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Günstige 80-GHz-Füllstandssensoren Radar ist das bessere Ultraschall

| Redakteur: M.A. Bernhard Richter

Sensorspezialist Vega überrascht mit neuen Standardkomponenten: Radar-Technologie, die bisher den Spitzenmodellen vorbehalten war, soll einen Weg in die Massenanwendung finden.

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Vega hat neue 80GHz-Sensoren entwickelt, die es ermöglichen sollen unter widrigsten Bedingungen genaue Meßergebnisse zu liefern - und das zu einem extrem guten Preis.
Vega hat neue 80GHz-Sensoren entwickelt, die es ermöglichen sollen unter widrigsten Bedingungen genaue Meßergebnisse zu liefern - und das zu einem extrem guten Preis.
(Bild: Vega Grieshaber)

Heute sind in Füllstandsanwendungen in der Wasser-/Abwasserindustrie oft Ultraschallsensoren üblich, die ähnlich wie Radar ein berührungsloses Messen ermöglichen, jedoch wesentlich anfälliger gegenüber Störgrößen wie Temperaturschwankungen, Gasschichtungen oder Druck sind. Die 80 GHz-Technik erlaubt einen wesentlich stärker gebündelten Strahl, der auch in engen oder verbauten Applikationen oder durch Schaum, Dreck oder Anhaftungen am Sensor zuverlässig den Füllstand bestimmt. Dank präziserer Fokussierung des Sendesignals lassen sich Mess- und Störsignale besser trennen – die Messung wird um ein Vielfaches zuverlässiger und einfacher.

Zwei Jahre nachdem Vega mit dem Vegapuls 64 den Radar-Sensor-Markt verändert hat , legt Vega nach und will Standardkomponenten mit 80-GHz-Technologie für Anwendungen wie die Wasser-/Abwasseraufbereitung auf den Markt bringen.

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Radar-Technologie zum Ultraschall-Preis?

Ab 2020 verspricht Vega Radar-Qualität zum Ultraschall-Preis (konkret: ab etwa 450 Euro/Stück) – und das mit 80 GHz: Während der letzten zwei Jahre hat Vega im Geheimen daran gearbeitet, die Spitzentechnologie auch in standardisierten Komponenten für den Masseneinsatz tauglich zu machen und den Preis zu drücken. Das Ergebnis ist eine kompakte Geräteserie, mit der Vega den Markt umkrempeln will: Vega will ihre 80-GHz-Technologie auch für preissensitive Anwender zum Standard machen. „Es sind nicht nur neue Geräte, sondern bessere Lösungen für die Kunden“, so Vegas Radar-Produktmanager Jürgen Skowaisa.

Dazu hat Vega rund drei Millionen Euro in die Entwicklung eines neuen Mikrochips gesteckt, der die komplexe Radarsensor-Hauptplatine auf einem kompakten Bauteil vereint und auch bei Energiebedarf sparsam bleibt. Kombiniert mit einer im Gerät verbauten Hornantenne und fest vergossen in einem witterungsbeständigen Gehäuse mit Kabelanschlussraum oder festem Kabelanschluss (IP68) sollen die neuen Geräte einfach zu montieren und installieren sein und selbst in exponierter Lage, rauen Umgebungen oder im Ex-Bereich zuverlässig und präzise messen.

60 Jahre voller Ausrufezeichen in der Füllstand- und Druckmessung

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Ist Radar das bessere Ultraschall?

Ab Anfang nächsten Jahres will Vega die Geräte in drei Installationsausführungen anbieten, die typische Anwendungen in der Wassertechnik abdecken sollen: Eine drahtlose Kompaktversion, ergänzt um eine kabelgebundene Ausführung sowie eines für den Anschluss an das separate Steuergerät Vegamet, das zugleich als Messumformer dienen soll. Auf diese Weise wollen die Entwickler nicht nur in preissensitive Bereiche vordringen, sondern zugleich die Vorteile der Hochfrequenztechnologie ausspielen: Durch den stark fokussierten Strahl kann auch unter sehr beengten Verhältnissen an Einbauten in Behältern, Schächten oder Gerinnen vorbei gemessen werden, ohne Störungen kompensieren zu müssen.

Auch Druck, Temperatur oder Nebel beeinflussen die Ausbreitung der zur Messung genutzten Mikrowellen nicht – ein typisches Problem der Ultraschallsensoren, da die Schallgeschwindigkeit stark medienabhängig ist. Für die Sicherheit bei typischen Anwendungen in den Ex-Zonen 1 und 2 sorgt die Zündschutzart Ex m, ergänzt um eigensichere Varianten für Zone 0 – etwa in Behältern und Tanks.

Sensortechnik boomt im Schwarzwald

95.000 Radarfüllstandsensoren will das Unternehmen 2019 absetzen – keine drei Jahrzehnte nachdem mit einigen hundert Messgeräten die Radar-Ära von Vega begann. Durch die Standardkomponenten könnte sich dieser Wert verdoppeln, schätzt Vega. Das Wachstum könnte natürlich zulasten der eigenen Ultraschallsparte gehen, soll aber vor allem aus neuen Märkten für die Technologie kommen, die erst durch die Standardisierung erschlossen werden können: Die Wasser- und Abwassertechnik. Bei etwa 10.000 Anlagen alleine in Deutschland scheint diese Zahl nicht unrealistisch.

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450 Millionen Euro Umsatz peilt Vega im laufenden Jahr an – 8% mehr als 2018. „Stärker als der Wettbewerb wachsen“ will Geschäftsführer Günter Kech auch 2020. Daher investiert das Unternehmen rund 35 Millionen Euro in die Erweiterung des Stammsitzes im Kinzigtal. In Zukunft soll ein Teil der Produktion stärker automatisiert und mit Linienfertigung effizienter gemacht werden, um dem erwarteten Wachstum entgegen zu stehen.

Geschäftsführer Kech ist von seiner Technik überzeugt: „Radar ist einfach das bessere System das Ultraschall in etwa fünf Jahren völlig verdrängt haben wird.“

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