Von Sensor bis Dashboard: Wie Pumpen per IIoT und LoRaWAN Anomalien selbst melden

Der Einsatz von Industrial IoT (IIoT) und schwingungsbasierter Sensorik eröffnet neue Möglichkeiten in der vorausschauenden Instandhaltung. Am CHEMPARK-Standort Krefeld-Uerdingen wird diese Technologie im Flusswasserwerk genutzt.

Das Flusswasserwerk stellt die Versorgung der Produktionsanlagen mit Betriebswasser sicher und ist damit eine zentrale Voraussetzung für stabile Prozesse im CHEMPARK. Gerade hier können ungeplante Stillstände gravierende Folgen haben – von Produktionsausfällen bis hin zu regulatorischen Risiken.

Blick ins Flusswasserwerk am CHEMPARK-Standort Krefeld-Uerdingen

Durch die Anbindung der Sensoren über LoRaWAN lassen sich Schwingungsdaten effizient im Retrofit erfassen, übertragen und ereignis- oder intervallbasiert auswerten. So können Anomalien erkannt und Instandhaltungsmaßnahmen frühzeitig geplant werden.

Gemeinsam mit dem CURRENTA-Betriebstechniker Marcel Burtscheidt und dem IT-Portfolio- & Infrastrukturmanager Murat Mutlu beleuchten wir, wie Predictive-Maintenance-Szenarien im CHEMPARK dazu beitragen, Risiken zu reduzieren, Kosten zu vermeiden und Wartungsstrategien zukunftssicher auszurichten.

Murat Mutlu und Marcel Burscheidt berichten aus der Praxis

Murat Mutlu ist IT Portfolio Manager bei Conneqtive und kümmert sich um das LoRaWAN und private 5G Portfolio im CHEMPARK.

Marcel Burscheidt ist als Betriebstechniker des Flusswasserwerkes am Standort Krefeld-Uerdingen u. a. für die Verfügbarkeit der Pumpen zuständig.

Warum eignet sich die Pumpenanlage im Flusswasserwerk für ein Pilotprojekt mit Predictive Maintenance?

Murat Mutlu: Pumpen sind die Herzstücke vieler Produktionsanlagen. Sie laufen meist kontinuierlich und sind hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Ausfälle sind besonders kritisch, weil sie unmittelbar die Kühlkreisläufe im CHEMPARK betreffen. Durch ihre zentrale Rolle und klar messbaren Betriebsparametern sowie den hohen Ausfallkosten bieten Pumpen ideale Voraussetzungen für den Einsatz von Sensorik und schwingungsbasierter Analyse. Anomalien lassen sich so frühzeitig erkennen und Stillstände verhindern. Perfekt für ein Pilotprojekt im Bereich Pedictive Maintenance.

Wie funktioniert die Technik – und wie aufwändig und teuer ist die Installation?

Murat Mutlu: Wir stellen die Sensorik, die LoRaWAN-Konnektivität und das komplette Datenbackend zur Verfügung – inklusive Visualisierung und Analyse-Dashboard. Zertifizierte Schwingungsexperten der CURRENTA können dabei unterstützen, Fehler remote zu kategorisieren. Der Betrieb erhält regelmäßig Berichte oder wird sofort über Alarme bei Abweichungen informiert.

Sensoren übertragen Schwingungsdaten per LoRaWAN

Zu den Kosten: Unser Modell basiert auf einem As-a-Service-Ansatz. Das heißt: keine Investitionskosten, keine eigene Infrastruktur. Gezahlt wird nur eine monatliche Servicepauschale pro platziertem Sensor – inklusive Hardware, Wartung und Auswertung.

Welche Herausforderungen gibt es beim Betrieb des Flusswasserwerks?

Marcel Burtscheidt: Eine unserer größten Herausforderungen sind die hohen Lieferzeiten bei Reparaturen oder Ersatzteilen. Nehmen Sie zum Beispiel das Laufrad unserer Rohwasserpumpen: Das befindet sich unten im Rheinwasser, sorgt für den notwendigen Strom und dafür, dass das Wasser über die Rohrleitungen angesaugt werden kann. Es ist ein massives Gussteil, dass nur schwer und mit großem Zeitaufwand repariert werden kann, wenn es beschädigt ist. Ersatzteile sind nicht kurzfristig verfügbar.

