Artikel CT-Trendbericht: Gasmessgeräte

Gerade hat der Sommer begonnen und in mancher Produktionshalle ist es zeitweise sehr heiß. So heiß, dass gerne mal die Oberlichter zum Lüften und Kühlen geöffnet werden. So trivial dieser Vorgang ist, so unvorhergesehen und sogar dramatisch könnten die Folgen sein. Unkontrolliertes Lüften bewegt Luftmassen und eventuell vorhandene toxische oder explosionsfähige Gase und Dämpfe im schlimmsten Falle weit an den vorhandenen Messstationen vorbei. Eine Messung der Gase und Dämpfe wäre nicht möglich und es könnte sich unbemerkt eine gefährliche Konzentration einstellen. Daher müssen Messtechnik, Messstation und Messbetrieb stets auf die Applikation und ihre Umgebungsbedingungen abgestimmt und alle Möglichkeiten einkalkuliert sein.

Service und Know-how sind gefragt

Das gilt sowohl für stationäre Messanlagen, als auch für die mobile Gasüberwachung. Als wichtigste Kriterien bei der Wahl der Messgeräte werden neben der Applikationsspezifikation, der Zulassungen und der Zertifizierungen auch der Service sowie die Beratungskompetenz des Herstellers eingestuft. „Unsere Kunden erwarten Nähe, Schnelligkeit und eine gute Beratung sowie qualifizierten Service“, beschreibt Bernd Rist, Geschäftsführer von Compur Monitors, die Anforderungen der Anwender.

Wo welche Messgeräte zumEinsatz kommen, muss genau durchdacht und geplant werden. Bei dem oben beschriebenen Szenario kann es zu Verwirbelungen oder Aufkonzentration kommen, durch welche die erlaubten Gasgrenzwerte überschritten werden und die Gefahr für Mitarbeiter und Anlage erheblich steigt. Um solche Gefahren zu vermeiden, ist weitgehende Sachkenntnis erforderlich. Die können sich Betreiber durch unabhängige Experten sowie durch Hersteller verschaffen. Auch Ratgeber und Merkblätter wie die der BG Chemie können als Hilfestellung dienen. Bernd Römer, Befähigte Person und Instandhaltungsspezialist für Gaswarntechnik von BIS Prozesstechnik, erklärt: „Die Messmethode wird immer demAnlagenfall angepasst.Dazu findet im Vorfeld ein Beratungs- oder Sicherheitsgespräch statt.“ Und ebenso wird von Herstellern Beratung und Service erwartet. „Die Ersatzteilversorgung sollte schnell erfolgen. Die Bedienungsanleitungen sollten in Deutsch vorliegen und der Hersteller sollte einen Servicestützpunkt in Deutschland haben“, sagt Römer weiter. Susanne Dussa, Marketing, Bieler+Lang, bestätigt, dass bei der Wahl des Messgeräts eine gute Beratung des Anwenders durch den Hersteller wichtig ist.

SIL für Gasmessgeräte

Als besonders wichtig wird neben der üblichen Zertifizierung nach ISO und Atex auch die Information zur funktionalen Sicherheit genannt. „Neben Kriterien wie Messmethode, Wartung und Instandhaltung, Service und Preis ist eine verstärkte Nachfrage der Betreiber zur funktionalen Sicherheit der Geräte zu erkennen“, berichtet Christoph Thust, Leiter Technische Überwachung bei Infracor. „Hintergrund sind hier Anforderungen aus dem gesetzlichen und technischen Regelwerk. Gemäß dem Stand der Technik sind bei sicherheitsrelevanten Aufgabenstellungen in der Prozessindustrie sogenannte Safety Integrity Level (SIL) festzulegen. Diese beschreiben Anforderungen an die sicherheitstechnische Verfügbarkeit der abzusichernden Aufgabe. Während in anderen Bereichen der Prozessleittechnik, zum Beispiel bei Steuerungen oder Standgrenzschaltern inzwischen eine Gerätebewertung entsprechend der SIL-Klassifikation gemäß IEC 61508 üblich ist, werden Analysengeräte derzeit nur sehr vereinzelt mit einer solchen Qualifizierung angeboten.“ Zwar ist das eine berechtigte Forderung von Anwendern, doch so mancher Hersteller beklagt die Kosten für Zulassungen nach regional unterschiedlichen Vorgaben. Auch wenn es Bemühungen zur Vereinheitlichung auf europäischer Ebene gibt, wie Susanne Dussa erklärt: „Da inzwischen sehr viele Normen in Europa, aber auch weltweit harmonisiert sind, wird das Problem geringer. Viele Länder orientieren sich auch an den europäischen Vorgaben wie zum Beispiel Atex. Unschön sind jedoch die teuren Nachprüfungen der Geräte, wenn sich Normen geändert haben.“ Und Bernhard Kleine,Vertrieb, GfG Gesellschaft für Gerätebau, ergänzt: „Da zur Zeit immer mehr IEC und EN Normen angeglichen werden, werden die Schwierigkeiten immer geringer, alle gesetzlichen Vorgaben zu erfüllen. Eine Ausnahme sind die USA und Kanada, wo hauptsächlich nationale Normen herangezogen werden, die Unterschiede zu den IEC und EN Normen haben.“

