Linz (Österreich), Welkenreadt (Belgien) November 2015 – „Raven-Eye“ ist der beziehungsvolle Name einer international erfolgreichen österreichisch-belgischen Entwicklung. Das „Rabenauge“ misst die Flüssigkeitsströme in Brauereien, Molkereien, Wasserwerken, sowie kommunale und industrielle Abwässer mittels Radar. Für die marktreife Entwicklung hat das belgische Unternehmen Flow-Tronic die Linz Center of Mechatronics GmbH (LCM) engagiert. Weil das berührungslose, hochpräzise und einfach zu installierende „Raven-Eye“ noch dazu wartungsarm ist, eröffnen sich ungeahnte Marktchancen. So freut sich Flow-Tronic über einen Auftragsboom aus Russland. Um 20 Prozent soll der Gesamtumsatz heuer wachsen. Mit „Beluga“ hat die Entwicklungskoalition gleich noch ein zweites System auf den Markt gebracht. Dieses misst Flüssigkeitsströme mittels Ultraschall.

„Es war höchste Zeit, dass unsere Branche einen Technologieschub bekommt“, sagt Karl Gerngross, Finanzvorstand und Gesellschafter der Flow-Tronic S.A./N.V. „Es gab deutliche Marktsignale, dass Innovationen bei Durchflussmessungen längst überfällig sind.“ Weil Messsysteme in vielen Fällen in bereits bestehende Anlagen eingebaut werden müssen, entwickelte Flow-Tronic ein System, bei dem weder Leitungen unterbrochen noch Prozesse gestoppt werden müssen. „Radar schien uns dafür die perfekte Technologie und LCM der perfekte Entwicklungspartner zu sein“, betont Gerngross. Wie richtig er mit seiner Vermutung lag, beweist das Ergebnis der österreichisch-belgischen Zusammenarbeit: Raven-Eye misst das Volumen von Flüssigkeitsströmen mit höchster Genauigkeit. LCM hat dafür die gesamte Elektronik und Software entwickelt und Hardware-Prototypen gefertigt.

Jahrelange Erfahrung perfektioniert Algorithmus

Präzise Messdaten und ein komplexer Algorithmus machen diese unerreichte Messgenauigkeit möglich. „Raven-Eye misst mit Radar die Strömungsgeschwindigkeit an der Oberfläche einer Flüssigkeit. Gleichzeitig wird der Pegelstand in der Leitung ermittelt. Daraus errechnet ein Algorithmus, der zusätzliche Faktoren wie Turbulenzen, Wellen oder Störungen berücksichtigt, das Durchflussvolumen mit unerreichter Präzision“, beschreibt LCM-Senior Researcher Clemens Hesch das Prinzip von Raven-Eye. Möglich geworden ist das, weil sich die Kompetenzen von LCM und Flow-Tronic ideal ergänzen. LCM verfügt über jahrelange Erfahrung in der Sensorik und Signalverarbeitung. Flow-Tronic hat eine einzigartige Expertise zum Strömungsverhalten von Flüssigkeiten in Kanälen und Leitungen unterschiedlichster Dimensionierung und Beschaffenheit. „Diese über viele Jahre gesammelten Erfahrungswerte und die konkreten Messergebnisse mussten wir in einen Algorithmus übersetzen, der das Volumen des Flüssigkeitsstroms errechnet“, skizziert Flow- Tronic-Gründer und -Geschäftsführer Jean-Marie Sévar die größte Herausforderung des Projektes.

