IMKO Systeme kommen in unterschiedlichen nationalen und internationalen Forschungsprojekten im Bereich Agrar, Hydrologie, Geologie, Meteorologie und in anderen Disziplinen zum Einsatz.
Nachfolgende Tabelle zeigt zurückliegende sowie laufende Forschungsprojekte in Deutschland sowie der EU in welchen IMKO Systeme eine wichtige Rolle spielen. Die Tabelle zeigt die Projektthemen mit Projektinhalt und Projektpartner.

Integrative Frühwarnsysteme für gravitative Massenbewegungen

Titel Integrative Frühwarnsysteme für gravitative Massenbewegungen (ILEWS)
Projektinhalt Koordination, Integration und Optimierung eines Multisensorsystems für das Monitoring gravitativer Massenbewegungen (Kurztitel: Setup Monitoring)
Projektpartner

Universität Bonn, Geographisches Institut
Universität Bonn, Institut für Geodäsie
Universität Bamberg, Geographisches Institut
Universität Wien, Geographisches Institut
GeoFact GmbH, Bonn
geomer GmbH, Heidelberg
IMKO Micromodultechnik GmbH, Karlsruhe
Plan+Risk Consult, Dortmund
terrestris GmbH & CoKG, Bonn

Finanzierung BMBF
IMKO-Produkte TRIME-TDR Sonden PICO 64 und PICO 32, Datenlogger globeLog

Setup Monitoring (Bodenfeuchte)

Zur Ermittlung der Hangstabilität bestand das wichtigste Ziel des Teilprojekts Setup Monitoring in der Koordination und Integration der heterogenen Feldsensorik zu einem vereinheitlichten, robusten und einfach zu handhabenden Messsystem mit homogenisierter Datenhaltung. Im Zentrum dieses Messaufbaus sollte ein System zur zentralen Erfassung der Messdaten stehen, das mit den verschiedenen Datenloggern im Feld kommuniziert und Daten für die zentrale Auswerte-, Visualisierungs- und Frühwarnplattform über standardisierte Schnittstellen bereitstellt.

Methoden

Die Bodenfeuchtesensoren sind über einen Feldbus (IMKO IMP-Bus) mit zwei Datenloggern (globeLog) verbunden. Die Tensiometer wurden über ein separates Bussystem (RS485) angeschlossen, welches über einen PC abgefragt wird. Datenlogger und PC zur Aufnahme der Messdaten wurden im Container im Feld installiert (siehe auch Abb. 7.1)
Um den qualitätsgesicherten Zugriff auf die Messdaten zu ermöglichen, wurde von der Fa. IMKO Micromodultechnik GmbH zusätzlich noch ein Datenbankserver (globelog.de) aufgesetzt, welcher die erfassten Messdaten entgegen nimmt, aufbereitet und Schnittstellen zum Abruf über das Internet bereitstellt (Abb. 7.7).
Die Messdaten der am IMP-Bus angeschlossenen Sensoren (Meteorologische Sensoren, Bodenfeuchtesensoren) werden von den beiden GlobeLog-Loggern aufgezeichnet und per GPRS direkt an den Server im Internet geschickt. Auf diesem läuft ein PHP-Skript, das die Daten vom Logger entgegennimmt und als Binärdateien lokal abspeichert. Die Binärdateien werden in einem weiteren Schritt in Textdateien umgewandelt (CSV-Format).
Da während des Aufbaus des Messnetzes das drahtlose Sensornetzwerk noch nicht zur Verfügung stand, wurde dieses während der Betriebsphase kontinuierlich nachgerüstet. Dabei wurden einzelne, über das IMP-Bussystem verdrahtete, Sensoren herausgelöst und über ein Drahtlosnetzwerk der Firma ScatterWeb wieder angebunden. Dieses stellt sich als ein Sternnetzwerk dar, welches aus einem "Gate" als zentraler Sammelstation und mehreren "Nodes", welche die Sondendaten weiterleiten, besteht. Die Nodes wurden so konzipiert, dass sie möglichst energieeffizient arbeiten. Sie schalten sich und die Sonde während Ruhezeiten aus. Während der Messzeit werden die bis zu 10 angeschlossenen Sonden nacheinander abgefragt und danach deren Werte an das Gate verschickt. Das Gate ist in der Messhütte an einen PC angeschlossen. Über diesen werden die Sondendaten an globelog.de verschickt wo sie weiterverarbeitet werden.
Die Messdaten der UMS-T8 Tensiometer werden von einem PC in der Messhütte aufgezeichnet, auf dem eine UMS-eigene Software läuft. Die Software speichert die Daten in einer CSV-Datei ab. Die aufgezeichneten Messdaten werden mittels rsync über eine DSL-Leitung ebenfalls auf den oben genannten Server übertragen. Die CSV-Dateien auf dem Webserver werden in regelmäßigen Zeitabständen von verschiedenen Python-Programmen aufbereitet, auf Gültigkeit überprüft und in die auf globelog.de installierte PostgreSQL Datenbank eingepflegt.

