Vega-Messtechnik schützt Chemikalientanklager vor Überfüllung und vereinfacht WHG-Prüfung

Wirtschaftlichkeit und Anlagensicherheit optimieren

Neues Tanklager bei Friedrich Scharr mit 2 Mio. L Chemikalien: Vega-Sensoren überwachen Überfüllung und Leckage.

© Göhler Anlagenbau

Zwei Millionen Liter stehen für Versorgungssicherheit: Mehr als 250.000 Kunden versorgt die Friedrich Scharr mit ihren Tochtergesellschaften in Süddeutschland mit Mineralöl, Flüssiggas, Erdgas, Strom, Biokraftstoffen und Lösungsmitteln – vom Privathaushalt bis zum Industriebetrieb. Zwei Millionen Liter fasst das im Juli 2024 eingeweihte neue Chemietanklager von Scharr in Stuttgart-Vaihingen – aufgeteilt auf 40 Tankkammern mit einem Fassungsvermögen zwischen 40.000 und 100.000 L. Vollautomatisch abgefüllt werden daraus Kleingebinde für Gerätebenzin, Lösungsmittelgebinde, Kanister, Fässer und IBC. Und auch ein 15.000 L fassender Mischkessel, in dem Lösemittel individuell nach Kundenwunsch gemischt werden, gehört zum aktuellen Projekt. Mit der neuen Tankanlage hat das Traditionsunternehmen sein Chemietanklager in Stuttgart auf den neuesten Stand der Technik gebracht.

Die Projektziele waren von Anfang an klar definiert: verbesserte Wirtschaftlichkeit, maximale Anlagensicherheit und eine Minimierung der Umweltbelastung. Geplant und gebaut, wurde das Chemikalienlager vom Gefahrstoffspezialisten Göhler Anlagentechnik, einem langjährigen Partner von Friedrich Scharr. Das Unternehmen aus dem unterfränkischen Hösbach realisiert seit über 70 Jahren schlüsselfertige Lösungen für die Lagerung gefährlicher Medien und bietet Dienstleistungen über den gesamten Lebenszyklus der Anlagen an.

Weniger Emissionen, sicher vor Produktaustritt

Durch den Einsatz von Vegator-Steuergeräten wird die ­ WHG-Prüfung der Überfüllsicherungen deutlich vereinfacht

© Göhler Anlagenbau

Das neue Anlagenkonzept sieht vor, dass die Tankwagen an zwei Be- und Entladestationen auf geeichten Bodenwaagen befüllt bzw. entladen werden. Dadurch entfallen die bisher notwendigen Pendelfahrten zwischen dem alten Tanklager und der Lkw-Waage auf dem Betriebsgelände. Da die Tankwagen bis zu sieben Tankkammern haben und die Produkte einzeln verwogen werden müssen, kam es bisher zu erheblichem innerbetrieblichen Verkehr mit entsprechenden Emissionen. Mit der neuen Tankanlage entfällt dieser nun komplett, wodurch die Wirtschaftlichkeit steigt, und die Umweltbelastung sinkt. Letzteres wird auch durch den Einsatz erneuerbarer Energien wie Photovoltaik und die Nutzung von Nahwärmenetzen erreicht.

Eine zentrale Rolle für Sicherheit und Umweltschutz spielt im neuen Chemikalientanklager die eingesetzte Messtechnik. Diese plante Göhler gemeinsam mit seinem langjährigen Partner Vega. „Die Vega-Messtechnik setzt Maßstäbe in der Betriebssicherheit und der Messgenauigkeit für diese Prozesse“, sagt René Kozica, Projektleiter bei Göhler. Überfüll- und Leckagesicherung spielen dabei eine wesentliche Rolle. Durch den Einsatz modernster Sensorik wird sichergestellt, dass keine umweltgefährdenden Stoffe unkontrolliert austreten können.

Die Überfüllsicherungen sind so konzipiert, dass sie präzise und zuverlässig arbeiten. Bei Friedrich Scharr sind zahlreiche Sensoren in­­stalliert, die den Füllstand kontinuierlich überwachen. Wird ein kritischer Punkt erreicht, schlagen die Systeme Alarm und verhindern so ein Überlaufen der Tanks. Auch Leckagesensoren sind fester Bestandteil der Sicherheitsmaßnahmen. Sie werden strategisch an potenziellen Schwachstellen platziert, um selbst kleinste Lecks sofort zu erkennen. Diese Maßnahmen reduzieren das Risiko von Umweltschäden erheblich.

