Instrumentierung für ein neues Chemikalientanklager

Zwei Millionen Liter stehen für Versorgungssicherheit: Mehr als 250.000 Kunden bedient das Unternehmen Friedrich Scharr mit seinen Tochtergesellschaften in Süddeutschland mit Mineralöl, Flüssiggas, Erdgas, Strom, Biokraftstoffen und Lösungsmitteln – vom Privathaushalt bis zum Industriebetrieb. Das im Juli 2024 eingeweihte neue Chemietanklager ist aufgeteilt in 40 Tankkammern mit einem Fassungsvermögen zwischen 40.000 und 100.000 l. Abgefüllt werden daraus vollautomatisch Kleingebinde für Gerätebenzin, Lösungsmittelgebinde, Kanister, Fässer und IBC. Und auch ein 15.000 l fassender Mischkessel, in dem Lösemittel individuell nach Kundenwunsch gemischt werden, gehört zum aktuellen Projekt. Mit der neuen Tankanlage hat das Traditionsunternehmen sein Chemietank­lager in Stuttgart auf den neuesten Stand der Technik gebracht.

Die Projektziele waren von Anfang an klar definiert: verbesserte Wirtschaftlichkeit, maximale Anlagensicherheit und eine Minimierung der Umweltbelastung. Geplant und gebaut wurde das Chemikalienlager vom Gefahrstoffspezialisten Göhler Anlagentechnik. Das Unternehmen aus dem unterfränkischen Hösbach realisiert seit über 70 Jahren schlüsselfertige Lösungen für die Lagerung gefährlicher Medien und bietet Dienstleistungen über den gesamten Lebenszyklus der Anlagen an.

Weniger Emissionen, sicher vor Produkt­austritt

Das neue Anlagenkonzept sieht vor, dass die Tankwagen an zwei Be- und Entladestationen auf geeichten Bodenwaagen befüllt beziehungsweise entladen werden. Dadurch entfallen die bisher notwendigen Pendelfahrten zwischen dem alten Tanklager und der Lkw-Waage auf dem Betriebsgelände. Da die Tankwagen bis zu sieben Tankkammern haben und die Produkte einzeln verwogen werden müssen, kam es bisher zu erheblichem innerbetrieblichen Verkehr mit entsprechenden Emissionen. Mit der neuen Tankanlage entfällt dieser nun komplett, wodurch die Wirtschaftlichkeit steigt und die Umweltbelastung sinkt. Letzteres wird auch durch den Einsatz erneuerbarer Energien wie Photovoltaik und die Nutzung von Nahwärmenetzen erreicht.

Eine zentrale Rolle für Sicherheit und Umweltschutz spielt im neuen Chemikalientanklager die eingesetzte Messtechnik. Diese plante der Anlagenbauer gemeinsam mit seinem langjährigen Partner Vega. Dessen Messtechnik setze „Maßstäbe in der Betriebssicherheit und der Messgenauigkeit für diese Prozesse“, meint René Kozica, Projektleiter bei Göhler. Überfüll- und Leckagesicherung spielen dabei eine wesentliche Rolle. Durch den Einsatz modernster Sensorik wird sichergestellt, dass keine umweltgefährdenden Stoffe unkontrolliert austreten können.

Die Überfüllsicherungen sind so konzipiert, dass sie präzise und zuverlässig arbeiten. Im Tanklager sind zahlreiche Sensoren installiert, die den Füllstand kontinuierlich überwachen. Wird ein kritischer Punkt erreicht, schlagen die Systeme Alarm und verhindern so ein Überlaufen der Tanks. Auch Leckagesensoren sind fester Bestandteil der Sicherheitsmaßnahmen. Sie werden strategisch an potenziellen Schwachstellen platziert, um selbst kleinste Lecks sofort zu erkennen. Diese Maßnahmen minimieren das Risiko von Umweltschäden erheblich.

IoT-Füllstandmesstechnik ebnet Weg in die automatisierte Logistik

Unklare Füllstände, spontane Bestellungen und teure Kontrollfahrten bremsen Unternehmen aus. Vernetzte IoT-Sensoren und digitale Auswertung sichern rechtzeitig Nachschub, optimieren Touren und sorgen für höhere Produktivität – Schritt für Schritt.

