Handling: Sicherheit beim Abfüllen und Lagern

Der Bereich des Handlings und der Abfüllung von Gefahrgutverpackungen ist seit der letztjährigen Weltleitmesse Interpack sehr in Bewegung gekommen. Aktuelle Neuheiten beinhalten eine innovative Lösung zur Entleerung gekapselter IBC und Fässer, eine Weiterentwicklung der Technologie der Smart Cap von Packwise sowie einige interessante Weiterentwicklungen im Bereich der Gefahrstoffschränke.

Pumpenset entleert IBC effizienter

Die Anforderungen hinsichtlich Umweltschutz und Nachhaltigkeit steigen ebenso wie die an die Sicherheit beim Umgang mit gefährlichen Chemikalien. Dementsprechend werden Chemieverpackungen als Fässer oder IBC vorgestellt, die versiegelt sind und über ein fest installiertes Tauchrohr im Saugverfahren entleert werden, da klassische Fass- oder Behälterpumpen nicht genutzt werden können.

Eine interessante Lösung für diese Herausforderung stellt das neue Pumpenset Safetec von Flux-Geräte dar. Es enthält in einer kompakten Konsole alle notwendigen Komponenten für eine sichere Entleerung. Dazu gehören generell die selbstansaugende und nahezu wartungsfreie Kreiselpumpe Magson Mas, ein Sensor für die Leerstandsmeldungen und eine geschweißte PP-Kunststoffkonsole mit Acrylglasscheibe. Optional können ein weiterer ­Leckagesensor für die Leckagewanne und ein Mengen­messer hinzukommen. Das Set ist in den Varianten Basic, Standard, Komfort und Komfort D erhältlich. Bei den beiden Letztgenannten kommt ein Touch Panel und in der Version D zusätzlich eine Dosiereinheit hinzu. Das Set kann sowohl stationär als auch mobil genutzt werden. Für Letzteres kann es auf einen Wagen montiert werden. Die Verbindung zum Behälter erfolgt über eine Schlauchkupplung.

Die Vorteile liegen den Angaben nach in einer kompakten Bauweise sowie mehr Sicherheit, da der integrierte Sensor bei Leerstand automatisch die Pumpe abschaltet und zudem eine zusätzliche Leckagewanne genutzt werden kann. Darüber hinaus bietet die klappbare Acrylglasabdeckung einen Spritz- und Eingriffsschutz. Bei Nutzung einer Zapfpistole auf der Druckseite des Pumpensets kann dieses in der Ausführung D auch zur Dosierung oder Abfüllung des Mediums in einen kleineren Behälter verwendet werden.

Neuer Gefahrgutschrank für Lithium-Akkus

Ein wichtiges Gefahrgut sind Lithium-Ionen-Akkus, die unter anderem in Smartphones und E-Bikes, aber auch in zahlreichen Betriebsmitteln wie Akkuschraubern und anderen Power Tools verbaut sind. Um potenziellen Gefahren im Umgang mit ­Lithium-Ionen-Akkus entgegenzuwirken, hat die Firma asecos, hessische Expertin für Gefahrstofflagerung und -handling, zur Fachmesse Achema den Ion-Line Ultra im Portfolio, einen neuen GS-geprüften Typ-90-Sicherheitsschrank zum Lagern und Laden von Lithium-Akkus präsentiert, der über ein besonderes Sicherheitskonzept verfügen soll.

Im Fokus steht die ständige Überwachung. Weil im Ernstfall jede Minute zählt, ist der neue Gefahrgutschrank mit umfangreicher Sensorik ausgestattet: Er detektiert automatisch die Rauch- und Brandentwicklung im Innenraum. Droht Gefahr, signalisiert er dies sofort. Bei der ersten Warnmeldung wechselt die LED-Leuchte zum Beispiel von Grün auf Gelb und beginnt zu blinken. Es ertönt zudem ein akustischer Alarm, zunächst in einem langen Tonintervall. Ohne den Schrank zu öffnen, erkennt der Anwender so direkt die Gefahr und kann frühzeitig handeln.

Da der Schrank aber nachts und an den Wochenenden unbeaufsichtigt sein kann, ist außerdem eine automatische Alarmweiterleitung unverzichtbar. Deshalb sind alle Schränke auch mit einem potenzialfreien Schaltkontakt zur Alarmweiterleitung ausgestattet, der eine Warnmeldung an eine zentrale Leitstelle weitergibt. Eine Alarmierung per SMS/ Anruf ist ebenfalls möglich. So kann der Schaden umgehend erkannt und es können essenzielle Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Dank seines unterfahrbaren Sockels kann der Ion Ultra im Brandfall zudem sicher und problemlos ins Freie transportiert werden. Alle Steckverbindungen lösen sich in diesem Fall selbstständig.

Während der 90-minütige Brandschutz für die Lagerung von Gefahrstoffen schon lange selbstverständlich ist, hat sich das hohe Schutzniveau nun auch für Batterien etabliert und wird von der GS-Prüfung gefordert. Deshalb bietet der neue Schrank 90 Minuten lang doppelten Schutz im Brandfall, und zwar sowohl von außen nach innen als auch von innen nach außen.

