FLIR-Wärmebildkameras leisten einen wichtigen Beitrag zum Brandschutz in Müllverbrennungsanlagen

FLIR-A315/A615-Kameras bilden zusammen mit der intelligenten „Waste Bunker Monitor“-Software eine intelligente Abfallüberwachungslösung.

Das Abfallmanagement ist in den meisten entwickelten Industrieländern der Welt eine Schlüsselbranche, die gerade einen entscheidenden Modernisierungsprozess durchläuft und immer mehr Müll für die Energiegewinnung thermisch verwerten soll. Von der Lagerung, Sortierung und Wiederverwertung der Abfälle bis zu deren effektiven Umwandlung in Wärmeenergie und Strom ist der gesamte Kreislauf mit einem hohen Risiko für Brände und Selbstentzündungen verbunden, die das Leben und die Gesundheit der Mitarbeiter sowie die Umwelt bedrohen können. Um diese Gefahr zu minimieren, hat das tschechische Unternehmen Workswell eine auf Wärmebildtechnik basierende Komplettlösung namens „Waste Bunker Monitor“ zur kontinuierlichen Überwachung von Feststoffabfällen entwickelt. Für diese Lösung nutzt Workswell Wärmebildkameras von FLIR Systems.

Workswell s.r.o. ist ein tschechisches Technologieentwicklungs- und -handelsunternehmen, das auf dem mitteleuropäischen Markt agiert. Der Hauptsitz des Unternehmens befindet sich in Prag, der Hauptstadt der Tschechischen Republik. Zu seinen Hauptaktivitäten gehört unter anderem die Bereitstellung von Lösungen zur berührungsfreie Temperaturmessung für zahlreiche Branchen. Zu den Kunden des Unternehmens zählen unter anderem Glashütten, Gießereien, Zementwerke, kommunale Müllverbrennungsanlagen und Wärmekraftwerke.

Abfallmanagement

Das weltweite Abfallaufkommen wächst unaufhörlich. Allein in den tschechischen Städten und Gemeinden fallen jährlich zwischen 3,5 und 5,5 Millionen Tonnen Müll an.

75 % dieser Abfälle werden derzeit in der Tschechischen Republik auf Deponien gelagert. Davon werden ungefähr 400.000 Tonnen in kommunalen Müllverbrennungsanlagen in Prag, Brno und Liberec thermisch verarbeitet, die damit insgesamt circa 2,3 Millionen Gigajoule an Wärmeenergie und 18.000 Megawattstunden Bruttostrom erzeugen. Durch die thermische Müllverwertung lässt sich jedoch nicht nur wertvolle Energie gewinnen, sondern auch die Müllmenge drastisch reduzieren – und zwar auf bis zu 10 bis 15 % ihres ursprünglichen Gewichts. Deshalb ist das Verbrennen für die meisten Abfallarten quasi die einzige geeignete Entsorgungsmethode.

Die Müllverbrennungsanlage im Prager Stadtteil Malešice ist seit 1998 in Betrieb. In der Anlage, deren vollständiger Name ZEVO Malešice (Anlage zur Energierückgewinnung) lautet, wird Müll verbrannt, um daraus Wärmeenergie und Strom zu gewinnen. Die dabei gewonnene Energie wird zur Warmwasserbereitung und zum Beheizen von Wohngebäuden genutzt.

Müllbunkerbrände sind eine große Gefahr für jede Müllverbrennungsanlage, und das gilt natürlich auch für ZEVO Malešice. Die häufigsten Ursachen für Brände in Müllverbrennungsanlagen sind spontane Selbstentzündungen durch chemische Reaktionen im Abfall sowie heiße Partikel, die von den Fahrzeugen ausgestoßen werden, die den gesammelten kommunalen Müll anliefern. Ein Faktor, der das Risiko für verheerende Explosionen erhöht, sind größere Ansammlungen des Gases Methan, das durch die im Müll stattfindenden Zersetzungsprozesse entsteht. Um die Brandgefahr zu reduzieren, beschlossen die Betreiber der Müllverbrennungsanlage ZEVO Malešice, das „Waste Bunker Monitor“-System von Workswell anzuschaffen. Das Hauptziel dieses Systems besteht darin, den Müllbunker der Anlage auf eventuell aufkeimende Brände zu überwachen.

