Die Kompogas-Anlage in Chavornay, Schweiz

Grüne Stromproduktion: Erhöhung der künftigen Lebensdauer von Fermentieranlagen durch Messtechnik „vor Ort“

In über 75 Vergärungsanlagen weltweit erzeugt die Axpo Kompogas AG aus organischen Abfällen Energie und Biodünger. Um die Lebensdauer seiner Biogasanlagen zu erhöhen, hat sich das Schweizer Unternehmen für eine messtechnische Monitoringlösung von HBM entschieden. Wie lassen sich aber Sensoren im feuchten und aggressiven Umfeld eines Fermenters sicher und dauerhaft installieren? Die Lösung bot ein Verfahren, das HBM für Offshore-Einsätze auf hoher See entwickelt hat.

Von der Abfall- in die Ressourcenwirtschaft: Das ist in Zeiten zunehmenden Umwelt- und Effizienzbewusstseins der Königsweg für nachhaltigen Erfolg. Eine wichtige Rolle in diesem Konzept spielen Fermentieranlagen, die aus organischen Abfällen wie Speiseresten oder Gartenkompost Biogas – und damit nutzbare Energie – erzeugen.

Mit mehr als 20 Jahren Erfahrung in diesem Bereich und über 75 Anlagen weltweit im Einsatz gehört das Schweizer Unternehmen Axpo Kompogas zu den führenden Betreibern und Projektentwicklern in diesem Segment. In der Schweiz betreibt Axpo Kompogas 16 eigene Vergärungsanlagen. Neun weitere Anlagen bewirtschaftet das Unternehmen gemeinsam mit Partnerfirmen. Zusammen vergärten diese Anlagen im Jahr 2010 über 184.000 Tonnen Bioabfall. Die Nettostromproduktion belief sich auf 22 Millionen Kilowattstunden.

Erhöhung der Lebensdauer der Fermentieranlagen

In den Vergärungsanlagen sind Paddel im Einsatz, die kontinuierlich rotieren und die Biomasse so umwälzen.

Um die Lebensdauer ihrer Anlagen zu optimieren und detaillierte Informationen über mögliche Deformationen an den Paddeln zu erhalten, entschied sich Axpo Kompogas in ihrer Fermentierungsanlage im Schweizerischen Chavornay (Kanton Waadt) für den Einsatz einer umfassenden messtechnischen Überwachungslösung von HBM. Zudem erwarteten die Ingenieure von Axpo Kompogas vertiefte Erkenntnisse über verschiedene Krafteinwirkungen in der Anlage.

Installation der Dehnungsmessstreifen direkt am Rührwerk

Direkt an den Paddeln des Rührwerks angebrachte Dehnungsmessstreifen sollen Belastungen, Überlastungen und Deformationen erkennen. Somit befindet sich die Messtechnik absolut „vor Ort“ und direkt am Geschehen. Dies dient dazu, im Vorfeld getätigte Berechnungen und Simulationen zu verifizieren sowie konstruktive Verbesserungen für künftige Anlagen aufgrund der tatsächlich auftretenden Kräfte aufzuzeigen und umzusetzen.

Die Umgebungsbedingungen im Fermenter stellten jedoch eine besondere Herausforderung für die Installation der Dehnungsmessstreifen dar. Die Paddel – und damit die Messstellen für Dehnungsmessstreifen und zugehörige Kabel - befinden sich direkt in der Biomasse, einer dauerhaft feuchten und aggressiven Umgebung. Das bedeutet: Die Messstelle und die Kabel müssen absolut resistent gegen Biomasse und Feuchtigkeit sein.

Innenansicht der Fermentermit den rotierenden Paddeln

Angesichts dieser schwierigen Aufgabe entschied sich Axpo Kompogas für eine Komplettlösung von HBM: Dehnungsmessstreifen, Messdatenerfassungssytem und Auswertesoftware – sowie die direkte Installation der Messtechnik vor Ort durch erfahrene HBM-Servicetechniker.

Applizierter Dehnungsmessstreifen an einem Paddel

Die HBM-Experten installierten die Dehnungsmessstreifen direkt an den Paddeln des Rührwerks und sorgten dank einer speziellen Mehrfach-Abdichtung für einen professionellen und dauerhaften Schutz der Messstellen. Dabei griffen sie auf das – weltweit einzigartige – Know-how von HBM bei der Installation von Dehnungsmessstreifen in Windenergie-Offshore-Anlagen zurück, bei denen die Messtechnik zum Teil im 30 Meter tiefen Meereswasser installiert und entsprechend abgedichtet werden muss.

Messverstärkersystem SoMat eDAQlite

Auch der eingesetzte Messverstärker „HBM SoMat eDAQlite“, mit einer Spezialkonstruktion direkt an der Stirnseite der Welle angebracht, spielt seine ganzen Stärken aus. SoMat eDAQlite ist nicht nur klein, sondern lässt sich auch unter extremen Umgebungsbedingungen einsetzen. Die aufbereiteten Messdaten werden im eDAQlite gespeichert sowie auf Wunsch vorverdichtet und können bei Bedarf über die Ethernet-Schnittstelle im PC in die Auswertesoftware catman® von HBM eingelesen werden. Die Techniker bei Axpo Kompogas haben mit dieser Monitoring-Lösung jederzeit Zugriff auf die Messdaten.

Messverstärker HBM SoMat eDAQlite installiert direkt an der Welle des Fermenters

Axpo Kompogas war es wichtig, mit HBM einen Partner für die gesamte Messtechnik zu gewinnen. Durch die Komplettlösung konnte Axpo Kompogas ein einsatzbereites Messsystem in Betrieb nehmen – mit minimalem Schulungsbedarf, perfekt für die harten Anforderungen im Fermenterausgelegt. HBM übernahm im Projekt die Verantwortung für die gesamte Messkette – und sicherte die termingerechte Fertigstellung bis zur Abnahme des Fermenters zu.

Sicherheit durch frühzeitige Schadenserkennung

Sicherheit durch frühzeitige Schadenserkennung – ein Vorteil nicht nur für Axpo Kompogas. In zahlreichen Applikationen bieten solche Überwachungssysteme handfeste wirtschaftliche Vorteile. Mit den Komplettlösungen bietet HBM „schlüsselfertige“ Lösungen, auf Wunsch sogar für extremen Einsatzbedingungen fertig installiert.

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