Bewährt sich bei 1.100 °C
Füllstandmessung in Biogasanlage
Von Jens Kirstein, Vertriebsleiter MBA Instruments
Ist trockenes Schüttgut in Massen zusammengepresst in großen Behältern eingeschlossen, birgt das nicht nur Risiken durch Überfüllung, sondern auch die Gefahr von Staubexplosionen. Stets ist die richtige Druckentlastung sicherzustellen, zugleich darf der Füllstand nicht zu hoch werden. Viele Betreiber behelfen sich für den Fall einer Explosion mit verstärkten Wänden und anderen Vorrichtungen. Damit solch ein Zwischenfall gar nicht erst passiert, ist einzige sichere Lösung: Den Füllstand in industriellen Umsatz- und Lagerungsprozessen fortwährend überwachen.
„Permanente exakte Kontrolle sicherzustellen, erfordert kontinuierliche Verbesserungsprozesse in der Messtechnik“, weiß Frank Wengler, leitender Produktmanager und einer der Ingenieure bei MBA Instruments. „Nur so erfüllen die Drehflügelmelder von MBA Instruments seit mehr als 70 Jahren die aktuellen Höchststandards bei anspruchsvollen Messaufgaben – nicht zuletzt zur Sicherheit von Mensch und Maschine.“ Das Messgerät MBA800 bekam nun die Chance, sich unter extremen Bedingungen beweisen.
Füllstandmessung in heißem Gas
In Biogasanlagen werden unter Ausschluss von Sauerstoff organische Abfälle, sogenannte Substrate, von Bakterien abgebaut. Hierdurch werden Kohlenstoffdioxid, Methan, Stickstoff und sogar Sauerstoff produziert. Dabei werden zur anaeroben Vergärung in einer Vorgrube Substrate angemischt und anschließend als sogenannter Fermenter in luftdichten Boxen verschlossen. Nach Entweichung bleibt ein Gärrest zurück, der als Dünger für die Landwirtschaft nutzbar ist. Das Biogas wiederum wird in einem Gasspeicher gesichert. Die Vorteile einer solchen Biogasanlage: die ungenutzten organische Abfälle lassen sich nachhaltig verwerten und die Energie für einen regionalen Umkreis kommt aus regenerativen Quellen.
Die Unabdingbarkeit zuverlässiger Füllstandmesstechnik für solche Prozesse hat auch ein norddeutsches Unternehmen erkannt. Hier werden vornehmlich Altholzspähne in Biomethan verwandelt und in das Gasversorgungsnetz einspeist bzw. wird durch einen mit Gas gespeisten Verbrennungsmotor Strom erzeugt. In den Reformerkesseln und Pufferspeichern dieser Biogasanlage herrschen während des Gärprozesses Temperaturen von um die 1.100 °C und ein entsprechend starker Druck. Keine einfachen Bedingungen für ein Messgerät, von dem präzise Ergebnisse und Langlebigkeit erwartet werden. Die Wahl fiel also auf den MBA800 aus der bewährten patentierten Drehflügelserie von MBA Instruments. „Die einzigartige Welle und der Flügel, die sich seit Jahrzehnten erfolgreich in verschiedensten Arten von Schüttgut sowie unter erschwerten Bedingungen wie Schüttstrom bewährt haben, hielten der Hitze stand“, berichtet Frank Wengler mit Stolz. „Dazu reichte es aus, das Gerät in weitestmöglichem Abstand vom Hitzeherd anzubringen, was eine gewisse Kühlung der hochkomplexen Technik gewährleistet. Trotz dieses Abstands erwiesen sich die Messergebnisse als nicht weniger präzise.“
MBA800 – die gefragte Serie
Aufeinander abgestimmte Messprinzipien und ein größtmöglicher Anwendungsspielraum für unterschiedliche Applikationen zeichnen die MBA Technologien aus. Die MBA Messgeräte sind in Becherwerken, Vorratssilos, Fülltrichtern bis hin zu Schiffsbeladern und Übergabestationen im Einsatz. „Unser bewährte Drehflügel bildet die Grundlage unseres individuell konstruierten Messverfahrens“, erklärt Frank Wengler, der für die technologische Weiterentwicklung der Füllstandmessung verantwortlich ist. „Um diesen dreht sich auch – fast – alles bei MBA Instruments.“ Was die Ingenieure zu diesem Messverfahren als Antriebstechnik kombinieren, war zuvor als Komponente völlig unbekannt: Ein Schrittmotor wird anstelle eines Synchronmotors verwendet. Seine Zuverlässigkeit und Verschleißfreiheit hat dieser Motor bereits in der Automobil- und sogar Raumfahrtindustrie unter Beweis stellen können. „Dieser Paradigmenwechsel erweiterte durch flexible Einsatzmöglichkeiten nicht nur den Anwendungsspielraum der MBA Technologie“, erläutert Frank Wengler. „Bei der Entwicklung der MBA800-Serie wurde außerdem der Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären berücksichtigt.“ Eine Baumusterprüfung nach ATEX machte die sichere Einsatzmöglichkeit der Drehflügel in Staub-Ex-Bereichen schließlich offiziell.