Bis zu seiner Verbrennung wird der Müll in der Anlage ZEVO Malešice in einem großen Müllbunker gelagert. Dieser Bunker soll für eine Homogenisierung der unterschiedlichen Abfallstoffe sowie für eine stets ausreichende Müllreserve sorgen, damit die Anlage rund um die Uhr unterbrechungsfrei genutzt werden kann. In diesem Fall hat sich Workswell für zwei FLIR-A615-Kameras mit einer Auflösung von 640 x 480 Pixeln und einem 80°-Objektiv entschieden. Diese Kameras überwachen den Müllbunker auf eventuell vorhandene Hot-Spots, die auf beginnende Brände hindeuten können.

Das „Waste Bunker Monitor“-System von Workswell vereint die berührungsfreie Messtechnologie von FLIR Systems mit einer selbst entwickelten Software, die die Anlagenbetreiber auf alle kritischen Bereiche mit erhöhter Brandgefahr hinweist.

„Das gesamte System ist skalierbar und kann aus mehreren Wärmebildkameras mit hoher räumlicher Auflösung und einer thermischen Empfindlichkeit von mehr als 0,05 °C bestehen“, sagt Jan Kovář, der Geschäftsführer von Workswell. „Wir haben festgestellt, dass sich die FLIR-A315- oder -A615-Kameras am besten für unser System eignen. Die Anzahl der Kameras sowie deren Auflösung und Sichtfeld bestimmen wir immer in Abhängigkeit von der kleinsten erkennbaren Temperaturdifferenz.“

Überwachung in der Leitstelle

Der überwachte Bereich wird in verschiedene Zonen unterteilt, und die darin erfassten Temperaturwerte werden mehrmals pro Sekunde ausgewertet. Demzufolge meldet das automatische System jeden Bereich mit erhöhter Oberflächentemperatur an die Kranführer.

 
An der Spitze dieses Wärmebildgebungssystems steht eine Kontroll- und Visualisierungssoftware, die die von den FLIR-Wärmebildkameras aufgenommenen Bilder zusammen mit weiteren temperaturspezifischen Daten anzeigt. Außerdem alarmiert die Software das Personal,  sobald die Temperatur im überwachten Bereich einen bestimmten Wert überschreitet. Die Visualisierungssoftware wird in der Leitstelle an den Anwender-Workstations genutzt, damit den dort eingesetzten Mitarbeitern stets alle Daten und Informationen zur Verfügung stehen. Bei einem Alarm ertönt zusätzlich ein akustisches Warnsignal. Die Software zeigt neben dem Wärmebild eine Bereichsübersicht an, die in mehrere Sektoren unterteilt ist. Dadurch können die Mitarbeiter einfacher und schneller erkennen, wo genau es zu einer Temperaturüberschreitung gekommen ist. Außerdem können sie die langfristige Temperaturverlaufskurve für jeden Sektor in zusammenfassenden Diagrammen nachvollziehen.

„Zum Glück ist bis jetzt in der Müllverbrennungsanlage ZEVO Malešice noch kein Brand ausgebrochen“, sagt Jan Kovář von Workswell. „Und wir sind äußerst zuversichtlich, dass es dank dieses Systems und den Wärmebildkameras von FLIR auch künftig so bleiben wird. Vor der eigentlichen Implementierung des Systems haben wir mehrere Tests durchgeführt, deren Ergebnisse unsere Erwartungen deutlich übertrafen. Darüber hinaus sind die Wärmebildkameras äußerst preisgünstig und tragen dadurch erheblich zum erstklassigen Preis-Leistungsverhältnis des „Waste Bunker Monitor“-Systems bei.“