Weltweiter Einsatz

Das Rabenauge ist mittlerweile weltweit von Israel über Südostasien und Südamerika bis Kanada in Wasserwerken, Brauereien, Molkereien und Industrieanlagen im Einsatz. „Raven- Eye kommt mit der Flüssigkeit nicht in Berührung, arbeitet unter widrigsten Bedingungen, kann nahezu überall unkompliziert montiert werden, braucht keine externe Stromversorgung und hat einen minimalen Wartungsaufwand“, fasst Flow-Tronic-Gesellschafter Karl Gerngross die Vorzüge zusammen. Unterstrichen wird der Markterfolg Flow-Tronic/LCMEntwicklung auch durch die Geschäftsentwicklung. „Wir haben unseren Umsatz in den letzten beiden Jahren jeweils verdoppeln können“, sagt Gerngross. Rund 3,5 Millionen Euro Jahresumsatz erwirtschaften die 25 Flow-Tronic-Mitarbeiter aktuell. „Auch heuer werden wir wieder um 20 % wachsen.“

Forschung als Wachstumsschub

Die Belgier haben in dieses Wachstum allerdings auch ordentlich investiert. Rund 1,2 Millionen Euro sind in den letzten Jahren in Forschung und Entwicklung geflossen. Auch weiterhin soll die F&E-Quote bei rund 10 % liegen. „Flow-Tronic zeigt eindrucksvoll, dass Investitionen in Produktentwicklungen die beste Rendite haben. Dass LCM dazu einen Beitrag leisten konnte, freut uns natürlich doppelt“, erklärt LCM-Geschäftsführer Gerald Schatz. Nur rund 18 Monate hat die Entwicklung von Raven-Eye bis zur Marktreife gedauert. „Weil die Zusammenarbeit mit LCM so gut funktioniert hat, haben wir gleich ein zweites Projekt gestartet“, sagt Gerngross. Auch dieses Projekt hat einen beziehungsvollen Namen: Das nach dem Weißwal benannte „Beluga“ misst Durchflussmengen direkt in der Flüssigkeit, nutzt dafür Ultraschall. Wie bei Raven-Eye ist auch das Beluga-Design auf minimalen Energieverbrauch optimiert. Damit können beide Systeme monatelang an schwer erreichbaren Orten ohne Batteriewechsel betrieben werden.

Dopplereffekt für Weißwal

Das unmittelbar im Flüssigkeitsstrom platzierte Durchflussmess-System Beluga macht sich den Dopplereffekt zunutze. Dafür sendet Beluga Ultraschallsignale aus. Diese werden von Teilchen im Flüssigkeitsstrom – etwa Luftbläschen – reflektiert. „Aus der Differenz der Wellenlängen des ausgesendeten und des reflektierten Signals lässt sich die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstroms exakt errechnen“, erklärt LCM-Forscher Hesch. Da die Fließgeschwindigkeit etwa an den Rändern geringer ist, erstellt Beluga durch eine Vielzahl an Messresultaten an unterschiedlichen Positionen ein Geschwindigkeitsprofil, das die mittlere Strömungsgeschwindigkeit darstellt. Wie schon beim Rabenauge hat LCM für den marktreifen Weißwal die gesamte Elektronik und Software entwickelt und einen Prototypen aus Standardkomponenten gefertigt.

Vielseitigkeit als Umsatzmotor

Derzeit werden von LCM sowohl bei Beluga als auch beim Raven-Eye das Zusammenspiel von Gehäuse und Elektronikdesign für eine ATEX-Zertifizierung optimiert. Diese ist die Voraussetzung für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen. „In Abwasserkanälen entsteht Methangas, das mit Luft explosive Gemische bildet. Deshalb müssen in vielen Ländern alle Geräte, die dort zum Einsatz kommen, ATEX-Zertifikate haben“, begründet Jean-Marie Sévar die Investition in die Vielseitigkeit der Produkte. Auch eine anstehende EU-Vorschrift könnte sich als Umsatzmotor erweisen. In Zukunft müssen Regenwasserüberläufe, die in Kanäle geleitet werden, vermessen werden. „Das sind genau jene Einsatzgebiete, die eine schnelle, unkomplizierte und präzise Lösung brauchen. Dafür ist das Raven Eye prädestiniert“, sagt Sevar.

(Text: Dr. Lachner | Haslinger, Keck. PR Agentur, Linz; Foto: Wolfgang Simlinger, Enns)

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