Effiziente Tanküberwachung: Automatisierte Füllstandskontrolle und mehr

In der Prozessindustrie ist die zuverlässige Überwachung von Flüssigkeitsbehältern eine kritische Aufgabe. Überfüllungen können zu kostspieligen Umweltschäden führen, Trockenlauf beschädigt teure Pumpen, und unentdeckte Leckagen verursachen nicht nur wirtschaftliche Verluste, sondern auch erhebliche Sicherheitsrisiken. Diese Fallstudie zeigt, wie ootb automation GmbH für einen Industriekunden ein intelligentes Tanküberwachungssystem entwickelte, das höchste Betriebssicherheit mit maximaler Benutzerautonomie verbindet.

Die Ausgangslage: Komplexe Tankinfrastruktur ohne zentrale Überwachung

Unser Kunde betreibt eine Industrieanlage mit zahlreichen Tanks unterschiedlicher Größen und für verschiedene Medien. Die vorhandene Infrastruktur war über Jahre gewachsen und bestand aus einer heterogenen Sammlung von Sensoren, Pumpen und Ventilen verschiedener Hersteller. Eine zentrale Überwachung existierte nicht – Füllstände mussten regelmäßig manuell kontrolliert werden, was personalintensiv und fehleranfällig war.

Die Geschäftsleitung erkannte die Notwendigkeit, in ein modernes Überwachungssystem zu investieren. Die Anforderungen waren klar definiert: Das System sollte nicht nur die aktuellen Füllstände anzeigen, sondern auch aktiv Gefahrensituationen verhindern. Drei kritische Szenarien mussten automatisch erkannt und verhindert werden:

Überfüllschutz: Jeder Tank musste über einen konfigurierbaren Maximalstand verfügen. Bei Erreichen dieser Grenze sollten Zulaufpumpen automatisch abgeschaltet und verantwortliche Mitarbeiter benachrichtigt werden.

Trockenlaufschutz: Pumpen, die Medien aus den Tanks fördern, müssen vor Trockenlauf geschützt werden. Das System sollte erkennen, wenn der Füllstand unter einen kritischen Wert sinkt, und die entsprechenden Pumpen rechtzeitig abschalten.

Leckage-Erkennung: Besonders kritisch sind unbemerkte Leckagen in der Rohrleitung. Das System sollte ungewöhnliche Füllstandsänderungen erkennen, die nicht durch normale Betriebsvorgänge erklärbar sind, und Alarm auslösen.

Eine wesentliche Anforderung war die Integration in die bestehende Infrastruktur. Die vorhandenen Sensoren und Aktoren sollten weiter genutzt werden, um Investitionskosten zu minimieren. Gleichzeitig legte der Kunde großen Wert auf Unabhängigkeit: Anpassungen und Erweiterungen sollten möglichst ohne externe Dienstleister möglich sein.

Die Entwicklung: Modular, skalierbar und anwenderfreundlich

ootb automation entwickelte eine Lösung, die technische Leistungsfähigkeit mit außergewöhnlicher Benutzerfreundlichkeit verbindet. Das System basiert auf einer modularen Architektur, die sich nahtlos in die vorhandene Infrastruktur integriert.

Flexible Sensorintegration Das Herzstück des Systems ist die universelle Sensoranbindung. Unabhängig davon, ob Füllstände über Drucksensoren, Ultraschallmessung, kapazitive oder radarbasierte Verfahren erfasst werden – das System unterstützt alle gängigen Messprinzipien. Die Anbindung erfolgt wahlweise über industrielle Standardprotokolle wie Modbus/TCP oder moderne IoT-Protokolle wie MQTT.

Diese Flexibilität erwies sich als entscheidender Vorteil. Während einige der großen Tanks bereits mit modernen 4-20mA-Sensoren ausgestattet waren, verfügten kleinere Behälter nur über einfache Schwimmerschalter. Das System konnte beide Sensortechnologien parallel verarbeiten und daraus konsistente Überwachungsfunktionen ableiten.

Intelligente Grenzwertüberwachung Für jeden Tank lassen sich individuell bis zu acht verschiedene Grenzwerte definieren: von “kritisch leer” über “Nachbestellung erforderlich” und “optimaler Betriebsbereich” bis zu “kritisch voll”. Jeder Grenzwert kann mit unterschiedlichen Aktionen verknüpft werden: Benachrichtigung per E-Mail oder SMS, Abschaltung von Pumpen, Auslösung von Warnleuchten oder Protokollierung im System.

Die Grenzwertlogik berücksichtigt intelligente Hysteresen, um Alarmschwingungen zu vermeiden. Wenn beispielsweise bei 95 Prozent Füllstand ein Überfüllalarm ausgelöst wird, erfolgt die Rücksetzung erst bei 92 Prozent – nicht bereits bei 94,9 Prozent, was zu ständigem Ein- und Ausschalten führen würde.

