die Produktion aufrecht zu erhalten. Wir haben auch Kunden, die arbeiten saisonal. Das bedeutet, dort wird 11 Monate 24/7 durchproduziert und dann muss die Maschine auch entsprechend durchlaufen. Mit unserem Produkt können wir dazu beitragen, dass die Maschine immer gemonitort wird. Und selbst, wenn sich etwas anbahnen sollte, was nicht immer unbedingt von der Maschine ausgeht, sondern vielleicht auch von einem vor oder nachgelagerten Prozess, können wir wenigstens hier aus dem ungeplanten Stillstand einen geplanten Stillstand machen und schon einmal im Vorfeld Servicetechniker, Ersatzteile etc. bereitstellen. Ich glaube, ein wichtiges Thema an dieser Stelle ist auch noch mal das Thema des globalen Service bzw. des Remote Service. Das haben wir jetzt gerade in Covid-19-Zeiten gesehen. Viele Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter hatten die Möglichkeit, ins Homeoffice zu wechseln. Für Herrn Raschke und sein Team ist das nicht so einfach möglich. Das heißt, sie brauchen eine dezentrale Organisation all ihrer Informationen. Jetzt sprechen wir über Bad Pyrmont, aber das Ganze geht natürlich auch deutlich größer. Und es ist natürlich auch kein Geheimnis, dass z. B. solche größeren Städte wie beispielsweise Hamburg oder Berlin mehrere Kläranlagen haben, die von einer zentralen Stelle verwaltet werden. Hier wollen wir natürlich auch mit unserem Ansatz, mit AERprogress und der Cloud, die dahintersteckt, dieses Dezentrale letzten Endes ermöglichen. Und wie Herr Raschke natürlich auch in diesem Aspekt sagt: Er möchte die Digitalisierung auch dafür nutzen, um seine Mitarbeiter zu unterstützen. Es ist, denke ich, kein Geheimnis, dass es natürlich immer weniger Wartungs- und Servicepersonal gibt. Deswegen sind auch sowohl Kläranlagen als auch Industriekunden immer mehr auf den Service von Herstellern wie AERZEN angewiesen. Dort bieten wir mit unserer Lösung auch wirklich einen 360-Grad-Blick. Das heißt, wir stellen auch gleich Hilfestellungen für den Kunden zur Verfügung, sodass dort immer ein reibungsloser Betrieb gewährleistet werden kann.

Du hast gesagt es geht um Schäden im Feld, um Ausfälle und Downtimes, die reduziert und verhindert werden können. Was mich vor allem im IoT-Kontext immer interessiert, sind die Daten, die gewonnen werden. Was sind hier Daten, die ich überhaupt erst einmal brauche, die ich erheben muss, um Potenziale wie Remote Service zu ermöglichen? Was sind das für Maschinendaten, die primär für euch interessant sind?
Ricardo
Grundsätzlich geht es natürlich erstmal darum, möglichst viele Daten zu sammeln. Nun mussten wir Erfahrungen sammeln – und diese Erfahrung hat natürlich auch lange gereift, bis wir damit an den Markt gegangen sind und ein Produkt daraus entwickelt haben – was eigentlich die relevanten Daten für unsere Dienstleistungen und Geschäftsmodelle sind. Das heißt, wir stimmen so gesehen auch unsere Sensordaten beziehungsweise unsere Sensorik auf den jeweiligen Use Case des Kunden ab, um es ihm am Ende des Tages so günstig wie möglich zu machen. Wir arbeiten natürlich an dieser Stelle auch mit Datenschnittstellen – das heißt dort, wo aufgrund von anderen Sensoriken schon Daten zur Verfügung stehen, wollen wir die natürlich auch mit in unser System einbinden. So war es beispielsweise auch mit der Online-Sonde, die hier Herr Raschke eben schon mal einmal genannt hat. Es macht aus meiner Sicht keinen Sinn – und das ist ja eigentlich auch die Idee hinter IoT – dass Sensoren über unterschiedlichste Komponenten und über unterschiedlichste Hierarchien letzten Endes genutzt werden. Ein Alleinstellungsmerkmal von Aerzen ist in diesem Zusammenhang, dass wir auch externe Daten mit einbeziehen. Das ist jetzt natürlich auch ein Stück weit Firmengeheimnis, aber an der Stelle kann ich sagen, dass wir z. B. auch erweiterte Wetterdaten einsetzen, um unsere Maschinen an dieser Stelle noch effizienter zu machen. Und wenn man natürlich über Abwasser spricht, dann ist das natürlich nicht nur das Abwasser, was aus den einzelnen Haushalten kommt, sondern wir haben natürlich auch Oberflächenwasser, was aus Niederschlägen herauskommt. Und all das sind Daten, die wir an dieser Stelle auch für die Optimierung des Kunden mit einbeziehen.