Um diese Feuerwiderstandsfähigkeit zu ermitteln, erfolgte eine Brandprüfung laut Asecos in Anlehnung an die DIN EN 14470-1:2004-07, allerdings nach deutlich verschärften Bedingungen. Die Temperaturerhöhung im Schrankinnenraum darf nach 90 Minuten maximal 100 Kelvin betragen — zum Vergleich: 180 Kelvin sind es bei der Lagerung von brennbaren Flüssigkeiten. Dadurch wird im Brandfall das Risiko eines thermischen Durchgehens (Thermal Runaway) der Batterien verhindert. Entsteht im Ion-Ultra-Schrank ein Brand, besteht für 90 Minuten keine Gefahr für die Umgebung. Die Brandprüfung dazu erfolgt in Anlehnung an die DIN EN 1363-2:1999-10.

Ein weiteres Novum des Schrankes ist seine Rauchdichtigkeit. Bei einem Batteriebrand können die Rauchgase gezielt aus dem Schrank abgeführt werden. Trotz der dann automatisch schließenden Zu- und Abluftöffnungen ermöglicht der Schrank einen definierten Druckabbau und eine sichere Rauchableitung über eine Druckentlastungsklappe im Kopfteil.

Lager- und Transportboxen für Lithium-Akkus

Auch die Firma Denios hat das Thema Lithium-Ionen-Akkus im Fokus. Das Unternehmen bietet professionelle Lager- und Transportboxen, die sich den Angaben zufolge als Quarantänebehälter für defekte Akkus eignen. Die Spezialbehälter bestehen aus Kunststoff, Aluminium, Stahl oder Edelstahl und sind in verschiedenen Größen erhältlich. Je nach Modell kommen unterschiedliche Brandschutzmittel als Füllmaterial zum Einsatz. Viele Boxen sind auch für den anschließenden Transport geeignet und verfügen über die entsprechenden Transportzulassungen für defekte, beschädigte oder kritisch defekte Lithium-Ionen-Akkus. Der Versand von kritisch defekten Akkus ist eine Einzelfallprüfung, da die Eignung des Behälters für den zu transportierenden Akku geprüft werden muss. Für kritisch defekte Lithium-Akkus sind Stahlbehälter erforderlich, die Kunden ebenfalls im Sortiment des Unternehmens finden können.

Für den Transport von Lithium-Akkus wurden kürzlich einige neue Transportkoffer und -boxen ins Sortiment aufgenommen. Dazu gehören beispielsweise die faltbaren Transportboxen von Genius. Mit der faltbaren Gefahrgutverpackung aus Kunststoff können Lithium-Akkus sicher verpackt und gelagert werden, egal ob Luftfracht, Seefracht oder Beförderung auf der Straße. Aufgrund der speziellen Konstruktion können die Großladungsträger für die Lagerung und den Leertransport platzsparend zusammengefaltet werden.

Bei der Variante „Standard“ ist kein zusätzliches Füllmaterial erforderlich. Diese Variante ist für den Transport von unbeschädigten und nicht defekten Lithium-Akkus geeignet. Erhöhte Sicherheit soll die Variante „Recy“ bieten, bei der Glasfasermatten als Füllmaterial verwendet werden. Hiermit lassen sich auch beschädigte und defekte Lithium-Akkus zum Recycling oder zur Entsorgung lagern oder transportieren.

Für einen maximalen Schutz soll die Füllmaterial-Variante mit Glasfasermatten und zusätzlichen PyroBubbles-Kissen sorgen. PyroBubbles sind ein von der MPA Dresden nach DIN EN 3-7 positiv geprüftes Löschmittel für feste und flüssige brennbare Stoffe. Ihr Schmelzpunkt liegt bei 900 °C, danach bilden sie eine geschlossene Schicht um den Brandherd. Die Lösch- und Isolationswirkung wird sofort aktiviert und funktioniert komplett autark.

Je nach Gefährdungsbeurteilung, Leistung und Zustand der eingelagerten Lithium-Ionen-Akkus bieten die Quarantäneboxen anwendungsgerechte Sicherheitsstandards sowie effektiven Schutz vor exothermen Reaktionen bis hin zur vollständigen Kontrolle eines möglichen Thermal Runaway. So verhindern die Quarantäneboxen den Austritt von Flammen und Splittern im Falle einer Havarie.

Ganzheitliches digitales Fluidmanagement

Wenn es um den Einsatz kritischer Chemikalien wie zum Beispiel hochprozentiges Wasserstoffperoxid (H2O2) geht, sind Anwender gezwungen, ein vollständiges und fehlerresistentes Reporting der Verbräuche zu gewährleisten. Nationale Überwachungsbehörden legen den Anwendern hier hohe Nachweispflichten auf. Hier kommt der IIoT-fähige Radar-Füllstandsensor Dulcolevel der Heidelberger ProMinent GmbH ins Spiel. In Verbindung mit einer Pumpe und der digitalen Vernetzung stellt der Sensor das letzte fehlende Glied zum ganzheitlich digitalen Fluidmanagement dar.

