Vermeidung von einsturzgefährdeten Materialanhäufungen

Volumenerfassung

MVV Industriepark Gersthofen GmbH: Sichere Erfassung und bedarfsgerechte Steuerung von Abfallströmen zur Vermeidung von einsturzgefährdeten Materialanhäufungen im EBS-Heizkraftwerk dank LiDAR-basierter Volumenerfassung

Überblick

Die MVV Industriepark Gersthofen GmbH betreibt in Gersthofen, im Norden von Augsburg einen komplexen Chemieproduktions- und Dienstleistungsleistungsstandort. Um die elf ansässigen Unternehmen bestmöglich versorgen zu können, wurde eine spezielle Infrastruktur geschaffen. Ein wichtiger Bestandteil dieser Infrastruktur ist das Ersatzbrennstoff (EBS)-Heizkraftwerk zur Prozessdampfversorgung, dessen effizienter und kontinuierlicher Betrieb für den Industriepark unabdingbar ist. Hier werden Abfälle thermisch verwertet und in Energie umgewandelt. Um einen optimalen Betrieb der Anlage zu gewährleisten, muss die Disposition wissen, wie viel Abfall sich wo im Müllbunker befindet. Dies spielt auch aus Sicherheitsgründen eine zentrale Rolle, denn unentdeckte Materialanhäufungen an den Bunkerwänden können, ein wesentliches Sicherheitsrisiko für den Betrieb darstellen.

Um dieses Risiko zu minimieren und die Verteilung der Abfälle zu optimieren, setzt MVV Industriepark Gersthofen auf die Blickfeld-Lösung zur Volumenerfassung, die Smarte LiDAR-Sensoren und ein Daten-Dashboard umfasst. Dadurch erhält das Unternehmen präzise Volumendaten und Echtzeit-Warnhinweise zum Bunkerinhalt, was eine verbesserte Kontrolle über den Bestand ermöglicht.

Herausforderung

Das gelagerte Material im Bunker wurde bislang manuell durch mehrfaches Herablassen des Abfallgreifers und der Kranwaage berechnet, was zu ungenauen, punktuellen Daten und erhöhtem Dispositionsaufwand geführt hat. Diese Technik der Volumenerfassung sorgte zudem für einen erhöhten Verschleiß am Kran, da dieser für die Höhenmessung mehr Fahrten absolvieren muss, als nur für die Entnahme zur Zufuhr für das Kraftwerk.

Hinzu kommt, dass das gelagerte Material im Bunker vorsortierter Gewerbemüll überwiegend aus der Bauindustrie ist, der oft größere, schwere und unregelmäßig geformte Gegenstände enthält. Dadurch besteht die Gefahr von Materialanhäufungen im Randbereich, sogenannte Wechten, die bei Instabilität oder Einsturz den Greifer des Krans beschädigen können, was im Extremfall zu einem Betriebsausfall mit weitreichenden Folgen führen kann. Durch die fixe Position des Krangreifers wird die Wechtenbildung bestärkt. Um dies im Blick zu halten, setzt das Unternehmen bisher auf Kameras, die jedoch keinen genauen Aufschluss über die konkrete Höhe lieferten.

Ziel war es demnach, eine Technik zur Volumen- und Gewichtserfassung im Bunker zu installieren, die unter rauen Umgebungsbedingungen nicht nur zuverlässige Bestandsdaten für die Disposition liefert, sondern auch die Wechten frühzeitig erkennt, um Schäden oder gar Ausfälle zu verhindern.

Lösung

Für die Volumenerfassung werden drei Blickfeld Cube 1 eingesetzt, die den gesamten Bunker überblicken und eine präzise 3D-Punktwolke des gelagerten Abfalls erstellen. In der dazugehörigen Perzeptionssoftware wurden sechs Zonen zur Erfassung eingerichtet, in denen das Volumen basierend auf der Schüttgut-Dichte berechnet wird. Dabei ist für jede Zone ein Grenzwert definiert. Sobald dieser Grenzwert überschritten wird, wird das Material umgelagert, um Sicherheitsrisiken zu vermeiden.

Dashboard mit Volumendaten für sicheres Abfallstrommanagement — Personalisiertes Dashboard von MVV

Die erfassten Messdaten sowie die Punktwolke des Bunkers werden in Echtzeit in einem Dashboard visualisiert, wodurch der Arbeitsaufwand deutlich reduziert wird. MVV Industriepark Gersthofen kann nun jederzeit auf die aktuellen Bestandsdaten zugreifen. So kann die Disposition genau planen, wie viel Platz noch im Bunker ist und wie viel Brennstoff dem Kraftwerk zugeführt werden kann. Zugleich können Materialanhäufung dank der Alarmlogik effektiv verhindert werden.

„Bislang wurde der Inhalt des Bunkers durch Höhenmessungen eines Krans gemessen, während Kameras versuchten, uns einen Blick in das Innere zu ermöglichen. Allerdings waren die erfassten Daten oft ungenau, und vor allem Materialanhäufungen am Rand, die sogenannten Wechten, blieben aufgrund der rauen Umgebungsbedingungen teils unerkannt. Dank der Einführung der LiDAR-basierten Volumenerfassung erhalten wir nicht nur präzise Daten, sondern auch eine 3D-Visualisierung des Bunkerinhalts in Echtzeit. Dadurch können wir bedarfsgerechter planen und auf solche potenziellen Probleme proaktiv reagieren.“

Patrick Schwegler

Projektingenieur Energieversorgung bei MVV Industriepark Gersthofen GmbH

Ausblick

MVV Industriepark Gersthofen plant die Kransteuerung für die Materialzufuhr für die Verbrennung anhand der durch LiDAR erfassten Daten zu automatisieren, wodurch der manuelle Aufwand weiterhin reduziert und Abläufe optimiert werden können.

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