Amerikanische Wasserversorger leiden unter Fachkräftemangel. Das Durchschnittsalter eines zertifizierten Anlagenführers in Wasseraufbereitungsanlagen liegt in den USA bei über 50 Jahren, und die American Water Works Association dokumentiert seit einem Jahrzehnt, dass mehr Mitarbeiter in den Ruhestand gehen als nachrücken. Die Folge: Die gleiche Anzahl an Verteilerstellen, Druckerhöhungsstationen und Aufbereitungsanlagen muss von weniger, älteren und teureren Mitarbeitern gewartet werden.
Die Chlorüberwachung zählte traditionell zu den arbeitsintensivsten Aufgaben in der Wasserversorgung. Ein herkömmliches, auf DPD basierendes Online-Analysegerät erfordert, dass ein Techniker je nach Verbrauch alle ein bis vier Wochen Reagenzien nachfüllt. Ein amperometrischer Sensor mit Membran benötigt Elektrolytnachfüllungen und einen regelmäßigen Membranwechsel. Bei einem Wasserversorger mit 40 Chlorierungsstationen in einem Ballungsraum bedeutet dieser Wartungsaufwand, dass ein Techniker etwa zwei Tage pro Woche zwischen den Stationen unterwegs ist, um Reagenzien zu wechseln, Membranen auszutauschen und die Geräte neu zu kalibrieren.
Zwei Tage pro Woche, die Arbeitszeit eines Bedieners zu einem Stundensatz von 45 US-Dollar erfordern – und das jede Woche, über die gesamte Lebensdauer des Systems. Diese Kosten werden in den von der EPA-Methode 334.0 vorgeschriebenen Umgebungsanforderungen in keiner Form erfasst. Aus diesem Grund steigen immer mehr amerikanische Energieversorger auf den reagenzien- und membranlosen Chlorsensor mit konstanter Spannung um.
1Die Produktlogik: Verbrauchsmaterial entfernen, Besuch entfernen
Der Online-Restchlor-Sensor von Honde legt eine konstante Spannung an zwei direkt im Wasserstrom befindliche Platinringe an. Freies Chlor, das an der Elektrodenoberfläche reagiert, erzeugt einen Strom, der proportional zu seiner Konzentration ist. Der Sensor wandelt diesen in einen Messwert in mg/L um, gibt ihn über RS485 Modbus-RTU aus und kompensiert die Temperatur automatisch.
- Kein Reagenz zum Nachfüllen
- Keine Membran zu ersetzen
- Kein Elektrolyt zum Nachfüllen
- Vierteljährliche vs. wöchentliche Besuche
- 600 US-Dollar jährliche Einsparungen pro Station
- 1.000 Stunden wiedergewonnene Bedienerzeit
Bei einem Vertriebsnetz mit 40 Stationen entspricht das einer jährlichen Einsparung von 24.000 US-Dollar an Verbrauchsmaterialien und einer geschätzten jährlichen Zeitersparnis von 1.000 Stunden für die Bediener.
2Szenario 1: Chlorierung des städtischen Verteilungsnetzes
US-Verteilungssysteme sind verpflichtet, an allen Punkten im Netz einen nachweisbaren Chlorrestgehalt aufrechtzuerhalten – die EPA-Regelung zu Gesamtcoliformen schreibt die Prüfung auf Restchlor an jeder routinemäßigen Probenahmestelle vor, und die Stufe-2-Regelung zu Desinfektionsmitteln und Desinfektionsnebenprodukten legt einen Höchstwert von 4,0 mg/l fest. Zwischen „nachweisbar“ und „4,0 mg/l“ liegt der operative Bereich, in dem die Versorgungsunternehmen tatsächlich arbeiten: typischerweise 0,5 bis 1,2 mg/l, saisonal angepasst.
In Druckerhöhungsanlagen wird dieses Band reguliert. Eine Druckerhöhungsanlage fügt dem Wasser, das stundenlang vom Wasserwerk transportiert wurde und durch Ablagerungen an den Rohrinnenwänden und organische Belastung Restchlor verloren hat, Chlor hinzu. Der Sensor der Anlage misst kontinuierlich den Restchlorgehalt und steuert die Dosierpumpe, um den Sollwert zu halten.
Die Anforderungen der EPA-Methode 334.0 stellen die Konformitätsprüfung dar: Online-Chloranalysatoren, die zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften eingesetzt werden, müssen die Akzeptanzkriterien dieser Methode erfüllen. Das amperometrische Messprinzip und die dokumentierte Genauigkeit (±1 % FS) des Honde-Sensors qualifizieren ihn für die Anwendung gemäß Methode 334.0 in Kläranlagen und Verteilungsknotenpunkten.
Der Sensor ist über die RS485 Modbus-Schnittstelle direkt mit dem SCADA-System der Station verbunden – jedes amerikanische Wasserversorgungsunternehmen nutzt SCADA, und Modbus ist die native Sprache jeder RTU und PLC in der Branche.
3Szenario 2: Kühltürme in Gewerbegebäuden
Die Legionellenproblematik ist der am schnellsten wachsende Nachfragetreiber. Der ASHRAE-Standard 188-2021 verpflichtet Gebäudeeigentümer zur Implementierung eines formellen Wassermanagementprogramms für Kühltürme – und mehrere US-amerikanische Gebietskörperschaften, darunter New York City, sind mit lokalen Gesetzen, die die Registrierung von Kühltürmen und die Überwachung der Wasserqualität vorschreiben, noch weiter gegangen.