Kannst du uns noch mal kurz abholen, was diese Online-Sonden genau sind und wie die Daten dann in die Cloud gelangen?
Ricardo
Grundsätzlich haben wir natürlich einerseits die maschinennahe Sensorik – da spreche ich jetzt von Drücken, Temperaturen, Ölständen, Öltemperatur, aber z. B. auch von Schwingungen oder ähnlichem. Die Online-Sonde sitzt in diesem Belebungsbecken und misst dort genau diesen Sauerstoffgehalt, der unglaublich wichtig für den biologischen Reinigungsprozess ist. Teilweise kommt diese Sensorik von uns, teilweise wird sie aber auch von der Kläranlage selbst eingebaut bzw. dem jeweiligen Steuerungshersteller dort am konkreten Beispiel. Hier ist es jetzt so, dass uns der Wert an dieser Stelle übermittelt wird und unsere Maschinen nach dieser Größe, die diese Online-Sonde misst, geregelt werden. Das heißt, wenn der Sauerstoffwert relativ gering ist, werden die Maschinen hochgefahren. Dann wird die Drehzahl geregelt an dieser Stelle und natürlich auch in einer gewissen Kaskadenschaltung. Das heißt, wenn ein Gebläse nicht mehr ausreicht, wird das nächste hinzugeschaltet usw. Das ist im Prinzip der Messsteuer- und Regelkreis an dieser Stelle, der dort geschlossen ist. Uns ist es natürlich lieb, dass so viele Daten wie möglich an der Stelle über unsere Plattform laufen, weil man damit natürlich auch einen gesamtheitlichen Blick hat. Das ist ja letzten Endes ja auch der Duktus, um den es sich dreht – wirklich alle Daten verfügbar zu haben, um natürlich auch hier möglichst viele Mehrwerte für den Kunden zu realisieren.

Du hast gerade beispielhaft von der Regelung des Sauerstoffgehalts gesprochen. Dahinter steckt ja eine bestimmte Intelligenz, die man erst einmal in einen Algorithmus umsetzen muss. Wie kommt da eure Kompetenz genau ins Spiel? Sind das Schwellwerte, die schon festgelegt sind, die man erst gemeinsam festlegen muss oder wie funktioniert das an der Stelle?
Ricardo
In dem Fall ist es so, dass wenn die Maschinen angebunden sind an unsere Plattform, überwachen wir an dieser Stelle per Remote, wie sich die Lastkurve – so wird das im Fachjargon genannt – verhält. Das heißt, wie viel Kubikmeter benötige ich. Und wenn die Regelung nicht durch uns durchgeführt wird, sondern vom Kunden, schauen wir uns an, wie diese Lastkurve letzten Endes abgedeckt wird. Jetzt bin ich noch mal bei meinem Beispiel, was ich vorhin hatte mit dem Dieselauto, Ottomotor und dem Turbolader, der dann letzten Endes da drauf sitzt. Das heißt, wir sehen, wie sieht das Ganze aus, wie schnell will er fahren. Und dadurch, dass wir natürlich mit unserem Know-how aus über 150 Jahren Maschinenbau wissen, wo dort die sogenannten Sweet Spots unserer Maschinen sind, können wir die natürlich auch entsprechend so einregeln. Wenn das noch nicht von uns aktuell durchgeführt ist, werden wir über unsere Plattform den Kunden darauf hinweisen, dass hier eine intelligentere Fahrweise möglich ist. Und wir bieten ihm natürlich dann nicht nur das Problem an, sondern auch gleich eine Lösung. Das ist dann unser Produkt AERsmart als Energy Manager, der dann eingesetzt wird, um diese Kombination aus unterschiedlichen Gebläsetechnologien möglichst effizient einzusetzen.

