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Energie von der Hausfassade - Polyscope

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M ES S - U ND PRÜ FTECHNI K
FOTOBIOREAKTOREN
www.polyscope.ch
Prozessfotometer zeichnet das Algenwachstum auf
Energie von der Hausfassade
Auf der internationalen Bauausstellung (IBA) 2013 in Hamburg sorgte ein Gebäude schon aufgrund
seines leuchtend grünen Äusseren für Aufsehen: das Pionier-Algenhaus. Das fünfstöckige, bewohnbare
Haus mit einer Fassade von 129 Glassegmenten, die als Fotobioreaktoren fungieren und Energie
sowie Biomasse aus Mikroalgen erzeugen, war eines der Highlights in der Hansestadt.
»
Alina Moritz
stanzen, die sie für eine Verwendung als Futter- und Nahrungsmittel prädestinieren. Die
wertvollen Inhaltsstoffe können auch für die
Anwendung in der Pharma- und Kosmetikindustrie dienen. In der Biogasanlage landen
dann letzten Endes nur die Reststoffe nach
der Extraktion der Feinchemikalien.
Um das Wachstum der Algen nachverfolgen und aufzeichnen zu können, wurde ein
Prozessfotometer OUSBT66 eingesetzt, der
die Werte kontinuierlich aufzeichnet und an
das Leitsystem übermittelt. Die Kontrolle des
Algenwachstums dient der Ermittlung des geeigneten Erntezeitpunkts, an dem die Algen
die optimalen Bedingungen für die nachfolgenden Produktionsschritte aufweisen.
Die Algenhausfassade des
Pionier-Algenhauses
in Hamburg
Dezentrales Steuerungskonzept über
alle Stockwerke
«Algen verdoppeln ihre Biomasse jeden Tag»,
erklärt der Hydrobiologe Dr. Martin Kerner,
Gründer des Beratungsunternehmens Strategic
Science Consult (SSC), den besonderen Vorteil
der grünen Wasserbewohner. «Wir wissen inzwischen sehr genau, was es braucht, um optimale Bedingungen für die Algen zu schaffen.»
Umfangreiche Messtechnik und
Sensorik
Durchfluss- und Füllstandsmessgeräte von
Endress+Hauser sind ebenso in die Reaktoren eingebracht worden wie pH-Sensoren und
Autorin
Alina Moritz, Produktmanagerin Analysenmesstechnik, Endress+Hauser, Weil am Rhein
Messvorrichtungen für den Sauerstoff- und
Nitratgehalt. Diese Parameter sind unabdinglich, um den Algen für deren Metabolismus
einen geeigneten Lebensraum zu schaffen.
Die mit Wasser und Nährlösungen gefüllten Fotobioreaktoren bieten den optimalen
Lebensraum für die Mikroalgen. Die binden
während der Fotosynthese unter Lichtzufuhr
Kohlenstoffdioxid und stellen daraus körpereigene organische Substanz her, die sogenannte Biomasse. Das hierfür benötigte Kohlenstoffdioxid stammt aus den Abgasen einer
Gasheizung im Erdgeschoss des Gebäudes.
Neben der kompletten Messtechnik lieferte
Endress+Hauser die gesamte elektrotechnische Montage sowie die Leittechnik vom strategischen Allianzpartner Rockwell
Automation. Dabei wurde auf
die dezentrale Ethernet-IPTopologie zurückgegriffen.
Die Remote-I/O-Module
wurden so an die Control-Logix-Steuerung
(SPS) gekoppelt,
um ein dezentrales Steue-
Kontrolle der Algen dient der
Ermittlung des Erntezeitpunkts
Die aus Algen gewonnene Biomasse ist reich
an essenziellen Aminosäuren, ungesättigten
Fettsäuren sowie prä- und probiotischen Sub-
Zellwachstumsdetektion
mit dem Sensor
OUSBT66
Polyscope 7/14
FOTOBIOREAKTOREN
Firmenprofil
Endress+Hauser ist einer der international
führenden Anbieter von Messgeräten, Dienstleistungen und Lösungen für die industrielle
Verfahrenstechnik. Die Firmengruppe zählt
weltweit mehr als 12 000 Beschäftigte. 2013
erwirtschaftete sie 1,8 Milliarden Euro Umsatz.
Projektrealisierung an fast jedem Ort der
Welt und ohne grosse Bindung von Fachpersonal. Ausserdem verbesserte Rockwell
das Programmier-Handling durch seine Tagbasierte Architektur und schuf eine Durchgängigkeit innerhalb der Steuerung, die zur
Zeitersparnis beiträgt.
Diese Demoanlage zeigt erfolgreich
die Machbarkeit
rungskonzept über die einzelnen Stockwerke
zu realisieren. Die Schnittstelle zum Bediener
wurde über die Visualisierungssoftware FTView, ebenfalls von Rockwell Automation,
realisiert. So kann der Bediener die Anlage
steuern, bei Bedarf in den Prozess eingreifen
sowie bestimmte Steuerungs- und Regelparameter verändern.
Rockwell Automation hat es den Programmierern einfach gemacht und erlaubt
ihnen, je nach Background eine von drei
verschiedenen Programmiersprachen anzuwenden: Ladder, Structured Text oder
Funktionsplan. Dies gestattet eine schnelle
Neben den beschriebenen Vorzügen des
überwachten Algenwachstums zur Algengewinnung und Ernte wird mit den Fotobioreaktoren auch Solarthermie betrieben. Denn die
Warmwasserbereitung im «grünen» Gebäude
wird mittels der Energie versorgt, die durch
Sonneneinstrahlung im Wasser der Bioreaktoren entstanden ist und mithilfe eines Wärmetauschers entzogen wurde. Martin Kerner:
«Es handelt sich hier um eine Demonstrationsanlage, die erfolgreich die Machbarkeit
aufzeigte.»
Im Weiteren wird nun im Rahmen eines
Monitoringprogramms die Anlagen- und Prozesstechnik so optimiert, dass man gleichzei-
MESS- UND PRÜFTECHNIK
tig hohe Produktivität hinsichtlich Biomasse
und Wärme sowie eine hohe Benutzerakzeptanz herstellen kann. Im Hinblick auf eine
Anwendung an grösseren Bauten, wie etwa
Möbelhäusern, Lagerhallen und Industriebauten, würde dann eine marktreife Technik
zur Verfügung stehen, mit der sich bislang
brachliegende Fassadenflächen im urbanen
Bereich energieeffizient und ökologisch sinnvoll nutzen lassen.
«
Endress+Hauser im swissT.net
Sektion 22: Industrielle Mess- & Prüftechnik
Infoservice
Endress+Hauser Metso AG
Kägenstrasse 2, 4153 Reinach
Tel. 061 715 75 75, Fax 061 715 27 75
info@ch.endress.com, www.ch.endress.com
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Indication automatique AC/DC
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