Zu Hause – überall, wo Feuchte ist

Die Einsatzmöglichkeiten von Holz sind vielfältig. Die Energiegewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen gewinnt immer mehr an Bedeutung, um die Klimaziele zu erreichen. Bei der Verarbeitung von Baumstämmen zu Schnittholz, wie beispielsweise Balken oder Brettern, fallen große Mengen an Nebenprodukten wie Sägespäne, Abschnitte an. Für die Herstellung von Pellets werden Sägespäne unter hohem Druck durch eine Stahlmatrize gepresst und diese stehen anschließend als Energieträger zur Verfügung. Damit die Pelletierung von Sägespänen sicher gelingt, müssen diese vor dem Pressen eine definierte Materialfeuchte aufweisen. Von der Anlieferung der Rohstoffe über die Trocknung, das Pressen bis hin zur Lagerung der fertigen Pellets ist die Feuchtemessung von entscheidender Bedeutung. Neben der zu erzielenden Produktqualität stehen Kostenminimierung und Effizienzsteigerung ganz oben auf der Agenda der Produzenten. Das Wissen, wo Verbesserungen möglich sind und schlankere Betriebsabläufe eingeführt werden können, führt unmittelbar zu positiven Ergebnissen im Prozess.

Warum Feuchtemessung?

Die Feuchtemessung bei der Pelletierung hat mehrere Vorteile:

• Kontinuierliche und dauerhafte Prozesskontrolle

• Steigerung der Effizienz

• Reduzierung der Energiekosten

• Verringerung von Ausschuss

• Qualitätssicherung der Endprodukte

• Zeitaufwendige manuelle Labortests werden minimiert

Die entscheidende Messposition

Die Messposition des Feuchtemesssensors ist entscheidend, da jede Produktionsanlage ihren eigenen Charakter hat und die Feuchtemessung an einer sinnvollen Stelle erfolgen muss, betont man seitens ACO. Eine zuverlässige Onlinefeuchtemessung setzt voraus, dass das zu messende Material homogen und mit konstanter Dichte an der Messfläche des Feuchtemesssensors vorbeigeführt wird. Konstante Messbedingungen sind wichtig und der richtige Einbauort ist entscheidend für die Qualität der Feuchtemessung. Je nach gewünschter oder möglicher Messposition sowie den vorhandenen Förderorganen (beispielsweise Förderschnecken, Kratzkettenförderer, Rutschen) und eventuellen Übergängen zwischen diesen sind verschiedene Einbaumöglichkeiten realisierbar. Sehr oftkann die Onlinefeuchtemessung ohne großen Aufwand in eine bestehende Industrieanlage integriert werden. Der Einbau in ein Förderorgan wie beispielsweise eine Förderschnecke bietet sich an, da eine große Menge an Material am Feuchtemesssensor vorbeigeführt
und gemessen werden kann. Durch den hohen Anteil des gemessenen Materials am gesamten Materialstrom ist das Messergebnis sehr aussagekräftig und stellt eine gute Regelgröße für die weiteren Verarbeitungsschritte dar. Für Anwendungen, bei denen eine geeignete Einbauposition nicht direkt zur Verfügung steht, hat ACO im Laufe der Jahre diverse Einbau-Kits entwickelt. So kann mittels einer Schneckenverdichtereinheit ein Teilstrom erzeugt werden oder Material im freien Fall mit einer Sammelvorrichtung entnommen und gemessen werden. Die Einbau-Kits schaffen kontinuierlich konstante Messbedingungen und führen das gemessene Material an
schließend wieder dem Produktionsprozess zu. Weitere Möglichkeiten der Feuchtemessung können auch Silos oder Übergabestellen von Förderbändern sein.

Messpositionen in der Pelletsproduktion

Es gibt in der Pelletsproduktion verschiedene relevante Messpositionen. Diese sind neben der Materialanlieferung die Trocknung, die Hammermühle, der Konditionierer und der Reifebehälter sowie vor und nach der Pelletspresse. Bereits bei der Annahme von Hackschnitzeln oder Sägespänen als Rohmaterial kann die Onlinefeuchtemessung im höheren Feuchtebereich eingesetzt werden und liefert zuverlässige Messwerte für den weiteren Prozess. Die Messung vor und nach dem Trockner trägt wesentlich zur optimalen Regelung des Trockners bei, steigert die Effizienz und senkt nachweislich die Kosten des energieintensiven Produktionsprozesses. Das getrocknete Material wird in der Regel in einer Hammermühle zerkleinert, in einem Paddelmischer konditioniert und in einem Reifebehälter zwischengelagert. Der Feuchtegehalt

nach der Konditionierung ist für die spätere Pelletierung von großer Bedeutung. Durch eine Feuchtemessung vor der Pelletspresse kann kurz vor dem Pressen festgestellt werden, ob der optimale Feuchtegehalt der Sägespäne erreicht wurde. Ist dies nicht der Fall, kann durch Zugabe von Wasser nachgeregelt werden. Wird die Pelletspresse mit zu trockenen Sägespänen beschickt, sinkt die Produktionsleistung, der Verschleiß der Presse steigt stark an und es kann zu Verstopfungen oder Beschädigungen der Matrize kommen. Ist der Feuchtegehalt der Sägespäne zu hoch, können nur minderwertige Pellets produziert werden. Diese sind als Brennstoff ungeeignet. Die Feuchtemessung vor der Presse stellt sicher, dass die Pelletspresse verschleißarm betrieben wird und die Qualität der fertigen Pellets gewährleistet ist. Der Feuchtegehalt der gepressten Pellets kann nach dem Pressvorgang im abgekühlten Zustand gemessen werden und trägt zur Qualitätssicherung bei.

