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06 | 2019

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Special Mess-, Steuer-

Special Mess-, Steuer- und Regeltechnik Bild: Shutterstock Ein Blick durch das Cockpit eines Flugzeugs. Sicher fliegen in Luft und Raum Das Flugzeug ist eines der sichersten Verkehrsmittel auf der Welt. Gründe dafür neben der guten Ausbildung der Piloten auch die ausgereifte Technik an Bord und auf der Erde. Dies gilt noch mehr für die Raumfahrt. Hier reiht sich Keller AG für piezoresistiver Druckmesstechnik zu den Lieferanten von hochsicherer Technik ein. Vielen wird es mulmig, wenn sie in ein Flugzeug steigen – obwohl die Unfallwahrscheinlichkeit im Gegensatz zur Benutzung von Autos wesentlich geringer ist. Und Fliegen ist noch sicherer geworden (siehe Kasten). Dies basiert auch auf verbesserter Flugzeugtechnik. Dazu gehören zuverlässige Messsysteme – wie Drucksensoren, die etwa für die Kabinendruckregelung, Klimaanlagen und Ventilation eingesetzt werden, aber auch zur Klappensteuerung, zum Betanken, für Treibstoffpumpen und zur Sauerstoffnotversorgung der Piloten. Solche Drucksensoren liefert die Firma Keller AG aus Winterthur, Schweiz, seit 1997. „Derzeit befinden sich zirka 40.000 Drucksensoren von uns in der Luft, davon zirka 30.000 Stück alleine für die Kabinendruckregelung“, erklärt Jürg Dobler, Mitglied der Geschäftsleitung der Keller AG für Druckmesstechnik. Gegenwärtig fliegt praktisch die gesamte Airbus-Flotte, die brasilianischen Embraer, der „Dreamliner“ von Boeing, diverse Business-Jets sowie Militärflugzeuge mit Druckmesstechnik von Keller. Oft werden zehn verschiedene Drucktransmitter entlang des gesamten Flugzeugs eingesetzt. Die konkrete Anwendungsbeschreibung unterliegt jeweils der Geheimhaltungspflicht. Die Drucksensoren haben ihre Zuverlässigkeit in hunderttausenden Flugstunden bewiesen. Keller Drucksensoren werden auch in der Internationale Raumstation ISS (International Space Station) verwendet. Die ISS fliegt mit gut 28800 Stundenkilometern in einer mittleren Flughöhe von rund 400 km um die Erde. Sie umrundet so die Erde in nur 90 Minuten. Anforderungen, die in der Luftfahrt gelten, gelten in noch strengerem Masse für die Raumfahrt. Notlandungen gibt es hier nicht und Ersatz besorgen geht auch nicht so leicht wie bei Flugzeugen. Vor einigen Jahren wurde das Unternehmen von einem führenden deutschen Luft- und Raumfahrtunternehmen angesprochen. Es brauchte hoch zuverlässige Absolut- und Differenzdrucksensoren für das ACLS (Advanced 14 UmweltMagazin Juni 2019

Bild: Keller AG Ihr Ziel ist es, sowohl die Ezienz Ihrer Anlage zu steigern als auch gesetzliche Normen einzuhalten. EINHALTEN + HAUSHALTEN Wir unterstützen Sie dabei, Vorgaben einzuhalten und die Kosten zu verringern, um so die Ressource Wasser zu schützen. Ein Absolutdrucktransmitter der Firma Keller AG. Closed Loop System). Dieses System soll Kohlendioxid (CO 2 ) aus der Modulatmosphäre entfernen und in einem geschlossenen Kreislauf Sauerstoff erzeugen. Dieses System wurde ausgestattet mit 37 Keller-Sensoren im September 2018 im HTV-7 Versorgungsschiff der Rakete H-IIB zum Columbus-Labor auf der Raumstation ISS gebracht. Um atembaren Sauerstoff zu erzeugen, konzentriert ein Subsystem des ACLS aus der Kabinenluft CO 2 . Ein sogenannter Sabatier-Reaktor sorgt dafür, dass Wasserstoff (H 2 ) und CO 2 mittels eines Katalysators reagieren und Wasser sowie Methan (CH 4 ) bilden. Das kondensierte Wasser wird vom Gasstrom getrennt und zurück ins Wassermanagement geleitet. Ein Electrolyseur spaltet das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff (O 2 ). Das Methan wird entlüftet. Das ACLS ist für eine Crew von drei Astronauten ausgelegt und spart 450 kg Wasser-Zuladung pro Jahr. Weiter entfernt es 3 kg CO 2 , liefert 2,5 kg O 2 und produziert 1,2 kg Wasser pro Tag. Dies erhöht die Effizienz des Gesamtsystems enorm und vermindert den Bedarf an Nachschub von der Erde. Wie in der Raumfahrt üblich wurden auch für das ACLS zwei Mal ein Satz Sensoren vorab gefertigt und geliefert, die in die Gerätemuster für die Entwicklung und die Qualifikation eingingen. Erkenntnisse daraus wurden anschließend in der endgültigen Version berücksichtigt. Diese Muster bleiben auf der Erde und dienen weiterhin für Testverfahren, Simulation am Objekt und zur Einweisung der ISS-Crew bei Störungen, Reparaturen und Wartung des ACLS. Sehr zuverlässig In Luft- und Raumfahrt wird nicht immer die modernste Technik eingesetzt. Wichtiger ist die höchste Zuverlässigkeit und das haben die eingesetzten Produkte bewiesen. Die Entwicklungen in der Luft- und Raumfahrt wären ohne eine zuverlässige Basistechnik nicht möglich gewesen. Somit hat Keller mit seinen hochgenauen, zuverlässigen Drucktransmittern seit 1974 auch seinen Anteil an dieser Entwicklung. Das Herz der eingesetzten Drucktransmitter in der Luft- und Raumfahrt ist ein piezoresistiver Silizium- Drucksensor. Der eigentliche Sensor besteht aus einer Liquiline System CA80: Colorimetrische Analysatoren sorgen für hochpräzise Messungen in allen kritischen Kontrollpunkten. www.ilmac.ch Erfahren Sie mehr unter: www.de.endress.com/liquiline • Standardisierte Messmethoden ermöglichen eine direkte Vergleichbarkeit mit Labormessungen und stellen die Einhaltung von Regularien und Richtlinien sicher. • Die erweiterte Diagnose per Fernzugriff erhöht die Prozesssicherheit und unterstützt Sie bei der Erstellung der Prozessdokumentation für die Wasserbehörden. • Automatische Kalibrierung und Reinigung sowie ein niedriger Reagenzienverbrauch reduzieren die Betriebskosten. Besuchen Sie uns auf der ILMAC 24. – 27.09.2019, Basel Halle 1.1, Stand A150 UmweltMagazin Juni 2019

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