Umweltschutz im Fluss – Wir bewegen Gase!

Nichts ist so wichtig, wie die Luft, die wir atmen. Neben den aktuell im Fokus stehenden Klima- und Umwelt-relevanten Gasen Kohlendioxid und Stickoxid, stellt Kohlenmonoxid (CO) ebenfalls ein Risiko dar, nicht nur weil CO giftig, sondern auch entscheidend an der Bildung bodennahen Ozons beteiligt ist. CO entsteht, wenn ein Verbrennungsprozess „nicht sauber“,  d.h. mit zu wenig Sauerstoff stattfindet. Hauptquelle für die CO–Belastung der Luft  ist der  Kraftfahrzeugverkehr. Wissenschaft, Forschung, Entwicklung und Politik versuchen durch Aufklärung, Innovationen und Regulierung Emissionen zu reduzieren. Dies äußert sich in schärferen Abgas-Grenzwerten, die einerseits optimierte Verbrennungs-Technologien, andererseits differenziertere Prüfmethoden erfordern.

In diesem Zusammenhang möchte ich Ihnen heute einen kundenspezifisch für die AG „Verkehrsemissionen“ der  PTB –Braunschweig angefertigten, OIML R99-1&2 konformen Teststand für die Konformitätsbewertung von Abgas-Analysatoren vorstellen, den wir in enger Kooperation mit dem staatlichen Endanwender gebaut haben und mit dessen Hilfe die erforderliche Baumusterprüfung der am Markt befindlichen Abgasmessgeräte umgesetzt wird.

 

Komplexe Aufgabenstellung – Integrierte Lösung

Die Aufgabenstellung bestand darin, ein Test-Modul zu konstruieren, durch welches man definierte Prüfsituationen für die Abgasmessgeräte (Prüflinge) realisieren kann.

• 30 vorgemischte und kalibrierte Prüf-Gasgemische mit unterschiedlich definierten Massenströmen und gleichbleibendem Druck zum selbstfördernden Prüfling leiten. Dies haben wir mit einer Kombination von nur einem Massendurchflussregler mit einem Druckregler realisieren können!
• Erfassen der zeitlichen Reaktionsfähigkeit des Prüflings
• Erkennung von Leckagen
• Detektieren von Gas-Unterversorgung des Prüflings
• Protokollieren der Zwischen- und Gesamtergebnisse

Die Open-Source Software erlaubt eine nachträgliche Modifikation/Erweiterungen von Programm-Modulen durch den Benutzer. Zum Monitoring der Anlage gehören sowohl interne Messgrößen, wie Eingangs- und Ausgangsdrücke aus dem Prüfling, Prozesstemperatur, Massenströme, als auch Umgebungsdaten wie Luftdruck, Temperatur und relative Feuchte, die in der Steuerung der Anlage mit den Prozessdaten abgeglichen werden.

Von den bewährten Bronkhorst-Produkten kamen Massendurchflussregler der Serien Mini-Cori, EL-FLOW-Prestige, EL-PRESS Druckregler und Automatik-Ventile zum Einsatz. In unsere Planung wurden hochwertige Fremdkomponenten mit einbezogen. Alle Mess- und Regel-Komponenten sind in einem Bus-System integriert und kommunizieren kontinuierlich mit dem Steuerungs-PC.
 

(K)NOW HOW – Der Weg ist das Ziel:

Aufgrund der Komplexität der Aufgabenstellung haben wir gemeinsam mit dem Kunden ein differenziertes Lastenheft inklusive Fliessbildern und Prozessbeschreibungen erstellt.

Die wesentlichen Meilensteine des eigentlichen Projekts waren:

Eine transparente Kommunikation innerhalb des Teams führte dazu, dass der erste reale Kontakt des Anwenders mit dem Teststand, nämlich die Werksabnahme bei Bronkhorst in Ruurlo, kein „Entdecken“, sondern bereits ein „Wieder-Erkennen“ der schon virtuell bekannten Anlage war. Der Nutzer war praktisch sofort in der Lage, die Testläufe eigenständig zu übernehmen.