Optimierte Feuchtemesssysteme

Die kapazitiven Feuchtemesssensoren von ACO messen kontinuierlich und je nach Material und Verdichtung 10 bis 15 cm in das Material hinein. Die Messfläche aus Zirkonoxidkeramik sorgt dafür, dass die empfindliche Messelektronik auch unter rauen Bedingungen geschützt ist. Die Feuchtemesssensoren stehen in direktem und permanentem Kontakt mit dem Material. Durch diese Art der Messung liefert der Feuchtemesssensor ein Messsignal mit hoher Informationsdichte und Qualität. Mit der kontinuierlichen Onlinefeuchtemessung können geschlossene Regelkreise aufgebaut und proaktiv in den Verarbeitungsprozess eingegriffen werden. Mögliche Probleme durch Feuchte außerhalb der Toleranz werden so vermieden. Die kapazitiven Feuchtemesssensoren sind unempfindlich gegenüber Verschmutzung, Fremdlicht und Materialfarbe. Darüber hinaus sind die Feuchtemesssensoren aufgrund ihrer Größe und Bauform auch nachträglich einfach zu montieren. Nach einer einmaligen Kalibrierung liefert der Feuchtemesssensor kontinuierlich zuverlässige Messwerte. Die Kalibrierung ist mit der intuitiv bedienbaren Kalibriersoftware komfortabel während der laufenden Produktion durchführbar.

Das kapazitive Messprinzip

ACO-Feuchtemesssensoren basieren auf dem rein kapazitiven Messprinzip und arbeiten im optimalen Frequenzbereich für die Detektion von Wasser. Aufgrund ihrer Zuverlässigkeit, Genauigkeit und schnellen Ansprechzeit sind sie weit verbreitet, einfach zu integrieren und zu kalibrieren, argumentiert der Hersteller. Ein kapazitiver Feuchtemesssensor besteht aus zwei flächigen Elektroden, vor denen sich das zu messende Material befindet. Ändert sich die Feuchte im Material, so ändert sich auch die Kapazität. Wird Wechselspannung an die Elektroden angelegt, kann die Kapazitätsänderung erfasst und ausgewertet werden. Wie die meisten industriell genutzten Feuchtemessverfahren gehört auch das kapazitive Messprinzip zu den indirekten Messverfahren, die eine materialspezifische Kalibrierung erfordern.

Fazit

Die Onlinefeuchtemessung bietet daher eine Vielzahl von Vorteilen bei der Verarbeitung von Sägespänen, Hackschnitzeln, Pellets und anderer Biomasse. Durch die genaue Kontrolle des Feuchtegehalts können Effizienzsteigerungen, Kosteneinsparungen und eine Verbesserung der Produktqualität erzielt werden. Herkömmliche Methoden wie manuelle Probenahme und Laboranalysen sind zeitaufwendig und liefern keine Echtzeitdaten. Die kapazitive Feuchtemessung hingegen revolutioniert aus Sicht ACOs diesen Bereich, indem sie präzise und kontinuierliche Messungen direkt im Verarbeitungsprozess ermöglicht, auf die entsprechend zeitnah reagiert werden kann. Diese Technologie ist daher ein unverzichtbares Werkzeug für biomasseverarbeitende Unternehmen und trägt zur Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit der Branche bei, ist man sich bei ACO sicher.

Aus dem Schwarzwald in die Welt

ACO Automation Components ist ein deutsches mittelständisches Unternehmen mit Sitz im Schwarzwald. Mit über 20 Jahren Erfahrung und umfassendem Know-how bietet ACO ein breites Spektrum an Produkten und Lösungen für die Integration industrieller Feuchtemessung. ACO produziert in Deutschland und vertreibt mit seinen Partnern weltweit Feuchtemesssysteme, vor allem zur Erfassung der Materialfeuchte von Schüttgütern aller Art. Der besonders hohe Marktanteil in der Pelletsindustrie ist ein Aushängeschild für die einzigartige Qualität und den hervorragenden Produktservice. Neben der Biomasseindustrie werden ACO-Feuchtemesssysteme unter anderem in folgenden Industriezweigen eingesetzt: Baustoffe, Beton, Chemie, Düngemittel, Energie, Futtermittel, Gießerei, Keramik, Lebensmittel, Recycling sowie Saatgut.

Erschienen im Holkurier: https://www.holzkurier.com/ene...