Zuverlässige Messtechnik gefragt

Sicherheit in Reih und Glied: rund 170 Vibrationsgrenzschalter Vegaswing 63 sind im neuen Chemietanklager bei Scharr in Stuttgart-Vaihingen verbaut und sorgen und schützen den Tank und Betrieb vor Überfüllung und Leckagen.

© Göhler Anlagenbau

Vega ist bekannt für seine robusten und zuverlässigen Lösungen im Bereich der Füllstand- und Druckmesstechnik. „Die Entscheidung für Vega fiel aufgrund des hohen Qualitätsstandards und der innovativen Technologien. Die eingesetzten Geräte bieten einzigartige Fea­tures, die sie speziell für die Anforderungen der Friedrich Scharr prädestinieren“, sagt René Kozica. Dazu gehört bspw. eine Testtaste an den Steuergeräten, mit der die Funktion der Überfüllsicherungen effizient und unkompliziert getestet werden kann. Diese Innovation spart nicht nur Zeit, sondern auch Kosten, da die Prüfungen regelmäßig und ohne großen Aufwand durchgeführt werden können.

Ein Blick auf die herkömmliche Prüfprozedur für Überfüllsicherungen verdeutlicht die Vorteile der technischen Lösung: Mindestens einmal im Jahr, manchmal auch deutlich häufiger, muss sich der Betreiber davon überzeugen, dass die Überfüllsicherung auch tatsächlich funktioniert. Überfüllsicherungen an Behältern und Tanks sind durch das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) und die darauf basierenden Verordnungen vorgeschrieben. Wie oft geprüft werden muss, ergibt sich zum einen aus der Gefährdungsbeurteilung des Anlagenbauers und -betreibers und zum anderen aus den Vorgaben der zuständigen Überwachungsbehörde – in jedem Fall mindestens einmal pro Jahr. Bei der Prüfmethode hat der Betreiber die Wahl:

• Bei der Inbetriebnahme wird in der Regel „nass angefahren“, d. h. der Behälter wird bis zur Ansprechhöhe gefüllt. Im laufenden Betrieb ist diese Prüfmethode mit einem hohen Aufwand verbunden.
• Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Überfüllsicherung auszubauen und die Sonde in einen Behälter zu halten, der mit dem Medium oder einer Ersatzflüssigkeit gefüllt ist. Auch hier ist der Aufwand groß und das Gefährdungspotenzial für das prüfende Personal hoch.
• Daher hat sich die Prüfung durch Simulation der Grenzwerte durchgesetzt. Dazu wird am Grenzsignalgeber ein Taster betätigt, der das Ansprechen des Sensors simuliert.

Doch auch die Simulation führt in der Praxis zu einem erheblichen Aufwand: Im neuen Tanklager von Scharr sind fast 170 Vibrations­grenzschalter als Überfüll- und Leckage­sicherungen sowie rund 40 kontinuierliche Radar-Füllstandmessgeräte Vegapuls installiert. 

Bei einer Simulation über Gerätetaster müssten die Überfüllsicherungen vom Prüfpersonal vor Ort aufgesucht und betätigt werden. Und oft sind die Geräte in der Anlage nicht nur schwer zugänglich, sondern auch in Bereichen mit hohen Sicherheitsanforderungen installiert – im Chemikalienlager von Scharr bspw. überwiegend im Ex-Bereich.

WHG-Prüfung am Schaltschrank statt vor Ort

Der Anlagenbauer Göhler hat in dem Projekt für Scharr sehr hohe Sicherheitsstandards umgesetzt.