Radarsensoren und Cloudlösung in der Materialüberwachung

Jeder Produktionsprozess ist von der effizienten Versorgung mit Rohstoffen abhängig – deren zuverlässige Bestandsüberwachung ist daher entscheidend. Wie das mit moderner Messtechnik und digital in der Cloud funktioniert, zeigt dieses Beispiel.

Zuverlässige Messtechnik gefragt

Entscheidend für die Wahl der in diesem Projekt eingesetzten Messtechnik waren dabei nicht nur Robustheit und Zuverlässigkeit. „Die eingesetzten Geräte bieten einzigartige Features, die sie speziell für die Anforderungen prädestinieren“, erklärt René Kozica. Dazu gehört beispielsweise eine Testtaste an den Steuergeräten, mit der die Funktion der Überfüllsicherungen effizient und unkompliziert getestet werden kann. Diese Technik spart nicht nur Zeit, sondern auch Kosten, da die Prüfungen regelmäßig und ohne großen Aufwand durchgeführt werden können.

Ein Blick auf die herkömmliche Prüfprozedur für Überfüllsicherungen verdeutlicht die Vorteile der Lösung: Mindestens einmal im Jahr, manchmal auch deutlich häufiger, muss sich der Betreiber davon überzeugen, dass die Überfüllsicherung auch tatsächlich funktioniert. Überfüllsicherungen an Behältern und Tanks sind durch das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) und die darauf basierenden Verordnungen vorgeschrieben. Wie oft geprüft werden muss, ergibt sich zum einen aus der Gefährdungsbeurteilung des Anlagenbauers und -betreibers und zum anderen aus den Vorgaben der zuständigen Überwachungsbehörde – in jedem Fall mindestens einmal pro Jahr.

Bei der Prüfmethode hat der Betreiber die Wahl: Bei der Inbetriebnahme wird in der Regel „nass angefahren“, das heißt der Behälter wird bis zur Ansprechhöhe gefüllt. Im laufenden Betrieb ist diese Prüfmethode mit einem hohen Aufwand verbunden.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Überfüllsicherung auszubauen und die Sonde in einen Behälter zu halten, der mit dem Medium oder einer Ersatzflüssigkeit gefüllt ist. Auch hier ist der Aufwand groß und das Gefährdungspotenzial für das prüfende Personal hoch. Daher hat sich die Prüfung durch Simulation der Grenzwerte durchgesetzt. Dazu wird am Grenzsignalgeber ein Taster betätigt, der das Ansprechen des Sensors simuliert.

Doch auch die Simulation führt in der Praxis zu einem erheblichen Aufwand: Im neuen Tanklager von Scharr sind fast 170 Vibrationsgrenzschalter als Überfüll- und Leckagesicherungen sowie rund 40 kontinuierliche Radar-Füllstandmessgeräte Vegapuls installiert. Bei einer Simulation über Gerätetaster müssten die Überfüllsicherungen vom Prüfpersonal vor Ort aufgesucht und betätigt werden. Und oft sind die Geräte in der Anlage nicht nur schwer zugänglich, sondern auch in Bereichen mit hohen Sicherheitsanforderungen installiert – im Chemikalienlager von Scharr beispielsweise überwiegend im Ex-Bereich.

WHG-Prüfung am Schaltschrank statt vor Ort

Das Problem lässt sich aber auch anders lösen: Nämlich mit einem im Schaltschrank eingebauten Steuergerät wie dem Vegator. Dieses überträgt Namur-Signale (IEC 60947-5-6) zur Grenzstandmeldung und stellt einen Relaisausgang für die Vibrationsgrenzschalter

Vega­swing, Vegavib und Vegawave zur Verfügung. Die Prüftaste für die Funktionsprüfung nach WHG wandert damit vom Grenzschalter auf dem Behälter zum Steuergerät im Schaltschrank – und dort befinden sich schließlich die Steuergeräte für viele Grenzschalter aufgereiht nebeneinander. „Das vereinfacht die Prüfung erheblich, da das Anlagenpersonal die Prüfung zentral am Steuergerät durchführen kann“, erklärt Manuel Hildebrandt, der das Projekt für den Messtechnik-Spezialisten betreut hat.

