Mit dem Lagertank messen – schneller, sauberer, effizienter

Dicht an dicht stehen die gewaltigen Tanks im Hamburger Hafen. Ob Mineralöl, Fruchtsaftkonzentrat, Palmöl, Alkohol, Latex oder Säuren – rund 15 Millionen Tonnen per Schiff an- oder abtransportierte Flüssigkeiten wechseln hier jährlich den Besitzer.

Die Tanks dienen dabei nicht nur der Zwischenlagerung, sondern werden bei jeder stattfindenden Transaktion gleichzeitig auch zur exakten Bestimmung des jeweils gehandelten Volumens verwendet – sind also auch Messgeräte. Hierfür muss jeder Tank individuell geometrisch vermessen werden, um dann aus dem jeweiligen Füllstand der im Tank befindlichen Flüssigkeit auf deren Volumen schließen zu können.

Bisher erfolgte diese Vermessung manuell von außen, war extrem zeitaufwändig, witterungsabhängig und für das Personal körperlich sehr anstrengend. Seit neuestem ist nun ein Laserscanverfahren im Einsatz, das diesen Vorgang erheblich erleichtert, ihn schneller, sauberer und effizienter macht. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) hat das Verfahren in enger Zusammenarbeit mit der Eichdirektion Nord (zuständig für Hamburg, Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern) und der Trimble Holding GmbH mit den strengen gesetzlichen Vorgaben in Einklang gebracht und es so für die Eichbehörden nutzbar gemacht.

Bisher dauerte die Vermessung eines großen Lagertanks meist mehrere Tage für ein bis zwei Eichbeamte plus Arbeitshilfe – bei hoher körperlicher Belastung für alle Beteiligten. Bei Einsatz des neuen Laserscanverfahrens kann die Arbeit bereits innerhalb von ein bis zwei Stunden erledigt sein.

Zur Realisierung des entwickelten optoelektronischen Vermessungs-verfahrens wird im Inneren des leeren Lagerbehälters ein Lasermesskopf aufgestellt. Dieser scannt den gesamten Behälter sowohl horizontal als auch vertikal ab. Er misst die jeweiligen Entfernungen zur Behälterwand und erzeugt während eines kompletten Scans innerhalb von ca.15 Minuten eine Punktwolke aus mehr als 800 000 Datenpunkten. Mit Hilfe einer speziell entwickelten Software kann hieraus umgehend die gesuchte Fülltabelle erstellt werden. In Abhängigkeit von Größe, Form und eventuell vorhandenen Einbauten im Tank kann diese Software auch die Daten mehrerer Scans, die von unterschiedlichen Laserstandorten innerhalb des Behälters aus aufgenommen wurden, zusammenführen und verarbeiten. Mit einer Messunsicherheit von deutlich kleiner als 0,5 % ordnet die so ermittelte Fülltabelle nun jeder Höhe ein entsprechendes Behältervolumen zu.

Bei der Entwicklung des Lasermessverfahrens wurden insbesondere die Aspekte des gesetzlichen Messwesens berücksichtigt. Im Vordergrund standen dabei die Rückführbarkeit der Messungen des Laserscanners und die Ermittlung der Messunsicherheit für das jeweilige Flüssigkeitsvolumen im Tank. Zudem wurden die Wiederhol-, Reproduzier- und Vergleichbarkeit der Messergebnisse eindeutig nachgewiesen. Das Laserscanverfahren hält somit die entsprechenden gesetzlichen Anforderungen ein und kann im eichrechtlichen Verkehr eingesetzt werden. Die PTB wird gemeinsam mit den Eichbehörden in einem nächsten Schritt die im gesetzlichen Messwesen geltende „Prüfanweisung für Lagerbehälter in Form stehender Zylinder“ um das neue Laserscanverfahren erweitern. Auch in internationale Vorschriften sollen Scannerverfahren zur Lagerbehälterkalibrierung aufgenommen werden. (if)

Ansprechpartner
Rüdiger Jost, PTB-Arbeitsgruppe 1.51 Flüssigkeitsmessgeräte
Tel.: (0531) 592-1326, E-Mail: rüdiger.jost@ptb.de