Du hattest es vorhin schon angesprochen – AERprogress. Da geht es ja auch um unterschiedliche Services, die ihr anbietet. Wie genau funktioniert das und was habe ich für Möglichkeiten, meine Anlagen mit eurem Service zu optimieren?
Ricardo
AERprogress ist grundsätzlich erstmal eine Schale, in die wir unterschiedliche Dienste reinpacken. Bei der Entwicklung von AERprogress war es für uns von AERZEN bzw. Aerzen Digital Systems ganz wichtig, dass wir den Kunden und auch den Kundennutzen in das Zentrum unseres Tuns packen. Es gibt viele andere Unternehmen, die einfach ihre Produkte digitalisieren, die eine Cloud anbieten. Das ist auch erstmal alles nicht grundsätzlich verkehrt, aber letzten Endes bleibt der Mehrwert des Kunden dann auf der Strecke. Und wir sind dort dezidiert an Kläranlagenbetreiber, an Kläranlagenmeister, aber auch an Betriebsleiter und Servicetechniker herangetreten und haben gefragt: Was ist eigentlich euer typischer Job mit den Aerzen-Gebläsen? Was sind eure Pains, aber auch eure Gains, die ihr so am Tag erlebt? Daraufhin haben wir gesagt: Okay, wie können wir das Ganze jetzt in kleinere Dienstleistungen zusammenpacken? Dabei sind wir dann als Basis auf das sogenannte Maschinenparkmanagement gekommen. Das heißt, das unterstützt die unterschiedlichsten Funktionen in einem Unternehmen bei dem Betrieb seiner Aerzen-Anlagen. Für den Betriebsleiter bzw. für Herrn Raschke ist es an dieser Stelle möglich, über die Plattform zu sehen, wann entsprechende Services oder Wartungen notwendig sind. Er kann sogar selbst über unsere Plattform an seinen Servicetechniker vor Ort Wartungs- und Inspektionsausgänge anweisen, die er dann durchzuführen hat. Er sieht nicht nur Einzelmaschinen, sondern seinen gesamten Maschinenpark. Und wie wir eben schon gerade gesagt haben, ist das in Bad Pyrmont noch ein relativ einfaches. Da kann man im Prinzip aus dem Maschinenhaus die Aerzen-Maschinen sehen. In Berlin oder Hamburg ist das ein deutlich größeres Problem und das sind jetzt auch nicht die Megacitys auf der Welt. Und das ist im Prinzip hier unser Einsteigerprogramm oder unsere Einstiegsdienstleistung. Aber auch hier ist wirklich schon ein großer Mehrwert für den Kunden an dieser Stelle hinterlegt.

Herr Raschke, wie genau nutzen Sie die Daten, die im laufenden Betrieb in Zusammenarbeit mit Aerzen erhoben werden?
Michael Raschke
Mit der AERZEN Maschinenfabrik arbeiten wir schon sehr lange zusammen. Das freut uns auch, weil wir den Vorteil haben, dass wir da das Know-how nutzen können, um auch hier immer auf dem aktuellen Stand zu sein. Wir nutzen die Reinigungsleistungen des entsprechenden Gerätes und sparen letztlich auch Energie ein. Am Anfang waren die Geräte über unser Betriebsgebäude gesteuert. Vor einem Jahr haben wir angefangen, diese Online-Sachen näher zu beleuchten und mit Aerzen Digital Systems die neue Schiene zu beschreiten, die Überwachung nicht nur auf die Maschine zu beziehen, sondern vielleicht auch die ganzen anderen Anlagenteile zu verbinden und zu verknüpfen.

