Die Steuerung von verfahrenstechnischen Anlagen in mehreren Schritten stellt üblicherweise hohe Anforderungen an Betreiber und Bedienungspersonal. CIMPLICITY 5.0 ermöglicht die Integration von Steuerung und Überwachung (Visualisierung), womit diese Anforderungen bestens gelöst werden können.  Praktisch umgesetzt wurde dieses Konzept in der Rauchgasreinigung für Müllverbrennungsanlagen, die vom niederösterreichischen Unternehmen Seiler gebaut wurden. Die Elektro- und Steuerungstechnik wurde dabei von der Rudolf Berthold GmbH, einem GE Fanuc Solution Provider, realisiert.

Für die Krankenhäuser Dubrava in Zagreb, Hajnowka in Polen und das New General Hospital in Nicosia wurden von Seiler in den Jahren 2000 und 2001 komplexe Rauchgasreinigungsanlagen realisiert. Je nach Projekt wurden dabei Investitionen  zwischen 2 und 23 Mio. ATS (145.000 und 1,67 Mio. EUR) getätigt, um die Müllbeseitigung der Spitäler kostengünstiger und umweltfreundlicher zu gestalten und letztlich die Anlagen auch EU-konform auszurichten. Kosteneinsparungen ergeben sich durch Nutzung der Abwärme, Entfall der aufwendigen Mülltrennung und -lagerung und dem Wegfall der Entsorgungskosten.
Diese Rauchgasreinigungsanlagen umfassen Gaskühlung, Wäscher, Aerosolabscheidung, Wiedererwärmung und einen Adsorber mit By-pass. Zur Abwasserbehandlung ist eine chemisch-physikalische Reinigung vorgesehen. 

Steuerung und Bedienung der Rauchgasreinigung

Die Berthold GmbH mit Sitz in Pottendorf, NÖ, zeichnete bei den Rauchgasreinigungsanlagen für das komplette elektrotechnische Engineering verantwortlich. Bedienebene, Visualisierung und Steuerungstechnik inkl. Schaltschrank wurden von Berthold geplant und realisiert – einschließlich Inbetriebnahme und Bedienerschulung vor Ort.
Zentrales Produkt für Bedienung und Überwachung der Anlage ist CIMPLICITY HMI von GE Fanuc. Die Verbindung zur Steuerung erfolgte bei diesen Anlagen über den seriellen Modbus RTU. Sämtliche Anlagenparametrierungen können am CIMPLICITY-Visualisierungssystem über Zugangsberechtigung gesichert vorgenommen werden.
Ing. Walter Kick, Projektleiter bei Berthold für die Rauchgasreinigung: „Wir setzen CIMPLICITY schon seit Jahren erfolgreich ein. Das Preis-/Leistungsverhältnis passt gut und wir ersparen uns viel Entwicklungsaufwand bei der Erstellung der Applikationen. Dies vor allem seit der Einführung von CIMPLICITY 5.0, das durch den Einsatz der Objekte und Klassen die Arbeit wesentlich vereinfacht. Da wir als Solution Provider von GE Fanuc fungieren und eng mit T&G, dem österreichischen GE Fanuc Masterdistributor,  zusammenarbeiten, setzen wir CIMPLICITY standardmäßig für solche Anwendungen ein.“
Auch für Steuerungen, Schaltschränke, Industrie-PCs und sämtliche E/A-Einbaukomponenten im Schaltschrank wurden ausschließlich Komponenten von namhaften und international anerkannten Herstellern eingesetzt. Wird bei Anlagen eine extrem hohe Systemverfügbarkeit gefordert, so werden komplette ausfallsichere Redundanzlösungen implementiert.
Alle Antriebe und Aggregate können für Service- und Prüfzwecke getestet und manuell gefahren werden. Die Anlagen werden zweisprachig ausgeführt, wobei die Sprachumschaltung online und im laufenden Betrieb erfolgen kann. 
Walter Kick: „Auch hier nutzen wir die Flexibilität von CIMPLICITY. Nicht nur wir können die Bedienung in verschiedenen Sprachen programmieren, die Sprachtexte können auch vom Kunden selbst und ohne Programmänderungen konfiguriert werden.“ 