Der Preis zählt, die Leistung auch

Die regionalen Marktunterschiede betreffen jedoch nicht nur die gesetzlichen Vorgaben. Wie es Bernd Rist beschreibt: „Jeder Markt hat seine eigene komplexe Dynamik. Wenn man extrem vereinfacht, könnte man sagen, dass die Anschaffungskosten in Asien und den USA nach wie vor eine entscheidende Rolle spielen. In Europa eher die Gesamtwirtschaftlichkeit, also Kosten inklusive Aufwand für Ersatz- und Verbrauchsteile sowie Personal. In letzter Zeit fällt uns auf, dass gerade in den USA verstärkt die Controller das Heft in der Hand haben und selbst für dringend erforderliche Wartungen kein Geld frei geben.“ Rist meint, im Allgemeinen dominiere im Anlagenbau das Kriterium „Preis“, für Anwender ist der Service wichtiger. Angesichts der gesamtwirtschaftlichen Lage ist anzunehmen, dass die Bedeutung des Preis-Leistungsverhältnis eher noch zunehmen wird. Doch Bernd Römer warnt: „Das Preis-Leistungsverhältnis ist wichtig, aber es ist von No-Name–Produkten, die nur über den Preis in den Markt kommen wollen, dringend abzuraten.“ Und dazu betont Bernhard Kleine: „Die Kunden haben ein unterschiedliches Anwendungsprofil. Ein Großbetrieb wie eine Raffinerie oder ein Stahlwerk hat andere Anforderungen als ein Baubetrieb mit nur einem Messgerät. Bei Alibi-Geräten entscheidet sicher der Preis. Auch die wirtschaftlich harten Zeiten deuten in diese Richtung. Allerdings ist die Qualität auch nicht unbedeutend. Wer schlechte Qualität kauft müsste unter Umständen wesentlich häufiger Wartungen und Sensorwechsel in Kauf nehmen. Würden Billigstgeräte also entsprechend den Vorschriften richtig gewartet, ist man überrascht wie schnell sich Qualität auszahlt. Wer Billiggeräte nicht wartet hätte eigentlich gar kein Gerät kaufen müssen, da es aller Wahrscheinlichkeit nach nicht einsatzbereit ist. Das kann im Schadensfall auch leicht nachgewiesen und teuer werden.“

Komfortable Wartung

Qualität spielt auch bei der Kalibrierstabilität und Wartung der Messgeräte eine große Rolle. Angeboten werden zum Beispiel Dockingstationen, die den Instandhaltungsaufwand durch einen automatischen Funktionstest und Kalibrierung reduzieren. „Der Anwender erhält am Microtector immer deutlich einen Hinweis, wenn das Gerät wieder in Dockingstation DS 400 eingelegt werden muss. Alle Daten und Einstellwerte sind sowohl auf einer SD-Karte in der Dockingstation, wie auch im Microtector gespeichert“, erklärt Bernhard Kleine. Außerdem wird die Dokumentation der Gerätewartung verbessert. Wie Christine Reimann, Pressereferentin von Dräger, weiß: „Durch die Novellierung der Berufsgenossenschaftlichen Informationen BGI 836 bzw. Merkblatt T 021 und der BGI 518 bzw. Merkblatt T 023 sind die Anforderungen an die Dokumentation der durchgeführten Prüfungen an Gaswarneinrichtungen und deren Parametrierung deutlich gestiegen. Die neue Konfigurationssoftware Dräger Regard unterstützt den Anwender bei der Erstellung der geforderten Dokumentation. Sie kann sowohl in elektronischer als auch in gedruckter Form erstellt werden. Die Daten lassen sich über eine USB-Schnittstelle auf den PC übertragen. So ersetzt die digitale die manuelle Erfassung. Das beschleunigt die Dokumentation und macht sie gleichzeitig sicherer.“