Welche Kompetenzen bringt Aerzen Digital Systems hier genau mit und wie funktioniert die Zusammenarbeit mit der Firma bisher?
Michael Raschke
Die Zusammenarbeit mit der Firma funktioniert bisher sehr gut. Wir sind daran interessiert, das weiterzuführen. Wie der genaue Nutzen ist, werden wir sehen, wenn wir erste Auswertungen darüber durchführen. In Zusammenarbeit mit der Firma stehen wir auch gerade bei der Investition bzw. dem Neubau eines Belebungsbeckens, sodass wir hier dann praktisch bei der Ausschreibung und bei dem Einsatz dieser neuen Gebläse auf einem Top-Zustand sind. Ich denke, wir werden da schon einen sehr, sehr guten Nutzen von haben. Durch die Gespräche und die Vorstellungen des Systems der Plattform würde ich sagen, das läuft.

Was sind weitere Potenziale, die Sie zukünftig für Ihr Geschäft durch digitale Ansätze sehen?
Michael Raschke
Digitale Steuerungen oder überhaupt digitale Ansätze sind natürlich eine Erleichterung sowohl für die Mitarbeiter als auch für das schnelle Erfassen von Problemstellungen, weil man kurzfristig und schnell darauf zugreifen kann. Man bekommt aufgezeigt, wo man noch Schwachstellen hat, die man dann praktisch ausmerzen kann – z. B. Energieeintrag oder die Luft, die man durch die Gebläse bekommt, die man vielleicht anders nutzen kann oder anders nutzen sollte, um dann praktisch 100 Prozent zu erreichen. Da sehe ich ein großes Potenzial. Ich würde mir von den Mitarbeitern wünschen, dass sie das auch annehmen und damit umgehen. Aber da die Belegschaft bei uns hier auf der Kläranlage jüngeren Datums ist als ich, ist das eigentlich selbstverständlich. Man geht mit den Sachen einfach anders um. Das ist die Zukunft, wo man hinmuss.

Wenn ein Hörer interessiert ist und gegebenenfalls ähnliche Themen vor der Brust hat, darf man Sie dann kontaktieren?
Michael Raschke: Natürlich, sehr gern. Was wir an Erfahrungswerten gesammelt haben und mitbringen, würden wir als Team natürlich gern weitergeben und zur Verfügung stellen. Da kann man sich gern auch mal hier bei uns auf der Anlage treffen.