Ein überzeugendes Argument für Scharr und Göhler. Der Anlagenbauer profitierte bei diesem Großauftrag auch von einer weiteren Besonderheit: Durch eine flexible Arretierverschraubung lassen sich die Sensoren in der Höhe individuell anpassen. So ist es möglich, für nahezu alle Anwendungen Vibrationsgrenzschalter in der gleichen Standardlänge zu bestellen – was nicht nur die Planung, sondern auch die Lagerhaltung deutlich vereinfacht.

Dass neben der kontinuierlichen Füllstandmessung in einigen Tanks auch Überfüllsicherungen installiert wurden, liegt vor allem an der rigiden Sicherheitsphilosophie von Göhler. Denn obwohl kontinuierlich messende Radargeräte teilweise auch als WHG-konforme Überfüllsicherung eingesetzt werden können, setzt der Anlagenbauer hier auf diversitäre Redundanz. Dies erhöht die Sicherheit, was auch der Betreiber zu schätzen weiß.

Für den Einsatz als Leckagesensor an Pumpen bringen die Vibrationsgrenzschalter eine weitere clevere Eigenschaft mit: Die Empfindlichkeit ist einstellbar. Denn üblicherweise muss die Schwinggabel bei einem Medium mit einer Dichte von 1 kg/l (Wasser) 13 mm tief eintauchen, bevor das Gerät umschaltet – bei Medien wie Lösungsmittel, die eine deutlich geringere Dichte haben, ist noch mehr Leckage nötig. „Je nach Größe der Auffangwanne können 13 mm und mehr schon eine große Leckage bedeuten“, erklärt Manuel Hildebrandt, Vertriebsinnendienst Vega: „Deshalb lässt sich die Empfindlichkeit der Vegaswing-Sensoren so einstellen, dass bereits Füllhöhen von wenigen Millimetern ausreichen, um den Kontakt auszulösen.“

80-GHz-Radar ermöglicht kleine Prozessanschlüsse

Dass die Wahl für die Radarmessungen auf das 80-GHz-Freistrahlgerät Vegapuls fiel, war ebenfalls kein Zufall. Die starke Bündelung des Messstrahls ermöglicht kleine Prozessanschlüsse. Ob großer Tank oder kleiner Behälter – ein Einschraubgewinde mit 1,5“ Durchmesser reicht für den Anschluss der Radargeräte aus. Hinzu kommt, dass der stark gebündelte Messstrahl richtig positioniert in der Regel unbeeindruckt von Einbauten oder Rührwerken im Behälter misst. „Das freistrahlende Radar hat aber noch einen weiteren Vorteil“, erklärt Hildebrandt: „Sonde und Prozessanschluss werden nicht vom Medium berührt – so gibt es keine Probleme mit der Materialbeständigkeit.“ Die sind bei Geräten des Herstellers ohnehin eher selten, denn es kommen Edelstahl (316 L) und Radarantennen aus dem extrem widerstandsfähigen Kunststoff Peek zum Einsatz.

Das ist nicht nur nachhaltig, sondern auch wirtschaftlich sinnvoll. Und das lässt sich auch über das Projekt insgesamt sagen: „Die Anlage zeigt, wie technologische Innovationen dazu beitragen können, die Herausforderungen der modernen Welt zu meistern und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck zu reduzieren – ein Vorzeigeprojekt für die Chemielogistik“, resümiert Projektleiter Kozica. 

Vega eröffnet Elektronikfertigung in USA

Messtechnikhersteller Vega Grieshaber hat Anfang Oktober seine neue Elektronikfertigung am US-Standort Mason bei Cincinnati offiziell in Betrieb genommen. Die Expansion in den USA ist ein Meilenstein für das Unternehmen.

Vega startet Bau von Produktionswerk in Kuppenheim

Der Messtechnikhersteller VEGA Grieshaber hat im Dezember 2025 offiziell den Bau eines neuen Unternehmensstandorts in Kuppenheim gestartet. Das Großprojekt markiert einen Meilenstein in der Wachstumsstrategie und nachhaltigen Entwicklung des Unternehmens.