Algen als Alleskönner – Automatisierung einer Produktionsanlage

  Anfrage/Kontaktieren Sie mich

Algen sind wahre Alleskönner und werden sogar schon als Rohstoff der Zukunft bezeichnet. Von den weltweit über 70.000 Algenarten sind gerade einmal rund 30.000 erforscht. Grundsätzlich wird zwischen sogenannten Makro- und Mikroalgen unterschieden. Während Makroalgen mit dem bloßen Auge zu erkennen sind, handelt es sich bei Mikroalgen um mikroskopisch kleine Organismen.

Automatisierungstechnik

Überblick über die gesamte Anlage
Überblick über die gesamte Anlage
Der Schaltschrank
Der Schaltschrank
Das Mehrkanalmessgerät für die Flüssigkeitsanalyse JUMO AQUIS touch P (l.) und der Messumformer JUMO AQUIS 500 (r.)
Das Mehrkanalmessgerät für die Flüssigkeitsanalyse JUMO AQUIS touch P (l.) und der Messumformer JUMO AQUIS 500 (r.)
Das Automatisierungssystem JUMO mTRON T
Das Automatisierungssystem JUMO mTRON T
Digitale pH-Sensoren der JUMO digiLIne-Serie
Digitale pH-Sensoren der JUMO digiLIne-Serie

Die We­ber GmbH in Aschaf­fen­burg kon­stru­iert und fer­tigt eine Mikro­al­gen­pro­duk­tions­an­la­ge. Die kom­plet­te Kon­zep­tion und Rea­lisie­rung der An­la­ge, und die In­be­trieb­nah­me er­folg­te durch das JUMO-En­gi­neer­ing-Team. Alle JUMO Kom­po­nen­ten wer­den in ei­nem Schalt­schrank in­stal­liert und an­schluss­fer­tig aus­ge­lie­fert.

Für uns Men­schen sind Al­gen ein wah­rer Se­gen, denn sie pro­du­zie­ren im­mer­hin bis zu 90 Pro­zent des Sauer­stoffs auf der Er­de. Mit ih­rem Ge­halt an Zucker, Stär­ke, Ölen und Ome­ga3-Fett­säu­ren brin­gen sie ei­ne sie­ben­fach höhe­re Pro­duk­ti­vi­tät als Mais. Zu­dem bin­den die Or­gan­is­men Koh­len­di­oxid (CO2), wel­ches sie zum Wachs­tum be­nö­ti­gen.

Aus dem Tank auf den Tisch und ins Labor

Die Bio­mas­se ist sehr ge­fragt in der Kos­me­tik­in­dus­t­rie, bei der Pro­duk­tion von Le­bens­mit­teln wie Fisch­fut­ter und in der Phar­ma­in­dus­t­rie. Der aus den Al­gen zu ge­win­nen­den Bio­die­sel wird in den USA zur­zeit so­gar als Treib­stoff der Zu­kun­ft ge­han­delt. Mikro­al­gen sol­len jetzt so­gar ins den Welt­raum. Die ESA (Euro­pean Space Agen­cy) läs­st der­zeit ei­nen Bio­reak­tor für die Raum­fahrt ent­wickeln, mit des­sen Hil­fe CO2 in Sauer­stoff um­ge­wan­delt wird und der zum Bei­spiel bei Mars-Mis­sio­nen be­nö­tigt wird. In den Bio­reak­to­ren der We­ber GmbH wach­sen Al­gen, die in Kos­me­tik­pro­duk­ten ver­wen­det wer­den. 

In der Kos­me­tik kom­men vor al­lem die Meeres­al­gen zum Ein­satz, wäh­rend Süß­was­ser­al­gen in der Er­näh­rung ei­ne über­ge­ord­ne­te Rol­le spie­len. Meeres­al­gen kön­nen Wirk­stof­fe we­sent­lich bes­ser spei­chern als Land­pflan­zen und sind reich an Mi­ne­ral­stof­fen, Vi­ta­mi­nen, Amino­säu­ren, Spu­ren­ele­men­ten und Pro­teinen. Sie drin­gen leicht in die Haut ein, wir­ken re­vita­li­sie­rend und re­minera­lisie­rend, kön­nen aber auch die Durch­blu­tung und die Zell­er­neue­rung an­re­gen. Die Pro­tei­ne der Al­gen ver­sor­gen die Haut­zel­len mit Ener­gie und bil­den ei­nen Schutz vor dem Aus­trock­nen.

Pro­du­ziert wer­den die­se Al­gen in Pho­to-Bio­reak­to­ren. Die heran­wach­sen­den Al­gen nutzen das ih­nen zur Ver­fü­gung ge­stel­lte CO2 und Son­nen­licht, um Photo­syn­the­se zu be­trei­ben. Die Teil­anla­ge des Bio­reak­tors, die vom JUMO-En­gineer­ing-Team au­to­ma­ti­siert wur­de, be­steht aus meh­re­ren Tanks, wel­che hinter­ein­ander an­ge­ord­net sind. Vor dem ers­ten Tank be­fin­det sich ein Vor­rats­be­häl­ter, in den über ein Mag­net­ven­til Frisch­was­ser zu­ge­führt wird. Aus die­sem Vor­rats­be­häl­ter wird das Was­ser über ein wei­te­res Mag­net­ven­til in den ers­ten Tank zu­ge­führt. Die Über­läu­fe der Tanks sind kas­ka­diert an­ge­ord­net, sodass das Was­ser von Tank zu Tank läuft.

Am En­de be­fin­det sich ein Auf­fang­be­häl­ter mit zwei Ni­veau-Schal­tern Am Auf­fang­be­häl­ter be­fin­det sich ein Ab­lauf in die tie­fer­lie­gen­de Rohr­lei­tung. In die­ser Lei­tung be­fin­det sich die Mess­tech­nik für den pH-Wert, die Leit­fähig­keit, Trü­bung, Sauer­stoff und Tem­pe­ra­tur so­wie die Umwälz-Pum­pe. Die­se Rohr­lei­tung wird über eine Steig­lei­tung wie­der zu­rück in den ers­ten Tank ge­führt. In der Steig­lei­tung sitzt die zwei­te pH-Mess­stel­le. Zur Über­wa­chung die­ser Wer­te kom­mt das mo­du­la­re Mehr­ka­nal­mess­ge­rät JUMO AQUIS touch in Kom­bi­na­tion mit dem digi­ta­len Bus­sys­tem für die Flüs­sig­keits­ana­ly­se JUMO digi­Line zum Ein­satz. Die Leit­fähig­keit wird über den JUMO AQUIS 500 Ci, ei­nen Mess­um­for­mer für in­duk­ti­ve Leit­fä­hig­keit, Kon­zen­tra­tion und Tem­pe­ra­tur, kon­trol­liert. 

Da­rü­ber hi­naus ist in die Lö­sung das Au­to­ma­ti­sierungs­sys­tem JUMO mTRON T ein­ge­bun­den, das un­ter ande­rem die „Ern­te“ der Mikro­al­gen, das Be­fül­len der Tank­an­la­gen und Vor­rats­be­häl­ter so­wie den Pro­duk­tions­be­trieb steu­ert. In Letz­te­rem wird die Rege­lung des ph-Werts, der Leit­fähig­keit vom Au­to­ma­ti­sie­rungs­sys­tem über­nom­men. Der Be­ginn und das En­de der Ern­te wer­den über die Mess­wer­te Trü­bung und Sauer­stoff ge­re­gelt.

Ein­fache Be­die­nung

Die Be­die­nung der An­la­ge er­folgt weit­ge­hend zen­tral über ein Touch­screen-Mul­ti­funk­tions­panel des JUMO mTRON T. Dazu wur­den von JUMO Stan­dard­bild­schir­me so­wie in­di­vi­du­el­le Pro­zess­bil­der er­stel­lt. Über das Pa­nel kann auch auf ei­ne Da­ten­regis­trie­rung so­wie eine Alarm- und Ereig­nis­lis­te zu­ge­grif­fen wer­den. Da­zu wur­den ver­schie­dene Alar­me zum Bei­spiel bei Stö­rung der Dosier­pum­pen oder Über­schrei­tung von Mess-Grenz­wer­ten de­fi­niert. Über das Soft­ware-Tool JUMO PCC wer­den die re­gis­trier­ten Da­ten di­rekt vom JUMO mTRON T Mul­ti­funk­tions­panel ab­ge­ru­fen und kön­nen am PC aus­ge­wer­tet wer­den. Die JUMO PCC läuft auf ei­nem fir­men­in­ter­nen PC oder Ser­ver und ruft die Da­ten des Mul­ti­funk­tions­pa­nels zyk­lisch in ei­ner ein­stell­ba­ren Zeit ab.

Engi­neer­ing-Dienst­leis­tungen

Bei der Um­set­zung der kom­plet­ten An­la­ge ar­bei­te­te die We­ber GmbH in­ten­siv mit dem En­gineer­ing-Team von JUMO zusam­men. Die­ses ent­wi­ckelt maß­ge­schnei­der­te Ap­pli­ka­tio­nen für ei­ne Viel­zahl von Bran­chen. Das sind zum Bei­spiel die Nah­rungs- und Ge­nuss­mit­tel­in­dus­t­rie, die Was­ser- und Ab­was­ser­tech­nik, die Phar­ma­bran­che, die Hei­zungs- und Kli­ma­tech­nik, die che­mi­sche In­dus­t­rie oder der stark wach­sen­de Be­reich der er­neuer­ba­ren Ener­gien. Das Port­fo­lio des En­gineer­ing-Teams ist um­fang­reich. Die An­ge­bo­te reichen von grund­le­gen­den Mach­bar­keits­ana­ly­sen über die Durch­füh­rung von Work­shops, die Er­stel­lung von Las­ten- und Pflich­ten­hef­ten bis hin zum kom­plet­ten Pro­jekt-Mana­ge­ment. Um­fang­rei­che Er­fah­run­gen sind in der SPS-Pro­gram­mier­ung, der Visu­ali­sie­rung und in der Netz­werk­tech­nik vor­han­den. Die Kun­den­ap­pli­ka­tio­nen wer­den ba­sie­rend auf JUMO Pro­duk­ten ent­wickelt und rea­li­sie­rt und die Ap­pli­ka­tio­nen wer­den vor Ort in Be­trieb ge­nom­men. Ser­vice- und Sup­port­dienst­leis­tun­gen so­wie spe­zi­fi­sche Schul­ungen run­den das Paket ab. 

Veröffentlicht am Dezember 7, 2020 - (553 views)
JUMO GmbH & Co. KG
Moritz-Juchheim-Strasse 1
36035 Fulda - Germany
+49-661-60030
Vollständiges Firmenprofil anzeigen
Ort
Mehr Produkte dieses Anbieters
Messumformer für SIL- und Ex-Anwendungen
Modular, skalierbar und zukunftssicher
Rückseitig metallisierte Platinsensoren
Prozess- und Programmregler mit erweiterter Funktion
Robuster Kabelmessumformer für Temperatur
Multifunktions-Vierdrahtmessumformer
Metallabkühlung steuern - Automatisierungstechnik in Hochtemperaturöfen
Hochskalierbarer Bildschirmschreiber
Anlegeoptimierte Kunststofftemperaturfühler
Thyristor-Leistungssteller-Serie
JUMO NESOS R40 LSH Schwimmerschalter in horizontaler Ausführung
JUMO dTRANS T06 Ex Multifunktions-Vierdrahtmessumformer im Tragschienengehäuse mit SIL- und Ex-Zulassung
JUMO Ex-i Trennschaltverstärker, 2-Kanal-Trennschaltverstärker für Ex-Anwendungen
JUMO digiLine O-DO S10, Digitaler optischer Sensor für Gelöst-Sauerstoff in wässrigen Lösungen
JUMO variTRON 500 Zentraleinheit für Automatisierungssystem
JUMO TAROS S46 H Hygienischer Druckmessumformer
JUMO digiLine CR: Digitale Messumformer für konduktive und induktive Leitfähigkeitsmessung
JUMO dTRANS T06 Junior: Multifunktions-Vierdrahtmessumformer der Einstiegsklasse
JUMO variTRON 500: Zentraleinheit für Automatisierungssystem
JUMO DICON touch: Vierkanal-Prozess- und -Programmregler
Vielfältiger Digitalanzeiger
Druckmessumformer MIDAS S07 MA
Auf Funkbasis arbeitende Sensoren
Digitale Messsysteme – Einsatzbereit für Aquakulturanlagen
Drahtlose Temperatur- und Druckmessung
Zweidraht-Temperaturmessumformer
Bedienpanels mit CODESYS V3
JUMO dTRANS T05
Sicherheitstemperaturbegrenzer JUMO STB/STW.
Auf Nummer sicher in der Lebensmittelindustrie
Verwandte Beiträge
Selbstkonfigurierende E/A Module
Gigabit PROFINET-Switch Serie
Echtzeitfähiger Box-PC
Security Starter Kits für IoT-Gerätehersteller
Kompaktes Embedded Board
Roboterarm mit Spritzwasserschutz
Silikon Zwei-Fingergreifer
10 Fragen, die Sie sich vor der Entscheidung für Bin-Picking-Robotik stellen sollten
IP67-SPS mit direkter Cloud-Anbindung
Diagnosetools für die Wartung industrieller Netzwerke
Lösungen für Bedienung & Steuerung
SPSconnect - Automation Goes Digital - digitaler Branchentreff der Automatisierungsindustrie vom 24. bis 26. 11. 2020
SPSConnect - Automation Goes Digital
Gebermodule, für die Robotik
Unsere Lösungen, so individuell wie Sie
Lösungen für Bedienung & Steuerung
Unsere Lösungen, so individuell wie Sie.
Lösungen für Bedienung & Steuerung
Ihre kostenfreie Eintrittskarte zur Hannover Messe mit IEN D-A-CH
Eine integrierte Lösung für Steuerung und Automatisierung
Kompaktes Embedded Board
Flexibles I/O-Erweiterungsmodul für Raspberry Pi basierten Hutschienen-PC
All-in-One Steuerung mit 10" Display
20-Port Ethernet Switch
EtherCAT Energiemanagement Lösung
UniStream PLC: Wiederstandsfähige SPS-Hardware mit virtuellem HMI
UniStream, die ausgezeichnete Serie programmierbarer Steuerungen mit integriertem HMI von Unitronics
Frequenzumrichter bringen ihre Steuerung voran
Unitronics‘ AC-Servoantriebe und -motoren
2,5-Zoll Single-Board Computer
Roboterarm mit Spritzwasserschutz
UniStream, die ausgezeichnete Serie programmierbarer Steuerungen mit integriertem HMI von Unitronics
Unitronics‘ AC-Servoantriebe und -motoren
Netzwerkknoten als EMV-Sensoren
Mensch und Maschine arbeiten harmonisch zusammen
Vorausschauende Wartung mit und ohne Cloud
Webbasierte und multifunktionale Projekt- und Portfoliomanagement (PPM) Software Sciforma 6.0
3D-CAD/CAM-Software Fusion 360 für das Produktdesign
Sicherheits-Laserscanner microScan3
Maschinen, Produkte und Menschen intelligent vernetzen