Kommunikationsfähigkeit

Die Relevanz der Kommunikationsfähigkeit der Geräte nimmt zu. So lässt sich ein Trend beobachten zum Einsatz automatischer, netzwerkfähiger Test- und Kalibriersysteme, mit denen sich Kosten sparen, Fehler vermeiden und Gerätebestände überwachen lassen. Susanne Dussa stellt fest, dass die Anwendungen von Bus-Technologien und Schnittstellen zur Gebäudeleittechnik bei stationären Geräten zögerlich zunimmt. Und Stefan Repp, Produkt Manager Tragbare Gasmessgeräte von MSA Auer, erläutert: „Als ein wesentlicher Trend ist die kabellose Kommunikation von Geräten untereinander, darunter auch die Kombination von Messgeräten mit Atemschutzgeräten, zu nennen. Diese Option bietet zusätzliche Informationen, welche die Sicherheit der Arbeiter erhöhen.“

Generell verfügen Gasmessgeräte heute häufig über Mehrfachfunktionen. Dräger beispielsweise bietet eine Schnittstelle an, um Brandmelde- und Gaswarnanlage zu kombinieren. „Im Alarmfall zeigte das Feuerwehranzeigetableau (FAT) bisher lediglich an, wo bestimmte Brandsensoren ein Feuer detektiert haben. Bei einer Gasleckage konnte nur die Leitstelle separat überprüfen, welcher Sensor angeschlagen hatte. Die Rettungskräfte verloren somit wertvolle Zeit, bis sie definitiv wussten, welcher Gefahr sie ausgesetzt waren“, erläutert Christine Reimann. „Die Einsatzkräfte können nun vor Ort auf dem FAT auch Informationen der Gasmesstechnik einsehen, während ein Bildschirm in der Leitstelle Brandmeldedaten und Gaswarnmeldungen mit der Software Dräger Vision 32 zusammen anzeigt. So sind auch hier die Daten beider Systeme auf einen Blick verfügbar.“ Auch Tot-Mann-Alarm- oder Taschenlampen-Funktionen werden als zusätzliche Ausstattung angeboten. Der Motion Alert der Mulit-Gas-Messgeräte Altair 4 und Altair 5 von MSA Auer signalisiert, wenn der Geräteträger bewusstlos wird und Hilfe benötigt. „Wenn der Sensor aktiviert ist, wird nach 20 Sekunden Bewegungslosigkeit ein Voralarm ausgelöst. Falls nach weiteren 10 Sekunden keine Bewegung stattgefunden hat, löst der Motion Alert Alarm aus – in potenziell lebensgefährlichen Situationen, eine Funktion von unschätzbarem Wert“, betont Stefan Repp. Außerdem kann der Anwender den Alarm manuell aktivieren, um auf sich aufmerksam zu machen. In Situationen, in denen die verbale Kommunikation schwierig ist, wie bei der Verwendung von Atemschutzmasken, bewährt sich diese Funktion.

Komfortable Bedienung als Sicherheitsfaktor

Die Bedienbarkeit der Gasmessgeräte spielt bei Anwendern eine wichtige Rolle. Bernd Römer stellt heraus: “Wir halten Gaswarngeräte mit direkter Anzeige für unverzichtbar. Diese sind zwar in der Anschaffung etwas teurer, lassen aber einfacher erkennen, wie der Gerätestatus ist und ob der Sensor noch lebt.“ Außerdem ist eine steigende Nachfrage nach Mehrkanalgeräten zu beobachten. Bernhard Kleine stellt fest, dass der Trend eindeutig in Richtung kleine, handliche Universalmessgeräte gehe, da bei vielen Versorgern eine Reduzierung der Instandhaltungsmannschaften durchgeführt werde und das Betriebspersonal deshalb möglichst für die unterschiedlichsten Aufgaben an einem Allround-Gerät vorbereitet sein sollte. „Nach wie vor spielt aber im Personenschutz Multi-Gasmessgerät für brennbare Gase, Sauerstoff, Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und eventuell noch Kohlenmonoxid die wichtigste Rolle“, erklärt er. Auch Bernd Römer bestätigt: „Die tragbaren Einkanalgaswarngeräte sind deutlich kleiner und damit leichter tragbar, behindern weniger bei der Arbeit und stoßen auf mehr Akzeptanz, da der Mitarbeiter auch noch seine persönliche Schutzausrüstung und Werkzeuge in den gefährdeten Bereich mitnehmen und tragen muss. Nachteil der Einkanalgeräte: Es sind keine integrierten Pumpen zur Gasabsaugung verfügbar. Die tragbaren Mehrkanalgeräte können gleichzeitig vor mehreren Gefahren warnen und verfügen fast immer über eine fest eingebaute Hochleistungspumpe. Die Anzeige ist für den Mitarbeiter direkt sichtbar.“

