I valori di setpoint sono generati dal PLC (controllore a logica programmabile) a partire dai dati misurati nei reflui, principalmente sotto forma di concentrazioni di ammonio e nitrati. Inoltre è presente una gestione del controllo delle valvole di regolazione. Le valvole si chiudono lentamente una volta raggiunta l'ossigenazione richiesta nell'acqua contenuta nella vasca corrispondente. Per evitare che la chiusura comporti un aumento di pressione - e quindi una resistenza - elevata nella tubazione, il PLC riduce il set point di pressione. «Diversamente l'energia si disperderebbe tramite le valvole di regolazione a diaframma, perché nel caso di una regolazione continua della pressione, i soffiatori dovrebbero operare contro la perdita di carico provocata dalle valvole. Grazie a un controllo variabile della pressione, oggi siamo in grado di effettuare regolazioni con modalità molto più intelligenti ed efficienti», spiega Markus Haverkamp, ingegnere dell'azienda incaricata della progettazione. Per l'alimentazione della sostanza organica al carico medio, che forma alternanza di vasche ossigenate e vasche anossiche, l'ufficio tecnico di Hannover incaricato della progettazione e della realizzazione ha scelto tra gli altri un turbosoffiante AERZEN. 

Il modello AT 150-0.8S-G5 raggiunge una portata alle condizioni di aspirazione di 4.800 metri cubi all'ora con un motore di 143 kW di potenza nominale a una pressione di aspirazione di 1 bar e una pressione finale fino a 1,8 bar. Per Cord Utermann, ingegnere addetto alle vendite presso AERZEN, i turbosoffianti sono classici esempi di macchine per il carico medio ottimizzate dal punto di vista energetico, che dovrebbero essere in servizio 24 ore su 24 entro i parametri di valore nominali, poiché in tal caso operano alla loro massima efficienza economica. «Come accade praticamente con qualsiasi turbo, l'efficienza energetica cala nel momento in cui le macchine lavorano in regime di carico parziale», spiega Utermann. Di conseguenza, devono essere sviluppati progetti che rendano possibile eliminare i picchi di carico sia massimi che minimi e quindi il funzionamento non efficiente del sistema. Per ottimizzare l'efficienza energetica in un impianto di depurazione, la soluzione è utilizzare macchine volumetriche quali soffiatori a lobi e compressori ibridi per gestire i picchi di carico. Queste macchine garantiscono ottimi livelli di efficienza a intervalli di regolazione della portata compresi tra il 25% e il 100%, e lavorano senza difficoltà anche in regime di carico parziale. Per questo motivo, anche due gruppi AERZEN Delta Hybrid (D 62 S) e un Delta Blower (GM 80 L) fanno parte del sistema composito installato nell'impianto di depurazione di Rheda-Wiedenbrück.

AERZEN ha sviluppato il sistema AERsmart in modo da coprire la necessità di ossigeno delle vasche di ossidazione e permettere di generare il volume di aria necessario nel modo energeticamente più efficiente. Secondo Cord Utermann: «L'obiettivo finale dell'ingegneria di controllo è creare la transizione tra le sovrapposizioni delle curve di funzionamento nel modo più fluido possibile e con la massima efficienza energetica per ogni tipo di carico, vale a dire azionando la combinazione di macchine sempre più efficiente». Questo significa: «Consumi solo per soddisfare le reali necessità dell'impianto», secondo Markus Haverkamp. Questo «include sempre i picchi verso l'alto e verso il basso». Essendo state installate nell'impianto di depurazione di Rheda-Wiedenbrück tre differenti macchine, con range operativi e di efficienza diversi, l'esercizio deve essere coordinato in maniera tale «da ridurre al minimo il numero di accensioni. Perché la continua accensione e spegnimento delle macchine ne aumenterebbe l'usura», spiega l'ingegnere di Aquaconsult. «Una distribuzione efficiente dell'aria tra le vasche di ossidazione (controllo variabile della pressione, elementi di disturbo come ad esempio NH4-N, quantità di acqua ecc.) e una scelta corretta delle macchine sono fattori necessari per ottenere un'efficienza complessiva ottimale. Questo è possibile grazie al nuovo sistema di controllo AERZEN.» 

La richiesta di ossigeno nelle tre fasi di depurazione è alla base dell'ottimizzazione del controllo con il sistema AERsmart. Gli indici vengono elaborati dal PLC centrale dell'impianto e il conseguente setpoint di pressione viene trasferito via Profibus al controllo del soffiatore. Il sistema AERsmart provvede a garantire un esercizio combinato ottimale dei quattro gruppi in funzione del risparmio energetico. "Il turbosoffiante impiegato in questo caso, ad esempio, esprime la massima efficienza a una capacità dell'83%", spiega Cord Utermann. Se la richiesta di aria è inferiore a questo valore, potrebbe essere premiante spegnere completamente il turbo per il carico medio e coprire la richiesta d'aria relativamente bassa con i due Delta Hybrid. «Ai batteri non importa da dove arriva l'ossigeno», spiega Hendrik Wulfhorst. Ma il direttore dell'impianto di depurazione sottolinea che la tecnologia dei soffiatori è stata elaborata nella fase preparatoria della modernizzazione e pertanto le prestazioni del turbosoffiante dovrebbero essere sufficienti per rispondere alle “normali” esigenze giornaliere.