Intellicant optimiert Kläranlagen mit KI

Abwasser­be­hand­lung in Kläran­la­gen zählt zur kri­tis­chen Infra­struk­tur, da sie eine wichtige Rolle beim Schutz von Gemein­den und Ökosys­te­men spielt. Bei der Fachmesse Inter­na­tionale Fachmesse für Wasser‑, Abwasser‑, Abfall- und Rohstof­fwirtschaft (IFAT) 2026 in München präsen­tierte der Lösungsan­bi­eter GEA eine Weit­er­en­twick­lung des Leis­tungspo­ten­tials des erst­mals 2023 vorgestell­ten GEA Opti­Part­ner Intel­li­cant Sys­tems für intel­li­gentes Abwasser­man­age­ment. Der Dekan­ter ist dank Intel­li­cant in der Lage, in den eige­nen Prozess hineinzuse­hen, in Echtzeit zu ver­ste­hen, was geschieht, und sich kon­tinuier­lich anzu­passen. Durch die Kom­bi­na­tion von Sen­soren, Echtzeit-Date­n­analyse und autonomer Steuerungssoft­ware ver­wan­delt Intel­li­cant einen Dekan­ter in ein sich selb­st opti­mieren­des Sys­tem, das sich kon­tinuier­lich an wech­sel­nde Klärschlammbe­din­gun­gen anpasst und den Prozess auf seinem Betrieb­spunkt hält. Im Ergeb­nis bedeutet das für die Kläran­la­gen­be­treiber höhere Trock­en­sub­stanzw­erte, einen gerin­geren Poly­merver­brauch, weniger Kosten, weniger Aufwand und hohe Prozess­sicher­heit. Damit zeigt Intel­li­cant, wie dig­i­tale Intel­li­genz Infra­struk­tur auf ein neues Leis­tungs- und Wirkungsniveau heben kann. Konkret bedeutet das auch: Jedes Prozent Trock­en­sub­stanz kann 135.000 Euro an jährlichen Entsorgungskosten eins­paren (Berech­nung ein­er Dekan­terin­stal­la­tion in ein­er Kläran­lage mit ein­er Kapaz­ität von 385.000 Ein­wohn­er­gle­ich­w­erten und Entsorgungskosten von 60 Euro pro Tonne Trockensubstanz).

Druck auf Kläran­la­gen­be­treiber steigt – Wass­er auch bedeu­ten­der Standortfaktor
Der Druck auf die betrieb­swirtschaftliche Führung von Kläran­la­gen hat zugenom­men. Eine Ursache sind schwank­ende Klärschlam­meigen­schaften. Die Schlam­mzusam­menset­zung ändert sich ständig. Nieder­schläge, Tem­per­a­turen, indus­trielle Ein­leitun­gen und lokale Ereignisse kön­nen die Eigen­schaften des Zulaufs inner­halb von Minuten verän­dern. Die Betreiber reagieren darauf mit Anpas­sun­gen der Poly­mer­dosierung, der Trock­en­sub­stanzziele, der Dif­feren­z­drehzahl oder der Teichtiefe. Diese manuellen Anpas­sun­gen erfol­gen jedoch nur spo­radisch und im Nach­hinein. Das ist reak­tiv statt proak­tiv. In der heuti­gen Zeit reicht das nicht mehr aus. Zudem sieht sich die Branche mit einem Man­gel an qual­i­fiziertem Per­son­al kon­fron­tiert. Gle­ichzeit­ig entwick­elt sich Wass­er zu einem wichti­gen Pro­duk­tions- und Stan­dort­fak­tor für die Indus­trie. Wasser­stress, steigende Nach­frage sowie notwendi­ge Investi­tio­nen in die Infra­struk­tur wirken sich bere­its heute auf Liefer­ket­ten, Pro­duk­tion­ssicher­heit und Wet­tbe­werb­s­fähigkeit aus.

Ein dig­i­taler Sprung nach vorn
Im Jahr 2023 brachte der Maschi­nen- und Anla­gen­bauer sowie Lösungsan­bi­eter GEA Intel­li­cant auf den Markt – ein algo­rith­mus- und cloud­basiertes dig­i­tales Pro­dukt, das einen Dekan­ter in ein selb­stop­ti­mieren­des Sys­tem verwandelt.

Intel­li­cant – Das dig­i­tale Gehirn der Dekan­ter-Pro­duk­trei­he von GEA für den Umweltbereich
Im Kern von Intel­li­cant ste­ht eine ein­fache Idee: Ein Dekan­ter, der seinen eige­nen Prozess in Echtzeit sehen kann, kann sich schneller und präzis­er opti­mieren als ein men­schlich­er Bedi­ener. Das kom­pak­te Sen­sor­paket von Intel­li­cant misst kon­tinuier­lich drei kri­tis­che Para­me­ter – Fest­stof­fge­halt im Zulauf, Zen­trat­squal­ität und Trock­en­sub­stanz im Aus­trag – und erzeugt so einen Live-Daten­strom aus dem Inneren des Prozesses.

