Lösung mit Tiefgang

Strömungssystem - Sonderantriebslösungen bergen vielfach ungeahnte Potenziale. Ein neuartiges Strömungssystem nutzt die Vorteile verschiedener Antriebskomponenten.

02. August 2007

Die faszinierenden Unterwasserwelten in Schauaquarien stellen Betreiber von Aquazoos immer wieder vor neue Herausforderungen, denn immense Mengen an Wasser müssen für die Flora und Fauna aufbereitet und ständig bewegt werden. Die Wasserbewegung sorgt für Stoffwechsel in Aquarien und bildet die Grundlage für das Überleben und Gedeihen von Tieren und Pflanzen.

Für die Strömung in den Becken wird zumeist ein Filterkreis- lauf mit Kreiselpumpe genutzt. Große Becken, wie sie häufiger in Schauaquarien vorzufinden sind, haben aber in der Regel ein ungünstiges Höhen-Volumen- Verhältnis. Kreiselpumpen lenken ein Medium um 90 Grad um, wodurch eine diskontinuierliche Fließrichtung entsteht. Höhen-Volumen-Verhältnis und diskontinuierlicher Medienfluss erschweren demnach eine vollständige Bewegung des Wassers in einem Becken. Kreiselpumpen haben zudem die Nachteile, dass sie schwer regelbar sind und - je nach Behälterkonfiguration sowie Medienvolumen - sehr viel Energie aufwenden müssen, um eine Strömung zu erzeugen.

Ideal abgestimmt

Der Hydro Wizard von Kählig Antriebstechnik ist ein völlig neuartiges Strömungssystem. Als Antrieb dient ein elektrisch kommutierter Motor der Serie ECM mit Standzeiten von über 20.000 Stunden im Dauerbetrieb. Zusammen mit einem Impeller und einem speziellen Gehäuse ist so ein ideal aufeinander abgestimmtes Gesamtsystem entstanden, mit dem sich über eine Steuerung mit wenig Energieaufwand sehr effizient und wirtschaftlich verschiedene Strömungen in unterschiedlichen Medien erzeugen lassen. Der Hydro Wizard eignet sich also nicht nur für die Bewegung von Wasser, sondern beispielsweise auch von Säuren.

Verkürzte Entwicklungszeit durch eigenes Labor

Das Gehäuse des Systems wurde auf Basis von CAD-Daten in einer SLS-Anlage produziert. Die Dichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Gesamtsystems überprüfte man in einer Salzsprühnebelkammer. SLS-Anlage und Salzsprühnebelkammer sind Bestandteil des hauseigenen Labors der KAG, das auch über Vibrations-, Klima- und Temperaturprüfstände sowie eine Röntgen CT-Anlage und ein Rasterelektronenmikroskop verfügt. Bereits nach drei Monaten konnte ein Prototyp die ersten Testläufe absolvieren.

Hohe Leistung, geringer Energiebedarf

Das Konstruktionsprinzip des Hydro Wizard ermöglicht ein lineares Ein- und Ausströmen des Mediums, also eine kontinuierliche Fließrichtung unabhängig vom Volumen oder der Höhe eines Behälters oder Beckens. Totzonen, wie sie zum Beispiel durch Pflanzenwuchs in einem Aquarium entstehen und an denen sich Schwebstoffe absetzen, werden durch die vom Hydro Wizard überall im Becken gleichmäßig erzeugte Strömung vermieden. Im Vergleich zu einer Kreiselpumpe ist der Energiebedarf des Systems um den Faktor 10 geringer.

Während sich eine Kreiselpumpe nur mit hohem Auf- wand regeln lässt, in dem man beispielsweise die Leistung über einen Kugelhahn oder einen Frequenzumrichter drosselt, kann der Hydro Wizard bereits mit einer einfachen Steuerung verschiedene Strömungsmilieus wie Ebbe und Flut, Wellenschlag oder variierende Strömungen erzeugen. Kombiniert mit einer SPS sind mit dem System sogar über lange Zeiträume vorprogrammierte wechselnde Strömungsmilieus realisierbar. Welch enorme Potenziale das neue Strömungssystem birgt, zeigen erste praktische Erfahrungen. In einer Aquakultur versorgt es bei der Aufzucht von Wolfsbarschen ein Becken mit Sauerstoff und der richtigen Strömung. Gegenüber dem bisherigen Verfahren spart der Betreiber der Aquakultur nun 80 Prozent des ursprünglichen Sauerstoffbedarfs ein. Im neuen Sealife-Center in Hannover sorgt der Hydro Wizard für eine gleichmäßige Strömung in einem riesigen Aquarium, wobei das gesamte Becken aufgrund der weichen, laminaren Strömung und der geringen Ausströmgeschwindigkeit des Wassers direkt am Gerät als Lebensraum genutzt werden kann.

Martinus Menne

Erschienen in Ausgabe: DIGEST/2007