Abb. 7.7: Datenfluss - Setup Monitoring

Um eine eindeutige Zuordnung der erhobenen Messdaten zum zugehörigen GlobeLog-Logger und dessen Speicherslots sowie den Kanälen der Messsonden sicherzustellen, muss vor dem Hochladen der Messdaten die jeweilige GlobeLog-Konfiguration sowie die Konfiguration der einzelnen Messsonden in die Datenbank eingepflegt werden. Auch dafür wurden entsprechende Python Programme entwickelt.

Um einen Überklick über die Qualität der erhobenen Daten zu bekommen und um eventuelle Ausfälle im Bereich der Datenerfassung bzw. Datenübertragung schnell zu erkennen, wurde ein Python Programm geschrieben, welches einfache Plots aus den erfassten Daten erstellt und über ein Webinterface auf www.globelog.de zugänglich macht.

Abb. 7.8: Datenfluss der Messnetze Bodenhydraulik und Meteorologie

Der Produktivserver in Bonn holt sich die gewünschten und bereits qualitätsgesicherten Messdaten aus der oben beschriebenen PostgreSQL Datenbank auf globelog.de ab und speichert diese in einer eigenen PostgreSQL-Datenbank, die sich innerhalb des Backup- und Sicherheitskonzeptes mit dem Redundanzserver in Heidelberg befindet (Abb. 7.8). Diese Datenbank auf globelog.de stellt einfach zu handhabende Schnittstellen zum Datenaustausch bereit.

Ergebnisse

Die Datenbank-Struktur des Messdatenservers globelog.de konnte – z.B. durch Gliederung in projektbezogene Teildatenmodelle (Datenbank-Schemata) – optimiert werden, um die Skalierbarkeit der Anwendung zu erhöhen. Damit soll es in Zukunft möglich sein, Kunden, die über Umweltmesssysteme und entsprechende Datenlogger verfügen, diesen Service entweder zentral bereitzustellen oder sie beim Aufbau eigener Datenbank-Server durch Übergabe des entwickelten Datenbank-Modells zu unterstützen.
Im Mittelpunkt des Aufbaus des Datenmodells stand für IMKO die Modellierung der Messdatenbank und der dazu gehörigen Schnittstellen zum Datenimport und -export. Das Datenmodell ist ein Realweltausschnitt aus dem Bereich Datenlogger und Sensoren. Die im Feld eingesetzten Sensoren werden entweder direkt an das IMKO-Feldbussystem (IMP-Bus) angeschlossen oder über spezielle Module mit dem Bus verbunden, die analoge Sensordaten (Spannung, Strom, Frequenz) in ein digitales Protokoll übersetzen. Der IMP-Bus ist dann mit einem Datenlogger verbunden, der die Sensorwerte abfragt, speichert und per GPRS in das Internet überträgt.
Der wesentliche Kern des Datenmodells ist die Abbildung des gesamten Feldbusses inklusive Datenlogger. Ein Teilmodell beschreibt die Zuordnung zwischen den Speicherstellen eines Datenloggers und den Kanälen der angeschlossenen IMKO-Busmodule (Sensorkanäle). Über diese eindeutigen Beziehungen können die erfassten Datenwerte einem Messsondenkanal zugeordnet werden. Daraus ergeben sich die gemessene Variable und deren Einheit.
Das zweite Teildatenmodell umfasst die Metadaten für die Busmodule, deren Kanäle und die angeschlossenen Sensoren.
Bei der Modellierung der Datenbank wurde versucht, die dritte Normalform einzuhalten, um Integrität und Korrektheit der gespeicherten Daten gewährleisten zu können. Durch die Auswahl der OpenSource Software PostgreSQL als zentrale Datenbank für alle in diesem Teilprojekt erfassten Messdaten ergeben sich komfortabel zu nutzende Schnittstellen über die ein Zugriff auf die Daten aus allen Auswertungswerkzeugen heraus möglich ist.