Vielen Dank. Jetzt hat Herr Raschke ja schon gesagt: Das ist die Zukunft, da müssen wir hin. Wir sprechen im IoT-Kontext oft über Insellösungen, also über bestimmte dedizierte kleinere Lösungen. Im Endeffekt muss ich aber die gesamte Kläranlage und vielleicht auch die Lieferketten bzw. Stakeholder drumherum mit betrachten. Wie verstehst du das Thema Digitalisierung hier im Gesamtkontext?
Ricardo
Mit unserem Maschinenparkmanagement kann man natürlich zum einen unsere Maschinen sehr, sehr gut überwachen. Als Folgeprodukt gibt es dort noch das sogenannte Energiemanagement, wo wir proaktiv unsere Maschinen überwachen. Mehrverbräuche, die nicht notwendig sind, werden analysiert, identifiziert und dem Kunden Hinweise gegeben, wie viel Energie dort sozusagen gerade verschwendet wird. Was kostet ihn das? Und was ist das dann letzten Endes auch in CO2 ausgedrückt? Du fragtest, wie das für die Stakeholder aussieht: Auch unsere Kunden sind natürlich an dieser Stelle gezwungen, nach unterschiedlichen politischen, aber natürlich auch unternehmerischen Abkommen nachzuweisen, wo dort im Prinzip die Energie verwendet oder aufgewendet wird. Und das können wir hier in unserem Reporting auch alles für den Kunden einzeln nachweisen. Jetzt haben wir natürlich ein Problem: Aerzen Digital Systems bzw. das Produkt AERprogress gibt es aktuell nur für Produkte aus dem Hause Aerzen. Aber das Thema ist natürlich nicht nur für die Kläranlage relevant, sondern natürlich auch für die gesamte Stadt. Herr Raschke, hat vorhin darüber gesprochen, dass er auch unterschiedlichste Pumpwerke hat, die ca. 15 Kilometer von seinem eigentlichen Büro entfernt sind. Also was macht er hier? Da kommen wir eigentlich zu dem Punkt der Smart City. Das heißt, wir haben an dieser Stelle auf der physischen Ebene erst einmal alles richtig gemacht. Wir haben also unsere Gebläse digitalisiert und wahrscheinlich auch der Pumpenhersteller hat an der Stelle seine Pumpen digitalisiert. Aber jetzt geht es auch darum, diese einzelnen Silos zusammenzuführen. Jetzt kommen natürlich viele Leute und sagen: Ja gut, das ist doch gar kein Problem. Wir packen einfach ein SCADA-System da oben drüber und werten die Daten an dieser Stelle einfach lokal aus und bieten dem Kunden eine Visualisierung, wie es eigentlich auch schon in den letzten 20 Jahren gang und gäbe war. Aber was jetzt eigentlich an dieser Stelle durch die Digitalisierung und auch durch das Thema IoT vorangetrieben werden muss und soll, ist ja die Kooperation zwischen Kunde und Hersteller, weil nur wir – und das haben wir ja gerade eben beleuchtet – wissen, wie sind unsere Maschinen am besten zu fahren, Stichwort intelligente Fahrweise. Und nur wir wissen natürlich auch, wie viel Energie im Prinzip durch eine falsche Fahrweise, einen verstopften Filter oder durch eine falsche Belüftung entsteht und wodurch sich auch der Sauerstoffgehalt in der Luft reduziert bzw. verschlechtert. Und genauso weiß das auch der Pumpenhersteller am allerbesten. Und das ist genau der Punkt, an dem wir im Prinzip die Cloud benötigen, um so gesehen die Kooperation und eine Informationsebene mit dem Hersteller zu haben. Hier können dann Informationen aus unterschiedlichen Gewerken der Smart City ausgetauscht werden und dann letzten Endes darüber als dritte Ebene die Dienst- und Geschäftsleitungsebene, wo dann aus diesen Informationen neue Informationen konsolidiert werden, immer natürlich für das entsprechende Entscheidungslevel passend. Und ich glaube, das ist ein ganz, ganz wesentlicher Teil, bei dem wir uns auch als Aerzen mit beteiligen und das Thema Systemintegration immer weiter vorantreiben wollen.

Du hast es jetzt eigentlich schon perfekt on Point gebracht: Im Endeffekt ist die Kooperation zwischen Kunde und Hersteller wahnsinnig relevant und die Cloud im Endeffekt als Informationsebene dazwischen, die diese horizontale Vernetzung auch mit unterschiedlichen Gewerken wie z. B. dem Pumpenhersteller ermöglicht. In diesem Use Case ist der Mehrwert wirklich greifbar. Ihr seid ja mit wirklich vielen verschiedenen Maschinen- und Anlagenbauer unterwegs und habt wahnsinnig viele Kompetenzen in dem Umfeld. Teilt ihr diese Erfahrungen und wenn ja, wie genau?
Ricardo
Also wir sind im Prinzip aus der ersten Gruppe heraus generisch gewachsen, weil wir genau diese Herausforderungen gesehen und an dieser Stelle eine unglaubliche Lernkurve erlebt haben. Wie man das jetzt vielleicht auch hört, stehen wir für dieses Thema auch komplett ein. Wir stehen quasi für das Thema Digitalisierung und digitale Transformation. Und genau das haben wir auch zu einem kleinen, aber feinen zweiten Standbein von uns gemacht. Als Quasi-Dienstleistung bieten wir das sogenannte AERconsult an. Das ist eine Beratungsdienstleistung vom Maschinenbauer für den Maschinenbauer, weil wir einfach an dieser Stelle sagen: Wir verstehen auch den Maschinenbauer mit all seiner Historie und auch mit all seinen Fragezeichen. Wie schaffe ich es überhaupt digitale Kompetenz aufzubauen? Wie muss ich vielleicht auch meinen Kunden ganz anders beleuchten, um auch hier letzten Endes Mehrwerte anbieten zu können? Von unseren ersten Kunden, die wir im Bereich des AERconsults haben, wurde auch schon bestätigt, dass es eine sehr, sehr willkommene Beratung einfach auf Augenhöhe ist. Und dass man im Prinzip nicht von diesen Standard-BWL-Konzepten einfach immer wieder runterbricht, sondern dass wir genau dort anfangen, wo meistens auch der Schmerz von diesen Maschinenbauern ist. Wie finde ich überhaupt erst einmal die relevanten Daten? Jeder spricht über KI. Aber wie finde ich erst einmal überhaupt die relevanten Daten für eine spätere künstliche Intelligenz und die entsprechende Auswertung? Und was mache ich überhaupt, wenn mein Kunde sagt: „Ja, ihr könnt gerne hier alles machen, aber meine Daten werde ich garantiert nicht in eine Cloud verschieben.“. Und all diese Themen gehen wir dann gemeinsam mit anderen Maschinen- und Anlagenbauer an. Und da hat sich jetzt einfach schon aus diesem kleinen Standbein etwas sehr, sehr Schönes entwickelt. Und das ist natürlich eben nicht nur, dass es für uns ein Standbein ist, sondern es ist natürlich auch toll zu sehen, dass wir einen kleinen Beitrag dazu beitragen, dass sich hier der deutsche Mittelstand natürlich auch immer weiter in diese digitale Transformation begibt.