© Göhler Anlagenbau

Bei Vega hat man sich schon vor Jahren darüber Gedanken gemacht und das Problem anders gelöst: Nämlich mit einem im Schaltschrank eingebauten Steuergerät (Vegator). Dieses überträgt Namur-Signale (IEC 60947-5-6) zur Grenzstandmeldung und stellt einen Relaisausgang für die Vibrationsgrenzschalter Vegaswing, Vegavib und Vegawave zur Verfügung. Die Prüftaste für die Funktionsprüfung nach WHG wandert damit vom Grenzschalter auf dem Behälter zum Steuergerät im Schaltschrank – und dort befinden sich schließlich die Steuergeräte für viele Grenzschalter aufgereiht nebeneinander. „Das vereinfacht die Prüfung erheblich, da das Anlagenpersonal die Prüfung zentral am Steuergerät durchführen kann“, erklärt Manuel Hildebrandt, der das Projekt für Vega betreut hat. Ein überzeugendes Argument für Scharr und Göhler. Der Anlagenbauer profitierte bei diesem Großauftrag auch von einer weiteren Besonderheit der Vega-Sensoren: Dank einer flexiblen Arretierverschraubung lassen sie sich in der Höhe individuell anpassen. So ist es möglich, für nahezu alle Anwendungen Vibrationsgrenzschalter in der gleichen Standardlänge zu bestellen – was nicht nur die Planung, sondern auch die Lagerhaltung deutlich vereinfacht.

Dass neben der kontinuierlichen Füllstandmessung in einigen Tanks auch Überfüllsicherungen installiert wurden, liegt vor allem an der rigiden Sicherheitsphilosophie von Göhler. Denn obwohl kontinuierlich messende Radargeräte teilweise auch als WHG-konforme Überfüllsicherung eingesetzt werden können, setzt der Anlagenbauer hier auf diversitäre Redundanz. Dies erhöht die Sicherheit, was auch der Betreiber zu schätzen weiß.

Für den Einsatz als Leckagesensor an Pumpen bringen die Vibrationsgrenzschalter eine weitere clevere Eigenschaft mit: Die Empfindlichkeit ist einstellbar. Denn üblicherweise muss die Schwinggabel bei einem Medium mit einer Dichte von 1 kg/l (Wasser) 13 mm tief eintauchen, bevor das Gerät umschaltet – bei Medien wie Lösungsmittel, die eine deutlich geringere Dichte haben, ist noch mehr Leckage nötig. „Je nach Größe der Auffangwanne können 13 mm und mehr schon eine große Leckage bedeuten“, erklärt Manuel Hildebrandt, Vertriebsinnendienst Vega: „Deshalb lässt sich die Empfindlichkeit der Vegaswing-Sensoren so einstellen, dass bereits Füllhöhen von wenigen Millimetern ausreichen, um den Kontakt auszulösen.“

80-GHz-Radar ermöglicht kleine Prozessanschlüsse

Der fokussierte Messstrahl der Radar-Füllstandmessgeräte Vegapuls 6X in 80-GHz-Technik erlaubt den Einbau mit kleinen Prozessanschlüssen.

© Göhler Anlagenbau

Dass die Wahl für die Radarmessungen auf das 80-GHz-Freistrahlgerät Vegapuls fiel, war ebenfalls kein Zufall. Die starke Bündelung des Messstrahls ermöglicht kleine Prozessanschlüsse. Ob großer Tank oder kleiner Behälter – ein Einschraubgewinde mit 1,5 Zoll Durchmesser reicht für den Anschluss der leistungsstarken Radargeräte aus. Hinzu kommt, dass der stark gebündelte Messstrahl richtig positioniert in der Regel unbeeindruckt von Einbauten oder Rührwerken im Behälter misst. „Das freistrahlende Radar hat aber noch einen weiteren Vorteil“, erklärt Hildebrandt: „Sonde und Prozessanschluss werden nicht vom Medium berührt – so gibt es keine Probleme mit der Materialbeständigkeit.“ Die sind bei Vega-Geräten ohnehin eher selten – denn der Hersteller verwendet hochwertigen Edelstahl (316  L) und Radarantennen aus dem extrem widerstandsfähigen Kunststoff PEEK.

Vorzeigeprojekt für Chemielogistik

Das neue Chemikalientanklager der Friedrich Scharr ist ein Beispiel dafür, wie durchdachte Planung und der Einsatz modernster Technik zur Verbesserung der Umweltbilanz beitragen können. Die Zusammenarbeit mit Göhler und die Wahl der Vega-Messtechnik zeigen, dass nachhaltige Lösungen nicht nur möglich, sondern auch wirtschaftlich sinnvoll sind.

„Die Anlage zeigt, wie technologische Innovationen dazu beitragen können, die Herausforderungen der modernen Welt zu meistern und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck zu reduzieren – ein Vorzeigeprojekt für die Chemielogistik“, resümiert Kozica.