Leckage-Erkennung durch intelligente Algorithmen Die Erkennung von Rohrleckagen stellte eine besondere Herausforderung dar. Ein einfacher Füllstandsrückgang ist kein zuverlässiger Indikator, da dieser auch durch normale Entnahmen verursacht werden kann. Das entwickelte System analysiert daher Füllstandsänderungen im Kontext: Wenn Pumpen und Ventile geschlossen sind und dennoch ein kontinuierlicher Füllstandsrückgang beobachtet wird, deutet dies auf eine Leckage hin.

Die Algorithmen berücksichtigen auch temperaturbedingte Volumenänderungen und Verdunstungseffekte. Machine-Learning-Komponenten lernen das normale Betriebsverhalten jedes Tanks und können Anomalien mit hoher Zuverlässigkeit erkennen.

Benutzerfreundliche Konfiguration Ein herausragendes Merkmal der Lösung ist die einfache Konfigurierbarkeit. Das System verfügt über eine intuitive Weboberfläche, über die neue Tanks hinzugefügt, Grenzwerte angepasst und Alarmempfänger konfiguriert werden können – alles ohne Programmierkenntnisse. Für komplexere Anpassungen steht eine gut dokumentierte Skriptsprache zur Verfügung, die es dem Kunden ermöglicht, eigene Automatisierungslogiken zu implementieren.

Implementierung und Inbetriebnahme

Die Installation erfolgte schrittweise über einen Zeitraum von drei Monaten. Zunächst wurden die kritischsten Tanks angebunden – jene, die entweder besonders gefährliche Medien enthalten oder deren Ausfall die größten wirtschaftlichen Schäden verursachen würde. Nach erfolgreicher Validierung dieser Pilotphase wurden sukzessive weitere Tanks integriert.

Ein Schulungsprogramm stellte sicher, dass die Mitarbeiter des Kunden das System vollständig beherrschen. Neben der Bedienung der Standardfunktionen wurden auch die Konfigurationsmöglichkeiten und die Skriptsprache vermittelt. Nach Abschluss der Schulung war der Kunde in der Lage, neue Tanks eigenständig einzubinden und das System an veränderte Anforderungen anzupassen.

Messbare Erfolge und Betriebserfahrung

Die Einführung des Tanküberwachungssystems führte zu signifikanten Verbesserungen in mehreren Bereichen:

Betriebssicherheit: Seit Inbetriebnahme des Systems kam es zu keiner einzigen Überfüllung oder Pumpen-Trockenlauf. Mehrfach konnte das System potenzielle Leckagen in einem frühen Stadium erkennen, sodass kostspielige Folgeschäden vermieden wurden.

Personaleffizienz: Die manuelle Füllstandskontrolle entfällt vollständig. Die freigewordenen Personalressourcen konnten für wertschöpfende Tätigkeiten eingesetzt werden.

Optimierte Logistik: Die präzise Kenntnis aller Füllstände ermöglicht eine optimierte Disposition von Nachbestellungen. Eillieferungen mit Expresszuschlägen konnten drastisch reduziert werden.

Dokumentation: Alle Füllstandsverläufe werden lückenlos protokolliert. Dies ermöglicht nicht nur die Analyse vergangener Vorfälle, sondern auch die Optimierung von Prozessparametern durch datenbasierte Auswertungen.

Kundenstimme

Die nachhaltige Zufriedenheit des Kunden zeigt sich in dieser Aussage:

“Seit vielen Jahren nutzen wir die Software von ootb automation GmbH und sind in allen Aspekten dieser Zusammenarbeit sehr zufrieden. Besonders schätzen wir die Tatsache, dass wir das System eigenständig warten und erweitern können. Als wir kürzlich drei neue Tanks installiert haben, konnten wir diese ohne externe Unterstützung in das Überwachungssystem integrieren – das spart nicht nur Kosten, sondern macht uns auch unabhängig von Terminverfügbarkeiten externer Dienstleister.”

Rick Mandt, Infrastruktur-Gruppenleiter

Fazit: Intelligente Automatisierung für mehr Sicherheit

Diese Fallstudie demonstriert exemplarisch den Ansatz von ootb automation GmbH: Wir entwickeln Automatisierungslösungen, die technische Exzellenz mit praktischer Handhabbarkeit verbinden. Statt komplexer Systeme, die lebenslange Abhängigkeit vom Hersteller schaffen, liefern wir Werkzeuge, die unsere Kunden befähigen, selbst die Kontrolle zu übernehmen.

Das Tanküberwachungssystem zeigt, wie durch durchdachte Softwarearchitektur Sicherheit erhöht, Effizienz gesteigert und gleichzeitig die Betriebskomplexität reduziert werden kann. Wenn auch Sie vor ähnlichen Herausforderungen stehen – sei es in der Prozessindustrie, der Lagerhaltung oder anderen Bereichen mit Überwachungsbedarf – kontaktieren Sie uns für ein unverbindliches Beratungsgespräch.