Invent Umwelt- und Verfahrenstechnik hat sein Mess- und Regelungssystem Alphameter weiterentwickelt. Die Version 2.0 erfasst Messgrößen aus der Gas- und Flüssigphase einer biologischen Abwasserreinigung und verknüpft sie mit Betriebsdaten sowie der Reinwasserperformance des Belüftungssystems. Daraus werden Prozessgrößen wie die Sauerstoffaufnahmerate, die Sauerstoffausnutzung und der sogenannte Alpha-Wert in Echtzeit bestimmt. Auf dieser Grundlage lässt sich die Sauerstoffzufuhr an den aktuellen Bedarf des biologischen Prozesses anpassen.

Konventionelle Belüftungsregelungen orientieren sich überwiegend am gelösten Sauerstoff (DO) im Belebungsbecken. Dieser Messwert gibt den aktuellen Sauerstoffgehalt an, bildet den tatsächlichen Sauerstoffbedarf der biologischen Prozesse und die Effizienz der Sauerstoffübertragung jedoch nur indirekt ab. Das Alphameter 2.0 soll dagegen die benötigte Luftmenge direkt aus dem aktuellen Sauerstoffbedarf und den tatsächlichen Übertragungsbedingungen bestimmen.

Veränderungen im Belüftungssystem erkennen

Kontinuierlich bestimmt werden die Sauerstoffaufnahmerate (OUR – Oxygen Uptake Rate), die Sauerstoffausnutzung unter Betriebsbedingungen (αOTE) und der Alpha-Wert. Anhand dieser Daten lassen sich Lastverläufe und Veränderungen der biologischen Aktivität verfolgen. Auch Veränderungen bei der Sauerstoffübertragung, etwa durch Fouling, Scaling oder die Alterung der Belüfter, können erfasst werden. Die Daten können damit sowohl für die Prozessführung als auch für die zustandsorientierte Wartung genutzt werden.

Lachgasemissionen kontinuierlich erfassen

Eine weitere Funktion der Version 2.0 ist die Erfassung von Lachgas (N₂O), das bei biologischen Stickstoffumsetzungsprozessen entstehen kann. Das System kombiniert dafür die Gasanalyse mit der erfassten Abluftmenge. Auf diese Weise lassen sich laut Invent die N₂O-Emissionen quantitativ bestimmen und über den Prozessverlauf dokumentieren.

Damit können biologische Aktivität, Sauerstoffbedarf, Sauerstoffübertragung und Lachgasemissionen auf einer gemeinsamen Datenbasis betrachtet werden. Dies soll Zusammenhänge zwischen Prozessführung, Energieeinsatz und Emissionen sichtbar machen. Mit Blick auf die Kommunalabwasserrichtlinie KARL können die Daten zudem zur Dokumentation der Emissionen und zur energetischen Optimierung der Belüftung genutzt werden.