Arbeitsweise der Rauchgasreinigung

Die aus dem Wärmetauscher der Verbrennung kommenden Rauchgase werden in einem ersten Schritt in einer Quenche mit Wasser auf die erreichbare Kühlgrenztemperatur abgekühlt, d.h. im Normalfall auf etwa 60-65°C. Anschließend werden die sauren Schadgase in einem mit alkalischer Waschflüssigkeit beaufschlagten Absorber ausgewaschen und neutralisiert. Nach Verlassen des Absorbers werden die Rauchgase erwärmt (um Kondensation zu vermeiden) und über einen Aktivkoksadsorber geführt. An Aktivkoks können sowohl Schwermetalle wie auch Dioxine und Furane adsorbiert und somit aus den Rauchgasen abgeschieden werden.
Durch das Vorhandensein von sehr hohen Salzfrachten sowie nicht adsorbierbaren Kohlenwasserstoffverbindungen ist der Einsatz eines Nassionisators erforderlich. Die Firma Seiler hat diesen sogenannten „Gegenstrom-Ionisationswäscher“ zur Abscheidung von Feinststäuben, Aerosolen, Salzen und Rauch entwickelt. Die nach der Kühlung noch im Rauchgas enthaltenen Partikel werden in mehreren Ionisationsebenen elektrisch geladen. Die geladenen Teilchen erfahren dadurch eine Ablenkung aus der Strömungsrichtung, hin zu der kontinuierlich mit Flüssigkeit bespülten Abscheideplatteneinheit und werden mit der Waschflüssigkeit in den Umwälzbehälter abgeleitet.
Der Ionisationswäscher besteht aus einer Serie von parallel geschalteten, senkrecht angeordneten Abscheideplatten. Zwischen den Platten sind jeweils 6 Sprühdrähte in horizontaler Richtung gespannt. Diese Drähte sind mit federbelasteten Haken an dem unter Hochspannung stehenden Sprühgitter aufgehängt. In Strömungsrichtung verändern sich die Drahtdurchmesser. Die Sprühebenen sind in 2 in Serie getrennt angespeisten Gruppen geschaltet. Die gleichmäßige Bespülung der Abscheideplatten erfolgt über oben offene Verteilerrinnen die mit der Plattenoberkante verschweißt sind. Die Anspeisung dieser Verteilerrinnen erfolgt von beiden Seiten her über jeweils zwei Rohre. Der Zulauf an Waschflüssigkeit kann durch Kugelhähne genau einreguliert werden. Die Waschflüssigkeit läuft über die Abscheideplatten, wird im Umwälzbehälter aufgefangen und mittels einer Umwälzpumpe im Kreislauf wieder den Verteilerrohren zugeführt. Ein Teilstrom der Waschflüssigkeit wird ständig entnommen und durch frische ersetzt, um eine Anreicherung an Schadstoffen zu vermeiden. Der verbrauchte Anteil an Waschflüssigkeit wird zur Reinigung ausgeschleust. 
Zwischen dem eigentlichen Ionisationswäscher und dem Umwälzbehälter ist ein Strömungsgleichrichter eingebaut der das von unten her eintretende Rauchgas gleichmäßig über den gesamten Querschnitt verteilt.
Ein, in Abhängigkeit vom Unterdruck drehzahlgeregeltes, Saugzuggebläse fördert die Rauchgase durch die Anlage. Die aus Rauchgas abgeschiedenen Schadgase und Schadstoffe finden sich naturgemäß in der verbrauchten Waschflüssigkeit. Diese wird entsprechend den jeweiligen Vorschriften behandelt, bevor sie in das Kanalnetz eingeleitet oder anderweitig entsorgt wird. Dies geschieht in der Fällung, Flockung und Filtration. Das Abwasser wird dabei einer mehrstufigen Reinigung unterzogen, um die immer schärfer werdenden Einleitvorschriften für Kanäle oder Vorfluter einhalten zu können.

Chemischer Prozess der Wasserreinigung

Die folgende Beschreibung gilt für eine heute übliche Standardausführung: Durch pH-Wert-Verschiebung in den alkalischen Bereich werden die im Rauchgaswaschwasser enthaltenen Schwermetalle in Hydroxide übergeführt. Nicht als Hydroxid fällbare Schwermetalle (z.B. Hg) werden als Sulfide gefällt. Bei der anschließenden Flockung werden die gebildeten Hydroxid- bzw. Sulfidkristalle durch Zusatz von Polymeren koaguliert und so sedimentier- und filtrierbar gemacht. Die Filtration erfolgt mittels einer Kammerfilterpresse. Die im Abwasser enthaltenen halogenierten Kohlenwasserstoffe (AOX) werden an Aktivkohle adsorbiert.
In der Oxidationsstufe werden mit Hilfe von H₂O₂ die im Abwasser verbliebenen organischen Verbindungen zu leicht abbaubaren Verbindungen oxidiert, bzw. gespalten. Abschließend wird das Abwasser neutralisiert und über einen Endkontrollschacht abgeführt. Im Endkontrollschacht werden die Parameter  Temperatur, Leitfähigkeit und pH-Wert gemessen. Falls erforderlich, kann noch ein Selektivionentauscher nachgeschaltet werden, dies kann z.B. bei hohen Quecksilberbelastungen der Fall sein.
Fazit: Mit weltweit bewährten Qualitätsprodukten und österreichischem Know-how gelang es komplexe Rauchgasreinigungsanlagen für Müllverbrennungsanlagen in Krankenhäusern zu realisieren, die international Beachtung finden und den höchsten Umweltauflagen standhalten. 

Seiler Verfahrenstechnik GmbH
Mitarbeiter: 9, Umsatz 2000: 52 Mio. ATS, Gründung: 1994
Die SEILER Verfahrenstechnik GmbH plant und baut Anlagen für den Umweltschutz wie Nasselektrofilter, Abgaswäscher, SCR Denoxanlagen, Adsorber, Dioxinabscheider, Wasseraufbereitungen und komplette Müllverbrennungsanlagen im In- und Ausland. 
A-2500 Baden, Goethegasse 12-14
Tel. +43-2252-46111, Fax +43-2252-41010
e-mail: office@.seiler.co.at, Homesite: www.seiler.co.at

Rudolf Berthold GmbH 
Mitarbeitern: 8, Umsatz: zwischen 18 und 25 Mio. ATS – je laufenden Projekten, 
Gründung: 1989
Die Rudolf BERTHOLD GmbH hat sich auf den Gebieten der Mess-, Regel- und Steuerungstechnik für die Industrieautomation spezialisiert. Berthold ist nach ISO 9001 zertifiziert und nach EMAS begutachtet. Lösungen für namhafte Unternehmen wurden bisher u.a. in den Bereichen  Messdatenerfassung und Protokollierung, Visualisierung und Steuerung von Prozessen und Produktionsmaschinen, Versandautomation, berührungslose Identifikationssysteme sowie mit Audio-, Video- und Zutrittsanlagen realisiert.
A-2486 Pottendorf, Bahnstrasse 37
Tel.:  +43/2623/74010-19, Fax.:  +43/2623/74010-25
e-mail: office@berthold.at, Homesite:  www.berthold.at