Ein neues Inventory Management Modul als Bestandteil der seit einigen Jahren bewährten Cloud-Plattform Dulconnex ist ein weiterer Baustein dieses Systems. Es ist das erste weltweit, das die Aufgaben „Pumpen und Dosieren“ mit der Füllstanderfassung lückenlos verknüpft. Während die Web-Applikation umfangreiche Diagnosedaten in Echtzeit liefert, zeigt das Inventory Management System auf einer grafischen Übersicht alle angeschlossenen Standorte und Anlagen. Kritische Zustände springen auf dem Dashboard über eine Farbcodierung sofort ins Auge. Per Mausklick sind dann vollständige Datensätze zu allen in­stallierten Geräten, Tanks und deren Füllstände sowie die Fördermengen und Verbräuche abrufbar. Somit sind nicht nur Betreiber, sondern auch Servicekräfte oder externe Dienstleister in der Lage, einen reibungslosen Betrieb sicherzustellen. Geforderte Nachweise über die Verbräuche stehen jederzeit in Echtzeit zur Verfügung.

Abhängig von den Voraussetzungen vor Ort werden dazu im Wesentlichen drei verschiedene Anschlussoptionen genutzt. Die mit weitem Abstand am häufigsten anzutreffende Art, den Radar-Füllstandsensor in eine Anlagensteuerung einzubinden, erfolgt über den Standardanschluss 0/4 - 20 mA. Dabei übernimmt eine angeschlossene speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) sowohl den Signalausgang wie auch die Spannungsversorgung. Die von den Sensoren erfassten Füllstände gelangen über die SPS schließlich an die zentrale Leitwarte in Form von Prozent- oder Literangaben.

Zweitens wird die vorhandene Kommunikations-In­frastruktur genutzt, indem ProMinent Pumpe und Füllstandsensor mittels Dulconnex Blue App miteinander gekoppelt werden. Die App ist im Google- und Apple-Store frei erhältlich. App und Sensor erkennen sich automatisch und werden via Bluetooth nach Eingabe einer PIN gekoppelt. Während des Betriebs überträgt der Sensor die Füllstandwerte an die Pumpe. Von dort gelangen die Daten zusammen mit den Pumpeninformationen über Profibus, Profinet oder Modbus an die übergeordnete Leitstelle. Einzige Voraussetzung vor Ort: Pumpe und Sensor müssen innerhalb des Bluetooth-Empfangsbereichs von wenigen Metern installiert sein. Vor allem bei hohen Tanks zeichnet sich die App-Anbindung außerdem dadurch aus, dass das Ablesen der Füllstände und Bedienen des Sensors bequem mit dem Handy vom Boden aus erfolgen kann.

Bei Anlagen, die ganz ohne Prozessleittechnik ausgestattet sind, gelingt die Integration von Füllstandsensor und Pumpe mittels eines IIoT-Gateways. Dieses übernimmt die Weiterleitung der Daten beider Module an die Cloud-Plattform Dulconnex. Die Koppelung von Pumpe und Sensor erfolgt wiederum über Bluetooth.

Mehr Möglichkeiten mit der Smart Cap

Nicht zuletzt hat das Dresdener Unternehmen Packwise seine „Smart Cap“ durch die Softwareerweiterung „Packwise Analytics“ ergänzt. Für die vor Längerem entwickelte Smart Cap, eine Lösung zur Rückverfolgbarkeit von IBC, hatte Packwise im Jahr 2021 den Innovationspreis GEFAHR/GUT erhalten.

Nutzer können nach Unternehmensangaben mit dem neuen Produkt-Dashboard nun den Produktverbrauch nach Kunden überwachen, historische Lagerbestände analysieren und wertvolle Einblicke in Bestandsentwicklungen erhalten. Das erlaubt ein intelligentes Bestandsmanagement und gewährleistet die kontinuierliche Verfügbarkeit der Produkte für die Kunden.

Darüber hinaus können die Standzeiten der Containerflotte bei einem Kunden an allen Standorten und Zuständen (voll, leer, in Gebrauch) verfolgt werden. Mit diesen Einblicken können die Containernutzung optimiert, Leerlaufzeiten verringert und die gesamte Logistik effizienter gestaltet werden, um einen reibungsloseren Ablauf der Lieferkette zu gewährleisten.

Auch eine Nutzungsanalyse ist laut Packwise möglich. Dazu kann die Auslastungsrate der Container an jedem Standort berechnet werden. Eine höhere Auslastungsrate zeigt, dass Container häufig gefüllt sind, während eine niedrigere Rate darauf hinweist, dass sie oft leer sind. Diese Einblicke helfen, die Containereffizienz zu maximieren, Leerlaufzeiten zu reduzieren und die gesamte Logistikleistung zu verbessern.

Ralph Ammann
Fachjournalist, Schwerpunkt Verpackungstechnik

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