Intel­li­cant wird entwed­er mit ein­er neuen Dekan­terzen­trifuge oder als Nachrüst­satz für beste­hende GEA envi­ron­men­tal Dekan­ter geliefert und kom­biniert wartungsarme Sen­soren, autonome Steuerung sowie Werkzeuge zur Echtzeitüberwachung und Berichter­stat­tung. Es wird als abon­nement­basiert­er dig­i­taler Ser­vice ange­boten, der kon­tinuier­liche Opti­mierung, Ein­blicke und Leis­tungs­berichte bereitstellt.

Intel­li­cant ist in drei Kon­fig­u­ra­tio­nen erhältlich, die jew­eils auf die Opti­mierung ein­er bes­timmten betrieblichen Pri­or­ität aus­gelegt sind:

• Core Kit mit Schw­er­punkt auf Prozesssta­bil­ität
  Steuert automa­tisch die Poly­mer­dosierung und sta­bil­isiert den Prozess unter schwank­enden Schlammbedingungen.
• Edge Kit mit Schw­er­punkt auf opti­miertem Poly­merver­brauch
  Reduziert den Poly­merver­brauch bei gle­ich­bleiben­der Trennleistung.
• Peak Kit mit Schw­er­punkt auf Trock­en­sub­stanzge­halt
  Erhöht den Trock­en­sub­stanzge­halt des entwässerten Schlamms und reduziert so Entsorgungs­men­gen und ‑kosten.

So funk­tion­iert die Echtzeitüberwachung durch GEA Opti­Part­ner Intellicant
Intel­li­cant beste­ht aus einem Sen­sor­paket und ein­er Soft­ware, dem Vir­tu­al Oper­a­tor. Die Sen­soren überwachen drei entschei­dende Prozess­pa­ra­me­ter in Echtzeit: die Fest­stof­fkonzen­tra­tion des Zulaufs, die Trübung des Zen­trats und die Trock­en­sub­stanz des Fest­stoffs im Aus­trag. Diese Sen­sor­dat­en wer­den per lokaler Net­zw­erkverbindung an den Vir­tu­al Oper­a­tor über­tra­gen. Die Soft­ware ist in die vorhan­dene Anla­gen­s­teuerung des Dekan­ters inte­gri­ert und reagiert automa­tisch auf die einge­hen­den Daten.

Menge des Klärschlamms gegenüber dem Vor­jahr gestiegen
Während die Menge des erzeugten und entsorgten Klärschlamms seit 2021 jedes Jahr gesunken war, stieg sie im Jahr 2024 wieder an. Deutsch­landweit melde­ten die kom­mu­nalen Kläran­la­gen 2024 ins­ge­samt 2 Prozent mehr Klärschlam­merzeu­gung und ‑entsorgung als 2023. Die Men­gen­steigerung entspricht in etwa dem Klärschlam­maufkom­men ein­er Millionenstadt.

Klärschlamm in der Landwirtschaft
Immer weniger Klärschlamm wird in Deutsch­land als Dünger in der Land­wirtschaft einge­set­zt: Im Jahr 2024 haben die kom­mu­nalen Kläran­la­gen rund 1,67 Mil­lio­nen Ton­nen Klärschlamm entsorgt. Nur noch 12 Prozent davon (0,20 Mil­lio­nen Ton­nen) wur­den auf land­wirtschaftlichen Flächen aus­ge­bracht. Zum Ver­gle­ich: Im Jahr 2009 waren noch 30 Prozent des Klärschlamms in der Land­wirtschaft als Düngemit­tel einge­set­zt wor­den. Wie das Sta­tis­tis­che Bun­de­samt (Desta­tis) weit­er mit­teilt, stieg demge­genüber der Anteil des ther­misch ver­w­erteten Klärschlamms im Jahr 2024 auf 82 Prozent, während der Anteil im Jahr 2009 bei 53 Prozent gele­gen hat­te. Damit wur­den im Jahr 2024 rund 1,37 Mil­lio­nen Ton­nen Klärschlamm ver­bran­nt und unter anderem zur Energie- und Wärmeerzeu­gung einge­set­zt. Rund 80.000 Ton­nen (5 Prozent) ent­fie­len auf andere Entsorgungswege. Im Land­schafts­bau wur­den rund 13.000 Ton­nen (1 Prozent) Klärschlamm verwendet.