Ein Kühlturm bietet ideale Bedingungen für Legionellen: warmes Wasser (30–40 °C), nährstoffreiches Wasser durch atmosphärischen Staub und die Entstehung von Aerosolen, die eine Kontamination in der Umgebung verteilen. Die Bekämpfungsstrategie besteht in der Dosierung von Chlor oder Brom, um einen Restgehalt im Sumpf des Turms aufrechtzuerhalten, kombiniert mit kontinuierlicher Überwachung.
Im Bereich der Gebäudetechnik wurden bisher einfache Teststreifen oder DPD-Kits zur Messung der Chlorkonzentration eingesetzt. Ein Facility Manager tauchte wöchentlich einen Teststreifen ein und notierte die Farbübereinstimmung. Diese Methode versagt genau dann, wenn es am wichtigsten ist: Zwischen der wöchentlichen Messung und der nächsten kann die Chlorkonzentration in einem Wasserturm während einer Hitzewelle, die den Wasserbedarf und den Chlorverbrauch erhöht, von 0,3 mg/l (sicher) auf 0,0 mg/l (unkontrolliert) schwanken.
Der reagenzienfreie Sensor optimiert die Wirtschaftlichkeit des Gebäudes. Er ist in die Umwälzleitung des Turms integriert, über RS485 mit dem Gebäudemanagementsystem verbunden und misst kontinuierlich den Restchlorgehalt. Das Gebäudemanagementsystem löst einen Alarm aus, sobald der Restchlorgehalt unter den von ASHRAE empfohlenen Mindestwert fällt.
Die Lösungsarchitektur für US-Einsätze
Der Sensor ist in einer Bypass-Schleife an der Chlorierungsstelle montiert. Ein Datenlogger mit Display an jeder Station zeigt den aktuellen Restwert und den 24-Stunden-Trend an. Das Labor des Energieversorgers verwendet das Handmeter bei der vierteljährlichen Überprüfung – eine Stichprobe wird mit dem tragbaren Referenzgerät analysiert und mit den Werten des installierten Sensors verglichen.
Der RS485 Modbus-RTU-Ausgang ist direkt mit der SPS oder RTU der Station verbunden. Bei verteilten Anlagen übertragen die Sensoren ihre Daten paketiert im MQTT-JSON-Format über GPRS-, 4G-, WLAN-, LoRa- oder LoRaWAN-Funkmodule an das zentrale SCADA- oder Gebäudemanagementsystem.
Der Cloud-Server und die zugehörige Software bündeln die Chlormesswerte aller überwachten Messpunkte. Das Alarmrelais steuert den Regelkreis: Sinkt der Restchlorgehalt unter den Mindestwert von 0,5 mg/l, passt das Relais die Dosierpumpe an und alarmiert gegebenenfalls den diensthabenden Bediener.
Feldergebnisse: Wasserversorgungsunternehmen im Südosten der USA, 2026
Ein mittelgroßes kommunales Versorgungsunternehmen im Südosten der Vereinigten Staaten, das 380.000 Kunden in drei Landkreisen versorgt, ersetzte DPD-Reagenz-Analysatoren durch reagenzienfreie Sensoren von Honde an 28 Chlorierungsstationen und 2 Trinkwasserentnahmestellen in der Aufbereitungsanlage.
Betriebsergebnisse nach 4 Monaten:
- Die 28 Boosterstationen stellten ihre wöchentlichen Nachfüllbesuche für Reagenzien auf vierteljährliche Inspektionsrunden um. Das Versorgungsunternehmen sparte dadurch schätzungsweise 880 Betriebsstunden ein.
- Die Verbrauchskosten für die umgerüsteten Stationen sanken in diesem Zeitraum von geschätzten 16.800 US-Dollar auf null.
- Das Alarmrelais-System erkannte innerhalb weniger Minuten nach dem Abfall des Restdrucks 7 Ausfälle der Dosierpumpe – zuvor wären diese Ausfälle erst bei der nächsten wöchentlichen Stationsbegehung festgestellt worden.
- Es wurden keine Verstöße gegen die Vorschriften festgestellt. Das Compliance-Team des Versorgungsunternehmens bezeichnete die kontinuierlichen Restwertdaten als die umfassendste Dokumentation, die jemals zur staatlichen Prüfung vorgelegt wurde.
- Die beiden Sensoren der Kläranlage haben die erste Abnahmeprüfung des Staates ausnahmslos bestanden.
Kontaktieren Sie Honde Technology für die Überwachung des Wasserverbrauchs in Versorgungsunternehmen und Gebäuden.
Honde Technology ist ein von TÜV und Alibaba zertifizierter Hersteller aus Deutschland. Wir liefern die reagenzienfreie Hardware zur Chlorüberwachung, die SCADA-native RS485-Schnittstelle und die von Energieversorgern und Gebäudebesitzern benötigte automatisierte Dosiersteuerungslogik.
- WhatsApp: +86-15210548582
- E-Mail: info@hondetech.com
- Webseite: www.hondetechco.com
Veröffentlichungsdatum: 10. August 2026