Intelligentes autonomes Gefahrstofflager und Entnahmeterminal mit sensorbasiertem Condition-Monitoring (itsowl-IGel)

Problemstellung
Für die passive (reines Lagern in original verschlossenen Gebinden) und aktive Lagerung (Lagern und Verwenden) von Gefahrstoffen kommen ausschließlich passive Schutzmechanismen zum Einsatz (z.B. Auffangwannen, Brandschutzcontainer). Somit kann ein Unfall durch die eingesetzten Systeme zumeist nicht erkannt und schon gar nicht verhindert werden.
In der praktischen Anwendung können sich so Schadensereignisse einstellen, die nur unzureichend
oder gar nicht sensiert werden können und die somit nicht zu einem Auslösen von Gegenmaßnahmen führen. Im Ergebnis können Havarien, Brände oder Ausdünstungen unentdeckt entstehen und zu Schäden für Personen, Umwelt und Sachwerten führen, was sich in einer Vielzahl der Fälle durch Früherkennung und frühes Einleiten der richtigen Bekämpfungsmaßnahmen effektiv verhindern ließe.

Projektziele
Gesamtziel des Projektes war es, ein integriertes sensorgesteuertes Lagersystem mit Frühwarnsystem zu entwickeln, das durch die Messung verschiedener Parameter entstehende Gefahrensituationen (wie auslaufende Behälter, Gase, Gasgemische, kritische Temperaturen, sonstige Umweltfaktoren die zu ungewollten Reaktionen führen können) frühzeitig identifizieren kann und davor warnt (ggf. eingebunden in ein Gebäudeüberwachungssystem). Dabei konnten automatisch Gegenmaßnahmen wie z.B. Temperaturanpassung, Entlüftung, Kühlung, Feuerbekämpfung, etc. eingeleitet werden.
Für das automatisierte Abfüllen der Gefahrstoffe wurde ein Entnahmeterminal mit Sensorsystem entwickelt, in dem Großgebinde durch ein Leitungssystem mit einer Ausgabestelle vernetzt werden. Die Dosierung und eventuelle Mischung der Gefahrstoffe wurde über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle bedient.

Vorgehensweise
Der Lösungsweg zur Bearbeitung des Projektumfanges erstreckte sich von der Analyse des Ereignisraumes über die Entwurfsphase für die sensorischen und mechatronischen Teilsysteme, die Konstruktion, bis hin zu applikationsnahen Testläufen in Kooperation mit repräsentativen Endanwendern. Nach erfolgtem Feintuning des Demonstrators und weiteren iterativen Tests zur Validierung bildeten die anschließende Dokumentation und der einsetzende Ergebnistransfer den Projektabschluss.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Als Ergebnis lag ein erprobtes Instrumentarium vor, mit dessen Hilfe es möglich war, über den Umfang dieses Projektes hinaus anwendungsspezifische Condition-Monitoring-Systeme für die Gefahrstofflagerung in Hard- und Software zu realisieren. Das Instrumentarium war als universeller Werkzeugkasten zu verstehen, der es dem Anwender erlaubte, auch auf ausgefallene und spezielle Kundenforderungen flexibel zu reagieren. Ebenfalls entstand ein Demonstrator bestehend aus den Modulen sensorbasiertes Lager und Entnahmeterminal. Die Ergebnisse, Methoden und Lösungen wurden von den Projektpartnern und im Rahmen der Spitzenclusterstrategie transferiert.

• Denios-AG
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein
• Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe