Leinen los

Modernisierte Pegelmessung im See- und Binnenhafen Papenburg nutzt drahtlose Datenübertragung als schnelle und kostengünstige Alternative zur aufwändigen Kabelverlegung.   Um die Pegelmessung im See- und Binnenhafen Papenburg an die gestiegenen Anforderungen anzupassen, hat der Hafenbetreiber die ehemals mechanischen Messsysteme durch moderne Radarsensoren ersetzen lassen. Für eine effiziente und zuverlässige Signalübertragung per Funk sorgt dabei Turcks Wireless-Lösung DX70.   Wenn das beschauliche Ufer der Ems zwischen Papenburg und Emden ähnlich überlaufen ist wie der Hockenheimring in guten Schumacher-Fomel-1-Jahren, dann ist es wieder soweit: Die Meyer-Werft hat ein weiteres Kreuzfahrtschiff fertiggestellt, das durch die vergleichsweise enge Wasser­straße in Richtung Nordsee überführt wird. Ein imposantes Schauspiel, das immer wieder unzählige Zuschauer aus Nah und Fern ins nördliche Emsland treibt.   Die erste Herausforderung müssen die riesigen Kreuzfahrer unmittelbar nach dem Losmachen der Leinen im Tiefwasserhafen meistern, denn zwischen Hafen und Ems sorgt eine Dockschleuse dafür, dass der Tidenhub des Flusses – im Mittel immerhin noch drei Meter – den Pegel im Hafenbecken nicht beeinträchtigt. Rund 100 Meter neben der Dockschleuse trennt eine weitere Schleuse – die Seeschleuse – den Industriehafen Papenburg von der Ems. Ob Dock- oder Seeschleuse, wichtigster Parameter für eine sichere Schleusung ist ein möglichst genau angeglichener Pegelstand vor und hinter dem Schleusentor.   Zum Messen der Pegelstände an den Schleusen hat man in Papenburg über Jahre auf mechanische Anzeigen vertraut, die irgendwann aber nicht mehr den Anforderungen entsprachen. So hat die Stadt Papenburg als Hafenbetreiber im Herbst 2009 nach einer zeitgemäßigen und exakten Erfassung und Anzeige der Pegelstände gesucht. Nach einer öffentlichen Ausschreibung ging der Auftrag für die Nachrüstung an den Harener Elektro- und Anlagenbauer Josef Graupe GmbH & Co. KG. Firmengründer Josef Graupe und seine zehn Mitarbeiter zählen deutschlandweit zu den Spezialisten für Steuerungs- und Messtechnik an Schleusen, Brücken und Wehranlagen.   Pegelmessung mit Radarsensoren
Im Papenburger See- und Binnenhafen hat Graupe vier Messstellen mit Radarsensoren ausgerüstet, die ihre elektromagnetischen Wellen von den Kaimauern senkrecht auf die Wasseroberfläche werfen und anhand der Laufzeit die exakte Wegdifferenz und damit den Wasserpegel bestimmen. Während ein Sensor kontinuierlich den Pegel der Ems erfasst, messen die übrigen den Wasserstand in der Seeschleuse sowie in den Industriehäfen I und II. Im zentralen Steuerstand an der Seeschleuse werden die Messdaten der Radarsensoren verarbeitet und sowohl an vier Anzeigen dargestellt als auch über einen Monitor visualisiert.   Um die Daten von den vier Messstellen zum Monitor zu bringen, gab es nur einen sinnvollen Weg: Aufgrund der Entfernungen kam nur eine funkbasierte Datenübertragung infrage. Der Aufwand, neue Kabel zu ziehen, wäre um ein Vielfaches höher gewesen, sodass die Stadt Papenburg von vornherein eine praktikable Funklösung ausgeschrieben hatte. Um die passende Wireless-Lösung zu finden, hat sich Graupe die Systeme mehrerer Anbieter angesehen, bevor er sich für die DX70-Lösung entschied, die von Turcks Partner Banner Engineering entwickelt und produziert wird. „Vom Preis/Leistungs-Verhältnis war Turck unschlagbar“, begründet der Schleusenspezialist seine Entscheidung. „Die Geräte sind einfach genial, ich kann sie überall montieren und habe im Handumdrehen eine Verbindung über mehrere Hundert Meter aufgebaut. Und die Installation des Funksystems war schnell erledigt, wir mussten lediglich die Datenleitungen von den Sensoren zu den Sendern und die 24V-Spannungsversorgung legen, die wir jeweils von nahegelegenen Anlagen herübergezogen haben.“   Die analogen Funksignale der Sensoren werden am zentralen Steuerstand von vier DX70-Empfängern aufgenommen und an die Anzeige-Instrumente sowie die Visualisierungssoftware weitergegeben. Die Software stammt ebenfalls aus dem Hause Graupe Elektro. Die webbasierte Anzeige kann auch im Internet abgerufen werden. In Kürze soll noch eine Variante für Smartphones folgen. Damit haben Schiffsführer und andere Inter­essierte die Möglichkeit, die aktuellen Pegelstände im Papenburger Hafen direkt mit ihrem Handy abzurufen.   Funklösung für jede Anwendung
Turcks DX70 ist eine Punkt-zu-Punkt-Funklösung, die – wie in diesem Beispiel – primär zur Datenübertragung von simplen, nachträglichen Messungen eingesetzt wird. Über die DX70-Gateways lassen sich bis zu acht Binärein- und vier Binärausgänge oder vier Analogsignale übertragen. Für komplexere Automatisierungsaufgaben bietet Turck mit dem DX80 auch eine funkbasierte Netzwerkarchitektur an, bei der ein Gateway bis zu 99 Knoten bedienen kann. Alle DX-Funksysteme arbeiten im 2,4GHz-Frequenzband und verwenden zum Schutz gegen Störeinflüsse die FHSS-Technologie mit TDMA. Gateway und Knoten sind in IP67 ausgeführt und arbeiten bei Temperaturen zwischen -40 und +85 °C.    Autor: Hans-Peter Löer ist Vertriebsspezialist bei Turck in Mülheim