Download ILEWS-Buch:

Das Buch "Integrative Frühwarnsysteme für gravitative Massenbewegungen (ILEWS). Monitoring, Modellierung, Implementierung" ist im Klartext Verlag (Essen) erschienen und fast die zentralen Ergebnisse des ILEWS Projekts zusammen!
Hier eine Kurzbeschreibung des Buches:
Jährlich fordern gravitative Massenbewegungen weltweit zahlreiche Todesfälle und verursachen enorme ökonomische Schäden. Um die Risiken und Konsequenzen von gravitativen Massenbewegungen zu verringern, stellen Frühwarnsysteme eine sehr gute Option dar. In der Vergangenheit kam es jedoch des Öfteren zum Versagen von Frühwarnsystemen. Oft resultierte dies daraus, dass die Frühwarnsysteme rein technischer Natur waren und die Belange von Akteuren und Betroffenen nicht ausreichend berücksichtigt wurden.
Daher sind integrative Ansätze gefordert, die nicht nur die unterschiedlichen Naturwissenschaften, sondern auch Ingenieurs-, Wirtschafts-, Sozial- und Gesellschaftswissenschaften vereinen. "Integrative Frühwarnsysteme für gravitative Massenbewegungen" zeigt einen solch integrativen Ansatz auf und stellt wissenschaftliche Hintergründe, methodisches Vorgehen, zentrale Ergebnisse sowie explizit den Mehrwert des integrativen Zusammenarbeitens dar. Die Ausführungen resultieren in einem Leitfaden zur Erstellung integrativer Frühwarnsysteme.

Das Buch können Sie hier kostenlos downloaden:



Dynamisches TDR, Precision Farming

Projektinhalt Dynamische Messung der Bodenfeuchte direkt bei der Bodenbearbeitung bei der die lokale Bodenfeuchte ein wichtiger Parameter für das Precision-Farming darstellt.
Projektpartner Institut für Agrartechnik der Universität Hohenheim.
Finanzierung BMBF
IMKO-Produkte TRIME
...weitere Details

TDR-Forschungskooperation

Projektinhalt Ziel dieses Vorhabens war es herauszufinden, inwieweit das in der Geotechnik bislang für die Wassergehaltsbestimmung von Böden eingesetzte TDR-Verfahren einerseits weiter verbessert werden kann und ob andererseits damit Transportvorgänge und Konzentrationen von Schadstoffen im Boden bestimmt werden können.
Projektpartner Institut für Angewandte Geologie, Universität Karlsruhe
Finanzierung BMBF
IMKO-Produkte TRIME, ENVIS

Weiherbach-Projekt

Projektinhalt Charakterisierung und Quantifizierung von Lösungstransporten in Böden von intensiv bearbeiteten Agrargebieten.
Projektpartner Forschungsinstitute der Universitäten Karlsruhe, Cottbus, Bayreuth und Heidelberg.
Finanzierung BMBF
IMKO-Produkte TRIME, ENVIS, different measuring modules

Solling-Dachprojekt

Projektinhalt Experimentelle Manipulation eines Fichtenwaldes um den Einfluss von saurem Regen auf Pflanzen und Böden zu untersuchen.
Projektpartner Forschungszentrum Waldökosysteme, Universität Göttingen
Finanzierung BMBF, Land Niedersachsen, Europäische Union
IMKO-Produkte TRIME, ENVIS, Umweltsensoren wie Tensiometer, Strahlung, Saftfluss, etc.

Ökosystemforschung

In enger Zusammenarbeit mit der Universität Göttingen wurden im Forschungsprojekt "Stabilitätsbedingungen von Wald-Ökosystemen" seit 1986 von IMKO Spezialsensoren zur Ermittlung verschiedenster Umweltparameter entwickelt. Das Verständnis von Ökosystemen, das heißt vom ganzheitlichen Wirkungsgefüge zwischen Lebewesen verschiedener Arten und ihrem Lebensraum ist noch unzureichend. Um die Wirkungsweise eines Ökosystems verstehen zu können, muss man versuchen einen Überblick über die Stoff- und Energieflüsse zu gewinnen die das Leben in Ökosystemen bestimmen. Zu diesem Zweck müssen die verschiedensten Umweltparameter erfasst und ausgewertet werden.

