Retrofit einer Kühlturmsteuerung

Retrofit einer Kühlturmsteuerung – Modernisierung einer 25 Jahre alten Prozesskühlung

Zum Jahreswechsel 2023/2024 trat ein ortsansässiger Schmiedebetrieb an uns heran mit dem Wunsch, seine in die Jahre gekommene Kühlturmsteuerung zu modernisieren. Die bestehende Steuerung war vor rund 25 Jahren gemeinsam mit einem Kältetechnikunternehmen entwickelt und damals durch die eigenen Elektriker des Kunden aufgebaut worden. Über die Jahre wurde die Anlage immer wieder umgebaut, erweitert und funktional angepasst – jedoch ohne vollständige oder aktuelle Dokumentation. Viele Steuerungsfunktionen entsprachen daher längst nicht mehr dem ursprünglichen Konzept, was den Betrieb zunehmend erschwerte. Hinzu kam, dass die eingesetzte IFM-Steuerung inzwischen abgekündigt war und der damalige Betriebselektriker im Ruhestand ist.

Ausgangssituation: veraltete Technik, fehlende Dokumentation, steigender Wartungsaufwand

Die alte Kühlturmsteuerung war ein zentraler Bestandteil der gesamten Prozesskühlung. Ersatzteile waren nicht mehr verfügbar, Änderungen waren kaum noch nachvollziehbar und Störungen ließen sich nur mit großem Aufwand lokalisieren. Mit jeder weiteren Anpassung wuchs die Komplexität – ohne dass es eine konsistente Schaltplan-Dokumentation gab. Für den Betreiber bedeutete dies ein zunehmendes Risiko: Fällt die Kühlung aus, steht die Produktion.

Analyse der Bestandsanlage und Entwicklung eines neuen Steuerungskonzeptes

Zu Projektbeginn haben wir die komplette Anlage detailliert aufgenommen: Pumpen, Lüfter, Sensorik, Ventile, Stellklappen und deren Funktionsweise. Auf Basis eines alten Schaltplans sowie eines teilweise vorhandenen AWL-Programmausdrucks entwickelten wir ein neues, modernes Steuerungskonzept. Ziel war eine zukunftssichere, erweiterbare Lösung, die alle früheren Sonderfunktionen berücksichtigt und zugleich klar strukturiert ist.

Der Kunde vergab nach Prüfung unseres Konzeptes den Auftrag zur Erneuerung des Schaltschrankes. Die Feldverkabelung sollte durch die eigenen Betriebselektriker erfolgen.

Realisierung: neue Siemens-S7-Steuerung, neues HMI und vollständige Simulation

Wir konstruierten den neuen Schaltschrank und erstellten dazu ein vollständiges 3D-Modell, das wir vor Ort präsentierten. Gemeinsam mit dem Kunden nahmen wir kleinere Anpassungen an der Schaltschrankposition, der Lage des Hauptschalters und den Kabeleinführungen vor.

Für die neue Steuerung kam eine Siemens S7 der aktuellen Generation zum Einsatz – kombiniert mit einem großzügig dimensionierten Touchpanel, auf dem das gesamte Blockschaltbild dargestellt wird. Über definierte Benutzerstufen können Prozessparameter angepasst und Diagnosen durchgeführt werden.

Da die Produktion nicht ohne weiteres unterbrochen werden konnte, simulierten wir den kompletten Steuerungsprozess vorab in unserer Werkstatt. Alle Funktionen wurden dort gemeinsam mit dem Kunden durchgespielt, sodass der spätere Umbau während einer kurzen Stillstandsphase sicher umgesetzt werden konnte.

Während der Projektlaufzeit kam es noch zu einer Störung an der alten Steuerung. Um einen Produktionsstillstand zu verhindern, setzten wir kurzfristig ein Provisorium auf, das die Anlage bis zum endgültigen Retrofit stabil weiterlaufen ließ.

Eingesetzte Technik und Ergebnisse

Im Rahmen des Retrofits wurden folgende technischen Maßnahmen umgesetzt:

• Austausch der veralteten IFM-Steuerung durch moderne Siemens S7-Technik
• Visualisierung über ein neues Touchpanel mit Klartextmeldungen
• farbliche Darstellung des Blockschaltbildes für schnellere Diagnosen
• vollständige Erstellung neuer Schaltpläne
• Übergabe des vollständigen SPS-Codes an den Kunden
• Dokumentation aller Signale, Parameter und Funktionsbausteine

Damit verfügt der Kunde heute über eine vollständig nachvollziehbare, wartbare und zukunftsfähige Kühlturmsteuerung.

Warum sich der Kunde für RAU Automatisierung entschieden hat

Der Kunde kannte unser Unternehmen bereits aus mehreren Projekten, in denen wir kurzfristig ältere Anlagen modernisiert oder repariert hatten – oft unter ähnlich schwierigen Bedingungen:
veraltete Technik, fehlende Schaltpläne, fehlende Dokumentation.

Ausschlaggebende Gründe für die Beauftragung waren:

• sehr kurze Reaktionszeiten bei Steuerungsausfällen (typisch innerhalb eines Arbeitstages)
• langjährige Erfahrung mit Kühlturm-, Pumpen- und Prozesskühlungssteuerungen
• hohe Kompetenz im Schaltschrankbau und bei Steuerungs-Retrofits
• die Möglichkeit, vorab eine vollständige Funktionssimulation durchzuführen

Ergebnis nach 1,5 Jahren Betrieb: maximale Stabilität und Transparenz

Seit der Umsetzung des Retrofits vor rund anderthalb Jahren läuft die Kühlturmsteuerung absolut stabil. Es sind keinerlei Ausfälle bekannt. Die Bediener profitieren von einer intuitiven Visualisierung, klaren Meldungen und jederzeit nachvollziehbaren Prozessdaten. Der Kunde besitzt nun wieder eine vollständige Dokumentation und kann zukünftige Erweiterungen problemlos umsetzen.