Der MBA888 – die handliche Alternative
Das Gerät flexibel einstellen zu können, ist zwar eine der großen Stärken der MBA800er-Serie, doch die perfekt auf den jeweiligen Zweck angepasste Einstellung kann in vielen Fällen schon ausreichen. „Anlagenbetreiber finden es oft reizvoll, dass sie Verschiedenes ausprobieren und das Messgerät immer wieder selbst neu einstellen können und entscheiden sich nicht zuletzt deshalb für dem MBA800“, weiß der Produktmanager aus Erfahrung. „Mein Tipp ist jedoch: Wenn die Anlage auf absehbare Zeit keine Änderungen der Füllgüter und Endprodukte erwartet und diese einheitlich sind – wie es häufig der Fall ist – erweist sich das Gerät MBA888 als ganz genauso effektiv und stabil wie der MBA800. Er ist letztlich die kleinere, kompaktere und günstige Alternative.“ Hier sind lediglich die Einstellungen nicht so flexibel veränderbar, aber es hat auch nicht jeder Betreiber ein besonderes Faible für technische „Spielereien“.
Weitere Verbesserungen
Um immer auf dem neusten Stand zu bleiben, gibt es regelmäßig technische Überarbeitungen. Die Neusten betreffen die Software auf der Platine im Geräte-Gehäuse. In trockenem Schüttgut kann es passieren, dass sich der wichtige Flügel des Messgeräts verhakt. Wenn der Störfall schnell richtig erkannt und ein Signal ausgelöst wird, können sofortige Maßnahmen ergriffen werden, um den reibungslosen Betrieb wieder herzustellen. Das gelang bisher schon in 2 bis 3 Sekunden. Den Ingenieuren ist es nun gelungen, diese Zeit noch einmal zu halbieren.
Alles aus einer Hand
MBA Instruments kann guten Gewissens die hohe Qualität der Produkte garantieren, da alle Geräte von A bis Z am Standort Quickborn bei Hamburg gefertigt werden. Auf diese Weise kann man auch auf Kundenwünsche zeitnah und gezielt reagieren. „Der gegenseitige Austausch mit dem Kunden ist der erste Schritt zur erfolgreichen Umsetzung. Wir haben den Anspruch, jedem Kunden das genau auf die individuelle Anwendung abgestimmtes Messgerät zu liefern“, so Frank Wengler. Zusätzlich lässt sich mithilfe eines Online-Produktkonfigurators auf der Website von MBA Instruments das richtige Gerät für eine individuelle Anforderung finden. Von der Betriebsspannung über das Schaltverhalten bis zu Maximaltemperatur und Behälterdruck helfen genaue Angaben dabei, die passende Messtechnik auszuwählen. Weitere Details werden dann per E-Mail und im persönlichen Gespräch geklärt. Für Frank Wengler ein entscheidendes Kriterium eines qualitätsbewussten Herstellers. „Wir konzipieren stets im engen Austausch mit unseren Kunden. Werden nämlich Messinstrumente in Anwendungen eingesetzt, für die sie nicht gedacht sind, stößt letztlich auch jede Geräte-Modernisierung an ihre Grenze.“
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Über
Bei der SMB Group in Quickborn entstehen ausgeklügelte Systemlösungen für den weltweiten Einsatz. MBA Instruments ist der Spezialist für die digitale Füllstandsmesstechnik und die Leitfähigkeitsmessung in leichten Mineralölen. Ganz bewusst hat sich das Unternehmen für einen hohen Anteil an Eigenfertigung an ihrem Standort in Quickborn bei Hamburg entschieden. Kundenwünsche können so schnell, gezielt und mit gleichbleibend hoher Qualität realisiert werden. Die eigene Konstruktion und Produktion bilden die Grundlage für die hohe Fertigungstiefe, mit der die Zuverlässigkeit hinsichtlich Qualität und Lieferzeit gewährleistet ist. Serviceteams arbeiten national und international an umfangreichen Projekten. Das weltweit operierende Vertriebsnetz sorgt für eine schnelle und zielführende Information und Koordination.