Im Bereich Wassergehaltsmessung des Bodens wurde von IMKO und der Universität Göttingen ein netzwerk- und datenbankfähiges Tensiometer entwickelt mit welchem das Matrixpotential (Saugspannung) von Böden gemessen werden kann. Für ökohydrologische Langzeituntersuchungen unter Wald wurden von IMKO seit 1987 verschiedenste Messdatenerfassungssysteme in Deutschland, Norwegen, Schweden und anderen Ländern installiert. Betreiber sind staatliche Forschungseinrichtungen, forstliche Behörden und Wasserwerke.

Solling-Dach-Projekt:

Experimentelle Manipulation des Wasser- und Stoffhaushalts in einem Fichtenwald im Solling.

Das Solling-Dachprojekt des Forschungszentrums Waldökosysteme der Universität Göttingen ermöglicht seit 1991 experimentell eine Manipulation der Wasser- und Nährstoffhaushalte in einem Fichtenaltbestand (Picea abies (L.) Karst.). Dabei werden die biochemischen Prozesse im Boden auf einer überdachten Versuchsfläche bei nährstoffreduzierter Verregnung (clean rain Dachfläche), auf einer überdachten Kontrollfläche ohne Manipulation (Kontrolldachfläche) und einer unüberdachten Kontrollfläche (Freifläche) untersucht.

Wie vorausgehende Erhebungen auf den Sollinger Dachflächen zeigten, nahm die Bodenrespiration bis zum Jahr 2001 auf der clean rain Dachfläche signifikant um 24 % zu, was sowohl eine erhöhte Wurzelrespiration als auch einen erhöhten Abbau der bodenorganischen Substanz als Ursache haben kann. Um die erhöhten Bodenrespirationsraten zunächst zu bestätigen und die Ursachen dafür herauszuarbeiten, wurde im Rahmen dieser Arbeit der Einfluss des "clean rain" auf die C-Dynamik im Boden untersucht. Dies erfolgte in den Jahren 2003/2004 durch (i) die Messung der Bodenrespiration zur Bestimmung der CO2-C-Emission an der Oberfläche und die Messung der CO2-Konzentrationen in unterschiedlichen Bodentiefen zur Abschätzung der CO2-Produktion des Bodens, (ii) die Bestimmung der Radiokarbongehalte in der Boden-, der Wurzel- und der mikrobiellen Respiration zur Partitionierung der Bodenrespiration und (iii) die Langzeit-Inkubation von fraktionierten, wurzelfreien Bodenproben unter Laborbedingungen zur Abschätzung der SOC-Abbauraten und der heterotrophen CO2-Respiration unterschiedlicher Horizonte.

Zum Einsatz kommen bis zu 120 IMKO Module in einem weit verzweigten Messnetz.

Erfasst werden: Matrixpotential, Wassergehalt, Strahlung, Niederschlag, Saftflussgeschwindigkeit, Wind, pH-Wert sowie verschiedenste Spezialparameter.

http://wwwuser.gwdg.de/~mlemke/Research.html

Lysimeter Hirschstetten Projekt

Projektinhalt Simulation der Beziehung zwischen Boden, Atmosphäre und Pflanze
Projektpartner Austrian Research Center Seibersdorf
IMKO-Produkte TRIME TDR-Sonden

http://members.eunet.at/rosenkranz/lysi/liese.htm

Lysimeteranlage

Die Lysimeteranlage Hirschstetten besteht aus 18 Lysimetern. Die Abmessungen der Lysimeter betragen 2,5 m Höhe und 2 m Durchmesser (ca. 10 t Erdvolumen). Jeweils sechs Lysimeter sind mit einem für das Marchfeld typischen Boden befüllt:

  • Feuchtschwarzerde (Lagerstätte Orth/Donau)
  • Tiefgründiger Tschernosem (Lagerstätte Fuchsenbigl)
  • Seichtgründiger Tschernosem (Lagerstätte Fuchsenbigl)

Die Lysimeter sind in zwei Reihen angeordnet, pro Reihe drei Feuchtschwarzerden, drei tiefgründige und drei seichtgründige Tschernoseme. Eine der beiden Reihen ist für künstliche Bewässerung und für Radionuklid-Anwendungen (Tracer) vorgesehen. Die Tracertechnik ist ein wichtiges Werkzeug, um den Stofftransport (zum Beispiel Pestizide und Düngemittel) im Erdreich, in den Pflanzenwurzeln und im Blattwerk zu bestimmen. Bei dieser Technik wird üblicherweise ein Teil des in jeder organischen Substanz vorkommenden stabilen Kohlenstoffs durch das radioaktive Isotop 14C ersetzt, durch diese "Markierung" läßt sich die Substanz meßtechnisch "verfolgen".