Hinzu kommt, dass die Abnahmemengen von Betriebswasser im CHEMPARK schwanken. Zwar bekommen wir Informationen z. B. über geplante Stillstände in den Betrieben, aber die tatsächliche Wasserabnahme hängt von vielen weiteren Faktoren ab. Das erschwert die Planbarkeit von Service- und Wartungseinsätzen.

Predictive Maintenance-Maßnahmen helfen uns, kritische Situationen vorherzusehen und so das Risiko für Ausfälle drastisch zu reduzieren.

Welche Informationen sind hilfreich, um Wartung und Ersatzteilbeschaffung besser zu planen?

Marcel Burtscheidt: Schwingungstrends sind besonders nützlich. Sie geben uns frühzeitig Hinweise auf Verschleiß an Laufrädern oder Lagern. Zusammen mit Temperatur- und Stromdaten aus dem Leitsystem entsteht ein umfassenderes Bild des Pumpenzustands. So könnten wir größere Schäden vermeiden und Ersatzteile gezielter disponieren.

Conneqtive-Mitarbeiter Anton Welker platziert den Sensor an der Pumpe

Welche Anforderungen stellen Sie an die Installation und IT-Sicherheit einer solchen Lösung?

Marcel Burtscheidt: Optimal war der Retrofit-Ansatz, mit dem wir die bestehende Anlage nachrüsten konnten, ohne in den laufenden Betrieb eingreifen zu müssen. Wichtig ist für uns eine möglichst wartungsfreie Lösung, die stabil Daten liefert und eine hohe Messgenauigkeit hat. Die Ergebnisse möchten wir in einem digitalen Dashboard abrufen können.

Murat Mutlu: Wir setzen auf eine sichere, verschlüsselte LoRaWAN Kommunikation, strikt getrennt vom Produktionsnetzwerk. Zusätzlich begleiten wir bei der Integration – inklusive Freigaben der internen IT/OT.

Welche Ergebnisse, können Sie aus einem Pilotprojekt erwarten?

Marcel Burscheidt: Im Pilot erfassen wir Daten über mehrere Wochen. In dieser Zeit wird eine Baseline für zukünftige Trends erstellt, etwa steigende Unwuchten oder Lagerverschließ. Abweichungen von der Baseline ergeben dann für uns Wartungsempfehlungen und Einsparpotenziale.

Welche Bewertungsgrundlagen eignen sich, den Erfolg eines Pilotprojekts nachzuweisen?

Murat Mutlu: 100 % Sicherheit wird es nie geben – Materialfehler oder unvorhersehbare Ereignisse bleiben Restrisiken. Entscheidend ist, wie stark wir die Wahrscheinlichkeit schwerer Schäden und ungeplanter Ausfälle reduzieren können. Ein Pilotprojekt ist dann erfolgreich, wenn es Transparenz schafft, Wartung optimiert und das Restrisiko deutlich senkt.

Welche zusätzlichen Vorteile versprechen Sie sich von einer datenbasierten Überwachung?

Marcel Burscheidt: Neben der höheren Verfügbarkeit und Planbarkeit eröffnen sich weitere Vorteile: Wir können notwendige Ersatzteile frühzeitig bestellen, Energieeffizienzpotenziale aufdecken und die Lebensdauer der Anlagen verlängern. Zudem leisten wir durch Ressourcenschonung einen Beitrag zur Nachhaltigkeit. Diese Aspekte machen unseren Piloten nicht nur wirtschaftlich, sondern auch strategisch interessant.

Fazit

Am Beispiel der Pumpen im Flusswasserwerk wird deutlich, welches Potenzial in zuverlässiger Sensorik und Datenanalyse für die Prozessindustrie steckt. Während der Betrieb vor allem von geringeren Reparaturkosten, planbarer Ersatzteilbeschaffung und höherer Versorgungssicherheit profitiert, sehen wir in der Umsetzung des Pilotprojekts vor allem die Chance, wichtige Erfahrungen zu sammeln und weitere operative sowie strategische Vorteile zu erschließen. Klar ist: Predictive Maintenance kann Restrisiken nicht vollständig ausschließen – aber es schafft Transparenz, reduziert Unplanbarkeit und erhöht die Resilienz kritischer Infrastrukturen. Gleichzeitig trägt es zur Kosteneinsparung bei und senkt durch frühzeitige Eingriffe die Wahrscheinlichkeit ungeplanter Ausfälle deutlich.