Ultrafeines Siliciumdioxid stellt höchste Anforderungen an die Sensorik in pneumatischen Förder- und Lagerprozessen. In der Dämmstoffproduktion sorgt die Kombination aus präziser Radar- und Vibrationssensorik für eine zuverlässige Füllstand- und Grenzstandmessung. Dies funktioniert selbst bei stark fluidisiertem, staubintensivem Pulver mit extrem geringer Schüttdichte. Siliciumdioxid, auch als Kieselsäure bekannt, wird in zahlreichen Branchen von Farben und Kunststoffen über Lebensmittel und Pharma bis hin zu modernen Dämmstoffen eingesetzt. In der chemischen Verfahrenstechnik ist insbesondere hochdisperse Kieselsäure ein anspruchsvolles Medium. Das feinkörnige Pulver wird häufig pneumatisch eingeblasen, ist stark staubend und weist eine sehr niedrige Schüttdichte auf. Genau hier entscheidet leistungsfähige Sensorik über Prozesssicherheit und Anlagenverfügbarkeit.
Sensorik für extreme Bedingungen in 25-Meter-Silos
In einem Werk für Hitze- und Schalldämmplatten wird Kieselsäure in rund 25 Meter hohen Edelstahlsilos zwischengelagert. Während der pneumatischen Förderung wird das Material fluidisiert eingeblasen. Die Luftzufuhr lockert das Pulver stark auf, sodass nur geringe Reflexionen entstehen und kaum mechanischer Widerstand auftritt. Für viele herkömmliche Messsysteme stellt dies eine Herausforderung dar.
Gefordert war eine Sensorik, die drei Aufgaben zuverlässig erfüllt: die kontinuierliche Füllstandsmessung zur Bestandsüberwachung, die punktuelle Voll- und Leermeldung zur Steuerung der Prozesse sowie die Materialflusskontrolle im Austragsrohr zur frühzeitigen Erkennung von Brückenbildung. Die Rahmenbedingungen waren anspruchsvoll: eine Schüttdichte von unter 20 Gramm pro Liter, Umgebungstemperaturen bis plus 60 Grad Celsius sowie Explosionsschutzanforderungen nach Atex Zone 21.
Radarsensoren für präzise Füllstandsmessung
Für die kontinuierliche Füllstandserfassung kommt der „NivoRadar NR 3300“ zum Einsatz. Die 80-Gigahertz-Technologie mit einer schmalen Drei-Grad-Strahlkeule ermöglicht eine exakte Messung auch in hohen, schlanken Silos. Ein verstellbarer Schwenkflansch erlaubt die präzise Ausrichtung auf den konischen Schüttkegel im Silo. Besonders wichtig bei staubintensiven Prozessen ist die integrierte Spülluftfunktion. Sie verhindert Ablagerungen an der Linsenantenne und sichert dauerhaft stabile Messsignale. Selbst bei fluidisierter Kieselsäure mit niedrigem Dielektrizitätswert liefert die Radarsensorik verlässliche Ergebnisse.
Vibrationssensorik erfasst Grenzstand und Materialfluss
Ergänzend zur kontinuierlichen Messung wird der „Vibranivo VN 2020“ mit „Vibrasil“-Technologie eingesetzt. Diese speziell für sehr leichte Schüttgüter entwickelte Sensorik erkennt selbst Materialien mit extrem geringer Schüttdichte zuverlässig. Unter dem Silodach detektiert eine hochsensible Variante den Vollstand auch bei luftgetragenem, fluidisiertem Pulver. Im unteren Konusbereich übernimmt eine angepasste Ausführung die Leermeldung. Zusätzlich überwacht ein weiterer Grenzstandsensor den Austragsabzweig und sichert den kontinuierlichen Materialfluss. Gerade bei staubender Kieselsäure zeigt sich die Vibrationssensorik als wartungsarm und robust. Internationale Ex-Zulassungen gewährleisten zudem den sicheren Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen.
Durchgängige Prozesssicherheit durch abgestimmte Sensorik
Die Kombination aus Radar- und Vibrationssensorik ermöglicht eine lückenlose Überwachung von der Befüllung über die Lagerung bis zum Austrag. Trotz Staub, Luftanteil und geringem Schüttgewicht bleiben die Messsignale stabil. Gleichzeitig sinkt der Wartungsaufwand, während die Prozessstabilität deutlich steigt. Das Projekt verdeutlicht, wie moderne Sensorik selbst unter extremen Bedingungen eine präzise und zuverlässige Prozessführung sicherstellt. Dies ist ein entscheidender Faktor für Effizienz und Sicherheit in der pneumatischen Förderung feiner Pulver.
