Crash-Sensor erhöht Sicherheit in Lagerhallen

Am Ende eines langen Arbeitstages möchte der Lagerist noch schnell die letzten Paletten deponieren. Ein wenig zu schwungvoll lenkt er den Gabelstapler zum Regal und fährt dabei eine Stütze an. Eine alltägliche Situation in großen Lagerhallen, in denen die Mitarbeiter oft unter Zeitdruck die Waren durch enge Gänge manövrieren müssen.

Doch selbst harmlose Stöße sind nicht unbedenklich, denn sie können auf Dauer die Regalstützen destabilisieren. Im schlimmsten Fall droht ein Einsturz der Hochregale – eine ernsthafte Gefahr für die Angestellten. Daher müssen die Stützen regelmäßig auf Schäden kontrolliert werden.

Bislang inspiziert ein Mitarbeiter dazu jedes Regal einzeln, was mühselig und zeitaufwändig ist. Ein weiterer Nachteil: Würde eine Stütze direkt nach dem Kontrollgang beschädigt, bliebe der Schaden erst einmal unentdeckt. Einen effektiveren und zuverlässigeren Schutz bietet ein neuartiges Monitoring-System, das Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg in Zusammenarbeit mit der IWS Handling GmbH entwickelt haben.

Mithilfe eines drahtlosen Sensornetzwerks lässt sich damit der Zustand jeder einzelnen Stütze rund um die Uhr überwachen. »Die Anforderungen an den Betrieb von Regalsystemen haben sich seit Einführung der Europäischen Norm DIN EN 15635 erheblich erhöht. Regelmäßige Überprüfungen sind unerlässlich geworden«, so Dr. Weiner, Geschäftsführer von IWS Handling.

Sensor meldet Kollision

Üblicherweise werden die Stützen mit einer Art Luftkissen als Anfahrschutz versehen, der die Wucht von Stößen abfedern soll. »Wir haben in diese Schutzvorrichtung Sensoren integriert, die den Druck innerhalb des Luftkissens messen«, erklärt Frederic Meyer, Projektleiter am IMS. Wird ein Luftkissen angefahren, registriert der Sensor die dadurch verursachte Druckschwankung und meldet sie über eine Funkstrecke an eine zentrale Kontrollstation. Diese befindet sich etwa im Büro des Betriebsleiters. An mehreren Stellen in der Lagerhalle installierte Repeater nehmen die Meldungen der Sensorknoten entgegen und stellen eine reibungslose Weitergabe an die Kontrollstation sicher. Der Betriebsleiter muss nur noch einen Blick auf das Display der Basisstation werfen, um zu wissen, wann und wo es in der Halle zuletzt zu einer Kollision kam. Dabei zeigt ihm das System automatisch an, ob es sich um einen harmlosen, mittelschweren oder schweren Anprall handelt. Während bei leichten Zusammenstößen nicht sofort etwas unternommen werden muss, wird der Betriebsleiter bei einem Vorfall der Kategorie drei sofort einen Mitarbeiter zum betroffenen Regal schicken.

Elektronik im Energiesparmodus

Eine zentrale Rolle spielte bei der Entwicklung das Energiemanagement. »Denn der Einsatz eines solches Systems lohnt sich natürlich nur, wenn man nicht ständig die Batterien der Sensoren austauschen muss«, erläutert Meyer. Die Duisburger Forscher haben das System deshalb so konfiguriert, dass sich die Elektronik die meiste Zeit in einem energiesparenden Schlafmodus befindet. Erst eine auftretende Druckschwankung »weckt« die Sensorknoten und sie werden aktiv. In bestimmten Intervallen – diese lassen sich individuell einstellen – sendet allerdings jeder Sensorknoten ein »Lebenszeichen« mit seinem aktuellen Batteriestatus an einen Repeater. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Ausfall eines Funkknotens nicht unbemerkt bleibt und an der Kontrollstation angezeigt wird.

Bis voraussichtlich Ende März wollen die Wissenschaftler einen ersten Demonstrator realisieren, den sie auch auf den Messen Euro ID (5. bis 7. April in Berlin) sowie Sensor + Test (7. bis 9. Juni in Nürnberg) präsentieren. Außerdem ist ein Feldtest in einem größeren Warenlager geplant. Gefördert wird das Projekt von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen »Otto von Guericke e.V.«.