Vollkommen. Der Vorteil ist ja auch, dass ihr den Prozess von der anderen Seite kennt und die Lernkurve selbst aus der Praxis mitnehmen dürft. Da ist der Closed Loop sehr schön. Jetzt hatten wir das Thema Kläranlage besprochen. Hast du vielleicht noch ein weiteres Kundenbeispiel aus einem anderen Bereich, wie ihr mit dem Consulting vorgeht?
Ricardo
Ja, also unsere Kunden sind an dieser Stelle dann wirklich auch gar nicht aus unserem Bereich der Gebläse oder Kläranlagen, sondern wir sprechen dort auch mit ganz normalen Maschinenanlagenbauer. Die kommen oft aus dem Bereich von Getrieben, Pumpen, also eigentlich aller Couleur. Im Prinzip haben die aber alle, die gleichen oder ähnlichen Fragestellungen und du hast es ja gerade gesagt: Wir haben da eine lange Lernkurve gehabt. Wir haben natürlich – und das ist kein Geheimnis – auch unsere kleinen Fehler gehabt bzw. unser Lehrgeld bezahlt. Und das ist einfach etwas, womit wir dazu beitragen können, dass unsere Kunden von AERconsult diese Fehler nicht machen. Und das ist denen auch unglaublich viel wert, weil sich natürlich auch damit der Time to Market von ihren eigenen digitalen Geschäftsmodellen deutlich reduziert.

Was kommt da in Zukunft noch bei euch? Was sind vielleicht auch allgemeine Potenziale, die du siehst?
Ricardo
Wie ich gerade schon gesagt habe, sind wir im Moment nur bei unseren eigenen Gebläsen durch dieses Strukturmodell aktiv. Aber die Informationen sollen auch auf dieser zweiten Cloudebene ausgetauscht werden. Da verspreche ich mir natürlich auch noch viel, viel mehr Informationen aus anderen Bestandteilen einer Kläranlage oder aus anderen Bestandteilen eines gesamten Prozesses zu bekommen. Wir werden dann sicherlich auch in Zukunft deutlich mehr mit diversen Anlagenbauer z. B. von pneumatischen Fördersystemen immer weiter zusammenarbeiten. Und hier dieses vermeintliche Datensilo auf der Ebene der Cloud-to-Cloud-Kommunikation, was ich jetzt gerade aufgezeigt habe, aufbrechen. Und dann wirklich dem Endkunden ein unglaublich tolles Produkt an dieser Stelle anbieten können, was dann wirklich über alle Instanzen hinweg mithilfe von Digitalisierung zu immer mehr Effizienz und letzten Endes auch Verfügbarkeit und Produktivität führt.

Schönes Schlusswort, Ricardo. Vielen, vielen Dank für die Ausführungen. Wirklich ein spannendes Thema und ein spannender Use Case. Toll und danke, dass ihr dabei gewesen seid!

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Ricardo Wehrbein

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