Akustisches Sensorsystem überwacht unterirdische Tanks und meldet Lecks
Erdölerzeugnisse wie Benzin oder Diesel sind gefährlich. Daher werden sie über längere Zeiträume hinweg in unterirdischen Tanks gelagert. Allerdings sind diese Flüssigkeiten stark korrosiv. Sie können die Wände der Tanks korrodieren und Lecks verursachen. Für die Umwelt ist das sehr schädlich. Auslaufendes Benzin kann den Boden und das Grundwasser verunreinigen, während Benzindämpfe Explosionen verursachen und unter Umständen die Gesundheit beeinträchtigen können. Leckagen in unterirdischen Lagertanks können auch finanzielle Schäden für die Besitzerin oder den Besitzer zur Folge haben. Aus diesem Grund werden Tanks regelmäßig auf Schäden inspiziert. Dabei muss die Person, welche die Inspektion durchführt, den abgelassenen Tank oftmals betreten und die Wände manuell untersuchen. Das ist schwierig, gefährlich und zeitraubend. Verschiedene automatische Alternativen, zum Beispiel zur Kontrolle des Flüssigkeitsstands, decken vorhandene Lecks erst dann auf, wenn es bereits zu spät ist.
Akustische Sensoren
Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts MoniTank wurde eine alternative Methode entwickelt, bei der die Wände von unterirdischen Lagertanks anhand von Akustik-Technologien beurteilt werden. Das Team entwickelte außerdem Algorithmen, mit denen sich Klangmuster analysieren lassen, die dann zu diagnostischen Zwecken und zur Risikobewertung genutzt werden können. Das System ermöglicht darüber hinaus eine automatische Inspektion per Fernzugriff sowie die Planung von Wartungsmaßnahmen. Die Projektarbeit umfasste hauptsächlich den Ausbau und die Entwicklung des Prototyps sowie Marketingmaßnahmen. „MoniTank hatte bereits mit einem früheren Projekt den Technologie-Reifegrad der Stufe 6 erreicht“, erklärt Projektkoordinator Onur Yalim. „Daher gab es bereits einen verifizierten Prototyp. Wir haben ihn zum Technologie-Reifegrad der Stufe 9 weiterentwickelt, also zu einem voll kommerzialisierten Industriesystem.“ Damit das System in Betrieb genommen werden kann, müssen Sensoren für akustische Emissionen an bestimmten Stellen an den Außenseiten der Tanks angebracht werden. Ein Computer erfasst und analysiert die Daten, wobei er auch nach Risikoindikatoren sucht. „Die akustische Emission ist ein passives Verfahren“, so Yalim weiter. „Im Grunde ‚lauscht‘ es der Konstruktion. Sobald ein Riss oder eine Korrosion auftritt, erfasst das Netzwerk das Signal, das dann von mehreren Algorithmen verarbeitet wird. Dadurch wird der Schaden präzise lokalisiert.“ Anschließend verarbeiten Algorithmen der nächsten Stufe die Eigenschaften des akustischen Signals und bestimmen so, ob der Zustand der Tankwände ein signifikantes Risiko darstellt.
Überwachungsprozess
Der Kundenkreis wird sich wahrscheinlich aus Tankstellen und ähnlichen Einrichtungen zusammensetzen. Nach dem Erwerb des Systems durch Kundschaft werden die Hard- und Softwarekomponenten vor Ort installiert. Dann beginnt der Überwachungsprozess. Wenn nötig, werden die Nutzerinnen oder Nutzer per E-Mail über mögliche Probleme informiert. Dadurch entfallen unnötige Inspektionen und Wartungsarbeiten können im Vorfeld geplant werden. Die Kundschaft kann entscheiden, ob die Überwachungsdaten an Fachleute des Unternehmens weitergegeben oder nur intern durch das eigene Personal genutzt werden sollen. Abschließende Tests bestätigen, dass alle Projektziele erreicht wurden. Das System analysiert nachweislich den Zustand unterirdischer Lagertanks zuverlässig und erstattet entsprechend Bericht. MoniTank vermarktet bereits das vollumfänglich zertifizierte System. Laut Yalim sind die Systeme der Konkurrenz deutlich teurer und weniger leistungsfähig. Das System wird zunächst an Tankstellenketten vermarktet, das Marktsegment könnte in Zukunft jedoch auch ausgeweitet werden. Wenn sich das Produkt in der EU etabliert hat, wird sich das MoniTank-Team osteuropäischen und anschließend zentralasiatischen turksprachigen Ländern widmen. Es möchte die Eigenschaften des Systems auch auf andere Arten von Tanks ausweiten. Dafür sind neue Algorithmen und eine weitere Validierung notwendig. Das System wird eine kontinuierliche Überwachung des Zustands von unterirdischen Lagertanks ermöglichen, wodurch Umweltprobleme verhindert werden können, die von Lecks verursacht werden.
Schlüsselbegriffe
MoniTank, Benzin, akustischer Sensor, Inspektion, Wartung, akustische Emission, unterirdischer Lagertank, Korrosion