Eine kurze Einführung in den Themenkreis "Bodenkunde" und einige Begriffsbestimmungen sind unter Bodenkunde zusammengefasst.

Sonden

  • Drucktensiometer zur Messung der Saugspannung
  • Bodentemperaturfühler
    (in den Drucktensiometern integriert)
  • TDR-Sonden zur Messung des
    Wassergehaltes (Ausnahme -210 cm)
  • Saugkerzen zur Entnahme von Bodenwasserproben

Weiters ist pro Lysimeter eine Kippwaage zur Messung der Sickerwassermenge und eine parametrierbare Drucksteuerung für Probennahmen mittels Saugkerzen vorgesehen. Details zur Sondenbestückung und zur Funktionsweise der Sonden befinden sich unter Sensorik

Regio-Klima-Projekt (REKLIP)

Projektinhalt Untersuchung des regionalen Klimas im Oberrhein-Hochrhein-Gebiet.
Projektpartner Universitäten Karlsruhe, Basel, Freiburg, Straßburg
Finanzierung -
IMKO-Produkte TRIME Bodenfeuchtesonden und Meßsysteme
http://uni-karlsruhe.de


http://eucor-uni.org

REKLIP ist ein Forschungsprogramm in dem das regionale Klima im Oberrhein-Hochrhein-Gebiet untersucht wird und an dem sich Wissenschaftler der Universitäten Basel, Freiburg, Straßburg und Karlsruhe sowie weiterer Forschungseinrichtungen beteiligen.

Die wesentlichen Ziele von REKLIP sind (Fiedler 1993):

  • Erarbeitung einer grenzüberschreitenden Analyse des regionalen Klimas für das Gebiet des mittleren und südlichen Oberrheingrabens und des unteren Hochrheintals zwischen den Mittelgebirgszügen Jura, Vogesen und Schwarzwald als Bewertungsgrundlage für die Landes- Regional- und Stadtplanung.
  • Untersuchung der natürlichen Energieumsetzungen an der Erdoberfläche in Abhängigkeit von Geländegestalt, Landnutzung und Wasserspeicherfähigkeit als Grundlage für das Verständnis der regionalen Differenzierung des Klimas.
  • Untersuchung des Verhaltens der einzelnen Glieder des hydrologischen Zyklus (Flächenverdunstung, Niederschlag, Wasserspeicherung im Boden, Grundwasserneubildung) in Abhängigkeit vom Geländerelief und der Vegetation.
  • Entwicklung und Überprüfung von numerischen Simulationsmodellen zur Beschreibung der regionalen atmosphärischen Vorgänge.
  • Nutzung von numerischen Simulationsmodellen für die Bewertung schleichender Veränderungen des regionalen Klimas infolge stetiger Verschiebungen in der Landnutzung.
  • Nutzung von numerischen Modellen zur Bewertung der Luftqualität in Abhängigkeit von Siedlungsstrukturen, Verkehrsplanung und der Entwicklung von Industrieregionen.

Das REKLIP-Messnetz besteht aus 36 im gesamten Projektgebiet neu errichteten Meßstationen. Auf deutscher Seite sind 21 Stationen eingerichtet worden. Zusätzlich werden einzelne an die Geländegestalt gebundene Vorgänge in besonderen Intensivmessphasen untersucht.

Die Stationen sind in Riegeln, die quer zum Rheintal liegen, angeordnet. Der Riegelabstand beträgt in Nord-Südrichtung ca. 40 km, der Abstand der Stationen innerhalb eines Riegels (quer zum Rheintal) ca. 10 km.

Das Messnetz liefert bodennahe, zeitlich hochaufgelöste Informationen an den diskreten Meßstellen. Die Meßstellen sind so ausgelegt, dass mit ihnen eine Abschätzung der natürlichen Energieumsetzungen an der Erdoberfläche und der Flächenverdunstung vorgenommen werden kann.

