Kühlwasser
In der Prozesskühlung erfasst IoT Durchfluss, Temperatur und Druck des Kühlwassers laufend. Leckagen und nachlassende Kühlleistung fallen auf, bevor Motoren überhitzen oder der Kühlkreislauf abschaltet.
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Prozesskühlung: Kühlwasser messen, Leckagen früh erkennen
Im Lösungsbeispiel von ifm sitzen zwei Durchflusssensoren im Vor- und Rücklauf eines Kühlkreislaufs, ein IO-Link-Master im internen Netz gibt die Werte an die moneo Cloud. Die Differenz beider Durchflüsse sollte null sein, schwankt in der Praxis aber stark, deshalb taugen statische Grenzwerte wenig. Der KI-basierte moneo PatternMonitor erkennt mit statistischen Methoden Trends, Niveauwechsel und schwankende Volatilität. Ein Niveauwechsel deutet auf eine Leckage, auch wenn sie nicht direkt an einer Messstelle auftritt. Über MQTT oder OPC UA gehen die Daten an AWS, Azure oder SAP, die Schnittstelle SFI stößt Ersatzteilbestellung und Wartungsauftrag im SAP PM an. In Wasserkraftwerken überwachen ifm-Sensoren Druck, Temperatur und Durchfluss der Kühlflüssigkeit an Turbinen und Generatoren.
Die Beispiele stammen aus Metall und Elektronik sowie aus Energie und Umwelt, mit Use Cases wie Volumenstrom- und Temperaturmessung im Condition Monitoring. Die Compagnia Valdostana delle Acque (CVA) hat das Kraftwerk Valpelline im Aostatal mit Schwingungssensoren und Sensoren für Druck und Temperatur der Kühlflüssigkeit ausgestattet. Am Standort Covalou kommt der Durchfluss hinzu. Vor-Ort-Prüfungen setzt CVA nur noch ein, wenn die Online-Systeme auf eine Störung hindeuten. Mit einheitlicher Sensorik über alle Kraftwerke sank zudem die Zahl und Varianz der Ersatzteile im Lager.
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Häufige Fragen zur Prozesskühlung
Wie erkennt man eine Leckage in der Maschinenkühlung?
Eine Leckage zeigt sich, wenn im Rücklauf weniger Kühlwasser ankommt, als in den Vorlauf fließt. Dafür misst je ein Durchflusssensor im Vor- und Rücklauf. Weil die Differenz in der Praxis stark um null schwankt, wertet ifm sie mit dem KI-Assistenten moneo PatternMonitor statistisch aus. So werden auch kleine Leckagen erkannt, die nicht direkt am Sensor auftreten, ebenso Schäden an Schläuchen und Kappen.
Warum erwärmt sich Prozesskühlwasser bei einer Leckage?
Tritt Kühlwasser aus, verringert sich die Menge im Kreislauf, und die verbleibende Flüssigkeit erwärmt sich stärker. Wird der Temperaturanstieg nicht oder zu spät erkannt, drohen ein überhitzter Motor und der Ausfall ganzer Anlagen. Deshalb gehören Temperatur und Menge der Kühlflüssigkeit zusammen auf das Dashboard. Bei CVA überwachen Sensoren zusätzlich den Druck der Kühlflüssigkeit an Turbinen und Generatoren.
Was passiert in der Industriekühlung, wenn Kühlwasser verloren geht?
Sinkt die Kühlwassermenge, lässt die Kühlleistung nach, die Energiekosten steigen, und Maschinenkomponenten können überhitzen. Tritt zu viel Kühlwasser aus, schaltet sich der Kühlkreislauf komplett ab, weil die Pumpe den Druck im System nicht mehr halten kann. Austretendes Kühlmittel kann außerdem Maschinen beschädigen und wird für das Personal zur Rutschgefahr. Eine Überwachung meldet den Verlust, bevor literweise Flüssigkeit ausgetreten ist.
Wie bindet man die Kühlwasserüberwachung an die Instandhaltung an?
Die Messwerte des Kühlwassersystems werden in einer IIoT-Plattform aufbereitet und von dort an die Instandhaltungssysteme weitergegeben. Bei ifm leitet moneo die Daten über gängige Protokolle an AWS, Azure oder SAP aus. Über die Schnittstelle SFI lassen sich bei einer Warnmeldung automatisch Folgeprozesse anstoßen, von der Ersatzteilbestellung bis zum Wartungsauftrag im SAP PM. Vorhandene Sensorik kann weiter genutzt werden.
Weitere Assets in „Fluide & Gase“
Druckluft
Leckageortung bei Druckluft mit IoT misst Durchfluss, Druck und Kompressorlast laufend und macht Leckagen und ungenutzte Laufzeiten sichtbar. So sinken die Kosten für einen der teuersten Energieträger in der Produktion.
Raumluft
Die Luftqualität am Arbeitsplatz zu messen heißt bei IoT-Lösungen: Sensoren erfassen CO₂, Feinstaub, Partikel, Temperatur und Luftfeuchte laufend und melden Grenzwertüberschreitungen sofort. So schützen Betreiber Beschäftigte, sichern die Produktqualität und heizen und lüften nach Bedarf.
Trinkwasser
Leckageüberwachung im Trinkwassernetz misst mit IoT laufend Druck, Durchfluss und Verbrauch und meldet Abweichungen sofort. Versorger finden Leckagen, Rohrbrüche und Wasserdiebstahl früher und verlieren weniger Trinkwasser.
Abwasser
Durchflussmessung, Füllstand und Wasserqualität im Abwasser lassen sich mit IoT direkt an Leitung, Becken und Einleitstelle erfassen. Betreiber sehen Abwassermengen in Echtzeit, reagieren schneller auf Störungen und erfüllen Nachweispflichten ohne tägliche Probenahme.
Grundwasser
Grundwasserpegel lassen sich mit IoT automatisch messen und per Funk an eine Plattform übertragen. Behörden, Stadtwerke, Baustellen und Betriebe mit eigenem Brunnen ersetzen manuelle Messungen und werden bei kritischen Wasserständen oder Störungen der Pumpen alarmiert.
Metallschmelze
Eine Metallschmelze in Gießerei und Vakuum-Metallurgie mit IoT zu überwachen heißt, Schmelzbad, Füllstand, Temperatur und Druck laufend zu erfassen. Abweichungen fallen auf, bevor eine Charge unbrauchbar wird oder ein Ofen leer läuft.
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- Condition Monitoring
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