Infrarotsensoren nehmen zu

Um einen sicheren Anlagenbetrieb zu gewährleisten, ist ein differenziertes Regelwerk einzuhalten. Dieses Regelwerk ist jedoch nicht statisch. Überwachungsvorgaben werden verschärft und Grenzwerte gesenkt, da die Arbeitssicherheit immer wichtiger wird. In der Folge nimmt die Zahl der eingesetzten mobilen Gaswarngeräte als Teil der persönlichen Schutzausrüstung zu. „Außerdem erfordern immer niedrigere Arbeitsplatzgrenzwerte für Gefahrstoffe sowie firmenspezifische Messanforderungen sensiblere oder stabilere Sensoren sowie erweiterte Messbereiche“, stellt Stefan Repp fest. Technisch von zunehmender Bedeutung sind Infrarotsensoren, mit denen sowohl CO2 als auch brennbare Gase gemessen werden können, erläutert Bernhard Kleine die Entwicklungen. Auch Bernd Römer setzt Infrarotsensoren ein: „Der Infrarotsensor hat fast keine Querempfindlichkeiten. Der elektrochemische Sensor ist auf eine große Anzahl von Gasen und Dämpfen querempfindlich. Somit ist eine sichere Warnung vor Gefahren insbesondere bei negativen Querempfindlichkeiten nicht möglich. Die Anzahl der Fehlalarme steigt und damit sinkt die Akzeptanz der Warneinrichtung. Jedoch hat der Einsatz von Infrarotsensoren im Bereich der Ex-Messung den großen Nachteil, dass Wasserstoff nicht detektiert werden kann.“ Sensoren mit katalytischer Verbrennung, auch als Wärmetönung bezeichnet, werden eher im Explosionsschutz zur Überwachung brennbarer Gase genutzt. Im Arbeitsschutz greifen Hersteller vorwiegend auf elektrochemische Sensoren, jedoch auch auf PID-Sensoren zurück, erläutert Rist. Die Zahl der Anwendungen von Prüfröhrchen und Luftprobensammler nehme eher ab.

Fazit: SIL ist ein großes Thema in der Gasmesstechnik. Das stellen Anwender wie Hersteller gleichermaßen fest. Für Anwender ist zudem die einfache Bedienung, Wartung und Kalibration wichtig. Hier bieten manche Hersteller bereits zentrale Kalibrationseinheiten an, die nicht nur die Kalibrierung, sondern auch deren Dokumentation vereinfachen. Ebenso nimmt die Bedeutung die Kommunikations- und Netzwerkfähigkeit der Geräte zu. Der Preis spielt zwar nach wie vor eine große Rolle. Jedoch hängt der Einfluss dieses Kriteriums stark von der Anwendergruppe und dem Markt ab. In jedem Fall gilt: Qualität hat ihren Preis und im Schadensfall kann ein Gerät zum Dumping-Preis sehr teuer werden.

„Es ist eine verstärkte Nachfrage vonBetreibern zur funktionalen Sicherheit der Geräte zu erkennen“
Christoph Thust, Leiter Technische Überwachung bei Infracor
„Das Preis-Leistungsverhältnis ist wichtig, aber es ist von Produkten, die nur über den Preis in den Markt kommen wollen, dringend abzuraten“
Bernd Römer, Befähigte Person und Instandhaltungsspezialist für Gaswarntechnik gemäß T055 bei BIS Prozesstechnik
„Im Anlagenbau dominiert der Preis, bei Anwendern der Service als Auswahl-kriterium“
Bernd Rist, Geschäftsführer von Compur Monitors

„Die Infrarotmesssensoren zeigen eine geringe Drift, was die Kalibrierintervalle verlängert“
Bernhard Kleine, Vertrieb, GfG Gesellschaft für Gerätebau