Das Messprogramm der Stationen des Bodenmessnetzes umfasst folgende Komponenten:

  • Messung von Lufttemperatur, Wind, Luftfeuchte in 2 m und 10 m Höhe,
  • Erfassung der Windrichtung und der Komponenten der Strahlungsbilanz,
  • Erfassung der Globalstrahlung und kurzwelligen Reflexstrahlung,
  • Erfassung des Bodenwärmestroms und des Niederschlags,
  • Ermittlung der Bodentemperatur in 4 Tiefen (4, 8, 16 und 31 cm) und Bodenfeuchte in verschiedenen Tiefen an ausgesuchten Stationen.

An den Stationen werden 10-Minuten-Mittelwerte (Deutschland, Schweiz) bzw. 30-Minuten-Mittelwerte (Frankreich) erfasst, so dass eine hohe zeitliche Auflösung der tageszeitlichen Veränderungen möglich ist. Die Datenverwaltung erfolgt über eine zentrale Datenbank, die an der Universität Karlsruhe installiert wurde. Als Speichermedium dient das relationale Datenbanksystem ORACLE.

Biofilter Projekt

Projektinhalt Untersuchung eines Sensors zur Schnellbestimmung der Feuchte direkt im Biofilter.
Projektpartner Institut für Siedlungswasserbau, Universität Stuttgart
Finanzierung BMBF
IMKO-Produkte TRIME-Rohrsonde

Nicht nur geruchsbeladene Abluft aus der Landwirtschaft und von lebensmittelverarbeitenden Betrieben, sondern auch industrielle Abgase können in vielen Fällen umweltschonend in Biofilteranlagen gereinigt werden. Häufige Ursache schlechter Reinigungsleistungen ist das Austrocknen des Filtermaterials. Mikroorganismen benötigen ausreichend Feuchtigkeit damit sie ihre optimale Abbauaktivität entwickeln können. Durchnässte Filterbereiche werden schlecht belüftet, wodurch sich anaerobe Verhältnisse einstellen können mit starken Eigengerüchen des Filtermaterials. Sehr wichtig ist die Aufrechterhaltung des optimalen Wassergehaltes im Biofilter. Bisher gab es jedoch keine Methode, den Wassergehalt des Filtermaterials schnell, kostengünstig und kontinuierlich direkt im Biofilter zu bestimmen. Die Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, untersuchte die neue Methode zur Bestimmung des Wassergehaltes mit einer TDR-Sonde. Die Messergebnisse zeigten, dass mit der TRIME-TDR-Sonde das Austrocknen des Filtermaterials signifikant registriert werden konnte. Es waren dazu keine Probenahmen erforderlich, die Messergebnisse lagen in wenigen Sekunden vor. Auch schnelle Messungen über die Biofilterhöhe waren möglich.

Tee Projekt / Nachwachsende Rohstoffe

Projektinhalt Untersuchung eines Feuchtemeßsystems zur Schnellbestimmung der Feuchte von Biomassen wie z.B. von Holzhackschnitzeln aber auch von Teeblättern direkt nach der Ernte.
Projektpartner Institute für Agrartechnik in den Tropen, Universität Hohenheim, Tea Research Institute (TRI) of Sri Lanka.
Finanzierung Universität Hohenheim, TRI
IMKO-Produkte TRIME-GM, TRIME-GMC

Teeblattfeuchte

Für die Qualitätskontrolle bei der Teeverarbeitung und bei der operativen Festlegung des Prozessablaufs entwickelte IMKO ein Feuchtemeßsystem. In Zusammenarbeit mit dem Tea Research Institute of Sri Lanka wurden Praxistests und Untersuchungen durchgeführt.

Teeblätter werden bei einem Wassergehalt von ca. 70 vol.% gepflückt. Danach werden sie ausgebreitet, belüftet und dem Welkeprozess überlassen. Um bestmögliche Qualität zu erzielen muss der Welkeprozess bei einem optimalen Wassergehalt zwischen 55 vol.% und 60 vol.% abgebrochen und der Tee weiterverarbeitet, d.h. gerollt und fermentiert werden. Der hohe Feuchtemessbereich sowie der sehr hohe Mineralienanteil in den Teeblättern waren eine Herausforderung für die TRIME-Sensorik.

Die Einhaltung heutiger Qualitätsanforderungen bedingt den Einsatz hochentwickelter Meßsysteme, die exakte, zuverlässige und wiederholbare Messwerte für eine optimierte Prozeßsteuerung zu Verfügung stellen.

