Smarte Ventile
Ventile werden vielfach verwendet und bedürfen einer aufwendigen Überwachung, Steuerung und Wartung. Diesem Aufwand kann durch die Verwendung smarter Ventile entgegengewirkt werden. Unter smarten Ventilen werden zunächst alle Ventile mit einer eingebauten Sensorik bzw. IT-Schnittstelle verstanden. Der Einsatzzweck der Sensoren und Schnittstellen kann dabei unterschiedlich sein. Im einfachsten Fall ist das Ventil nur mit einem Durchflussmesser oder einer Erfassung der Ventilposition ausgestattet. Werden zusätzliche Sensoren eingesetzt, können Funktionen wie z. B. Einsatzzeiten, Druck- oder Temperaturmessung hinzukommen. Die Fähigkeiten des Ventils sind direkt abhängig von den eingesetzten Sensoren und der damit verbundenen Datenerfassung. Je nach Aufbau des Ventils kann eine zentrale oder dezentrale Erfassung der Sensordaten erfolgen. Bei der zentralen Erfassung der Daten ist das Ventil mit einer Speichereinheit ausgestattet.
Im Fall der dezentralen Erfassung kann das Ventil kleiner sein, muss hierfür aber über ein Datenkabel verfügen, um so die Daten übertragen zu können. Eine Alternative hierfür stellt die Übertragung der Daten mittels Funktechnologien dar. Unabhängig von der Erfassung der Daten müssen die Sensoren mit Energie versorgt werden. Dies kann entweder über eine Kabelverbindung oder eine Batterie erfolgen.
Die Vorteile beim Einsatz smarter Ventile variieren stark je nach verwendeter Technik. Allerdings kann allgemein gesagt werden, dass durch den Einsatz smarter Ventile die Überwachungskosten durch die automatisierte Erfassung der Daten erheblich reduziert werden. Zudem verhindert die automatisierte Erfassung Übertragungs- und Ablesefehler, wodurch wiederum Ausschuss reduziert werden kann.
Durch die dezentrale Erfassung kann zudem erreicht werden, dass Ventile an Orten eingesetzt werden, die nicht betreten werden können oder sollen. Auch die Wartung kann durch die Datenerfassung erleichtert werden, da automatisch an Wartungszyklen erinnert wird. Zudem kann die Wartung durch die Datenerfassung gezielter und präventiv erfolgen, indem beispielsweise die Daten unterschiedlicher Ventile miteinander verglichen und über den kompletten Lebenszyklus hinweg erfasst werden. Das kann die Lebensdauer der Ventile verlängern und so auch den Ressourceneinsatz durch einen verfrühten Ersatz der Ventile oder schnell erfasste Lecks verringern.
Literatur:
Kujala, P. und Stephan, D. (2020): Vernetzte Ventile dank Intelligenter Sensoren [online]. PROCESS, 27.08.2020 [abgerufen am: 01.02.2021].
Einschätzung für die Anwendenden
-
Materialeinsparunghoch
-
Energieeinsparunggering
-
THG-Einsparunggering
-
Investitionskostengering
-
Umsetzungsaufwandgering
Die Angaben zu Material-, Energie- und THG-Einsparungen, Investitionskosten sowie Umsetzungsaufwände sind qualitative Abschätzungen auf vergleichender Basis.
Entwicklungsstadium
- Labor
- Technikum / Demonstrator
- Industrielle Praxis
Labor: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird im Labormaßstab entwickelt.
Technikum / Demonstrator: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in einer Technikums- oder Demonstrator-Anlage umgesetzt.
Industrielle Praxis: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in der Produktion oder anderen Anwendungsbereichen eines Industrieunternehmen eingesetzt.