Wartości zadane generowane są przez sterownik PLC (programowalny sterownik logiczny) na podstawie danych zmierzonych w ściekach – głównie w oparciu o stężenie jonów amonowych i azotanów. Dodatkowo zastosowano inteligentny system sterowania membranowymi zaworami regulacyjnymi. Zamykają się powoli, gdy osiągnięte zostanie wymagane nasycenie tlenem wody w danym reaktorze. Aby uniknąć sytuacji, w której zamknięcie to prowadzi do zwiększenia ciśnienia – a co za tym idzie – oporu – w rurze, sterownik PLC równolegle zmniejsza ciśnienie docelowe. „W przeciwnym razie stracilibyśmy energię uzyskaną za pomocą membranowych zaworów regulacyjnych, ponieważ przy stałej nastawie ciśnienia dmuchawy muszą przeciwdziałać spadkowi ciśnienia powodowanemu przez membranowe zawory regulacyjne. Płynne sterowanie ciśnieniem umożliwia bardziej inteligentne i wydajniejsze regulacje”, wyjaśnia Markus Haverkamp, inżynier projektu z wspierającej firmy projektowej aquaconsult. Do zasilania podstawowego obciążenia reaktorów biologicznych, tworzących obieg naprzemiennie ułożonych zbiorników wentylowanych i niewentylowanych z trzema stopniami oczyszczania, biuro inżynieryjne w Hanowerze zleciło zaplanowanie i wykonanie m.in. wybranej turbodmuchawy firmy AERZEN. 

Typ AT 150-0.8S-G5 osiąga przepływ objętościowy na dolocie wynoszący 4800 metrów sześciennych na godzinę przy mocy znamionowej silnika 143 kW, przy ciśnieniu wlotowym 1 bar i ciśnieniu końcowym do 1,8 bar. Dla Corda Utermanna, inżyniera sprzedaży w firmie AERZEN, turbodmuchawy są klasycznymi reprezentantami zoptymalizowanych energetycznie maszyn do obsługi obciążenia podstawowego, które powinny pracować nieprzerwanie przez 24 godziny w zakresie parametrów wartości nominalnej, ponieważ wtedy działają z najwyższą efektywnością ekonomiczną. „Jak w przypadku prawie każdej technologii turbo, wydajność energetyczna spada, gdy maszyny przechodzą w zakres obciążenia częściowego”, wyjaśnia Utermann. W konsekwencji opracowane zostaną koncepcje nakierowane na energooszczędne usuwanie obciążenia zabrudzeniami, które zmienia się w ciągu dnia od dużego do małego. To podejście oznacza, że aby zapewnić optymalną efektywność energetyczną oczyszczalni ścieków, zapotrzebowanie na powietrze przekraczające obciążenie podstawowe musi być pokrywane przez maszyny wyporowe, takie jak dmuchawy wyporowe i sprężarki rotacyjne lobowe. Wykazują się one dużą sprawnością w szerokich zakresach regulacji od 25% do 100% i dobrą wydajnością, także przy częściowym obciążeniu. Dlatego dwie kompaktowe jednostki AERZEN typu Delta Hybrid (D 62 S) i jedna Delta Blower (GM 80 L) również są częścią kompleksowego systemu w oczyszczalni ścieków w Rheda-Wiedenbrück.

Firma AERZEN opracowała AERsmart, aby ten kwartet nie tylko dostarczał niezbędnego tlenu do zbiorników napowietrzających w ramach bezpiecznego procesu, ale także generował wymaganą ilość powietrza w najbardziej energooszczędny sposób w systemie złożonym. Według Corda Utermanna „sztuką inżynierii sterowania jest tworzenie przejść pomiędzy nakładającymi się na siebie obszarami roboczymi tak płynnie, jak to tylko możliwe i jak najbardziej energooszczędnie dla każdego obciążenia, czyli zapewnienie pracy poszczególnych maszyn w danej kombinacji zawsze na poziomie optymalnym”. Według Markusa Haverkampa wynika to z faktu, że „każde obciążenie odpowiada rzeczywistym potrzebom”. A one „zawsze obejmują wzrosty i spadki”. Ponieważ w oczyszczalni ścieków w Rheda-Wiedenbrück stosowane są trzy różne maszyny o różnych zakresach pracy i wydajnościach, ich pracę należy tak skoordynować, „aby liczba przełączeń była jak najmniejsza, ponieważ ciągłe włączanie i wyłączanie zwiększałoby zużycie”, zdradza inżynier projektu z aquaconsult. „Efektywna dystrybucja powietrza pomiędzy zbiornikami napowietrzającymi (sterowanie ciśnieniem poślizgowym, uwzględnienie zaburzeń takich jak np. NH4-N, ilość wody itp.) i efektywny dobór maszyn są niezbędne dla uzyskania optymalnej ogólnej wydajności. Uzyskuje się to za pomocą nowego systemu sterowania AERZEN”. 

Zapotrzebowanie na tlen na trzech etapach oczyszczania stanowi podstawę optymalizacji układu sterowania z wykorzystaniem modułu sterowania AERsmart. Wskaźniki są przetwarzane przez centralny sterownik PLC instalacji, a wynikowe ciśnienie docelowe jest przekazywane przez Profibus do sterownika dmuchawy. Następnie AERsmart dba o optymalne połączenie działania czterech agregatów, przy założeniu, że nadrzędnym celem jest oszczędność energii. „Zastosowana tu turbodmuchawa ma na przykład najwyższą wydajność przy mocy na poziomie 83 procent” – wyjaśnia Cord Utermann. Jeżeli zapotrzebowanie na powietrze przekracza tę wartość, bardziej efektywne może być całkowite wyłączenie maszyny obsługującej obciążenie podstawowe i pokrycie stosunkowo niskiego zapotrzebowania na powietrze przez obie maszyny Delta Hybrid. „Naszych bakterii nie obchodzi, skąd pochodzi tlen” – mówi z uśmiechem Hendrik Wulfhorst. Manager oczyszczalni ścieków zwraca jednak uwagę, że technologię dmuchaw zaprojektowano jeszcze przed modernizacją w taki sposób, aby wydajność turbodmuchawy była wystarczająca dla „normalnego” dziennego zapotrzebowania.