Nachwachsende Rohstoffe:

Projektinhalt war die Entwicklung eines Schnellfeuchtemessgerätes für Biomasse-Materialien wie Holzhackschnitzel oder Miscanthus. Zum optimalen Betrieb von Biomasse-Kraftwerken sowie zur qualitätsgerechten Bezahlung beteiligter Landwirte war die exakte und vor allem schnelle Bestimmung der Produktfeuchte erforderlich. Der jeweilige Kraftwerksführer war bislang auf eine Schätzung angewiesen und konnte lediglich an der Turbinenleistung den Feuchtegehalt des soeben verfeuerten Brennstoffes der Größenordnung nach feststellen.

Wenn überhaupt konnte eine Messung nur mit Hilfe der Trockenschrankmethode durchgeführt werden bei der eine Probe für 24h in einem Laborschrank bei 105°C getrocknet wird und der Gewichtsverlust durch das entzogene Wasser auf einer Laborwaage bestimmt wird.

Mit dem Einsatz der neu entwickelten Bechersonde (TRIME-GMC) wurde die Time-Domain-Reflectometry (TDR) von IMKO an diese anspruchsvolle Aufgabenstellung angepasst.

Kornfeuchte-Projekt

Projektinhalt Ziel dieses Vorhabens war es herauszufinden, inwieweit das in der Geotechnik bislang für die Wassergehaltsbestimmung von Böden eingesetzte TDR-Verfahren einerseits weiter verbessert werden kann und ob andererseits damit Transportvorgänge und Konzentrationen von Schadstoffen im Boden bestimmt werden können.
Projektpartner Raiffeisengenossenschaft Karlsruhe, Hersteller von Getreidetrocknern wie Fa. STELA, Fa.LIROS
Finanzierung -
IMKO-Produkte TRIME-GW
Wird Getreide nicht exakt getrocknet, können Probleme und erhebliche Nachteile entstehen:
  • bei einer Untertrocknung gelangt feuchtes Getreide ins Lagersilo und kann dort schimmeln, mit teilweise erheblichen Folgekosten die bis zum Abriss eines Lagersilos führen können. Auch können sich erhebliche negative gesundheitliche Auswirkungen durch Schimmelbildung in Nahrungsmitteln für Mensch und Tier ergeben.
  • In der Praxis neigen Betreiber zur Übertrocknung des Getreides welches dann erhebliche Einbussen durch einen Gewichtsverlust beim Verkauf des Getreides nach sich ziehen. Bei der Weiterverarbeitung dieses fehlerhaft getrockneten Getreides, z.B. in Getreidemühlen müssen nachträglich diese Abweichungen aufwendig korrigiert werden.
  • Zur Getreidetrocknung wird meistens Öl oder Gas als Energieträger eingesetzt. Steigende Energiekosten verbunden mit nicht effizienten Betriebszeiten von Trocknungsanlagen können zu erheblichen Verlusten beim Betrieb einer Anlage führen. Das Einsparpotential durch exakte Kontrolle der Feuchte direkt bei der Trocknung ist erheblich. Der Einsatz und die Anschaffung von TRIME-GW amortisiert sich in kürzester Zeit.

Seit 1996 arbeitete IMKO an der Entwicklung des TRIME-GW damit dieses System alle anlagenspezifischen Erfordernisse der Anlagenhersteller und -Betreiber erfüllte. Umfangreiche Testläufe über mehrere Jahre wurden in verschiedenen Trocknersystemen durchgeführt wie: Umlauftrockner, Schachttrockner, Bandtrockner und Wirbelschichttrockner. Es mussten bei IMKO spezielle Materialien und Bauteile entwickelt und hergestellt werden um die extremen Anforderungsbedingungen an die Sensorik (bis zu 150°C) erfüllen zu können.

1999 wurde TRIME-GW INLINE mit der Silbermedaille der Deutschen-Landwirtschafts-Gesellschaft DLG ausgezeichnet, als richtungsweisendes und innovatives Produkt.

(siehe auch "Erfahrungen mit einer Trocknersteuerung im Feldeinsatz" aus der Zeitschrift "Mühle und Mischfutter", August 2003).

Schutz von Kulturdenkmälern

Projektinhalt Entwicklung und Untersuchung neuer zerstörungsfreier Methoden zur Messung von Wassergehalt sowie Salzgehalt in Kulturdenkmälern und anderen Bauwerken.
Projektpartner Forschungs- und Material-Prüfungs-Anstalt FMPA-Stuttgart
Finanzierung -
IMKO-Produkte TRIME-Oberflächensonde
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