Radarfüllstandsensor sorgt für kurze Wege vom Feld ins Regal

Fein säuberlich nebeneinander gereiht, liegen die Karotten in Schalen verpackt im Supermarkt. Dass der Weg vom Feld in die Regale reibungslos gelingt, ist auch der Tatsache geschuldet, dass viele Prozesse von der Ernte bis zur Verpackung inzwischen automatisiert sind. Der neue kompakte Radarfüllstandsensor VEGAPULS C 11 spielt dabei eine entscheidende Rolle.

Das landwirtschaftliche Unternehmen Gemüseland Schlereth aus Unterpleichfeld hat jeden Schritt von der Ernte bis ins Supermarktregal fest im Blick. Das Portfolio des Unternehmens reicht von Möhren, Zwiebeln, Kartoffeln über Zuckermais, Weiß-/Rotkohl und Kürbis (Hokkaido) bis zu Zucchini, Sellerie, Porree und Pastinaken. 2002 stellte man die ersten Flächen auf biologischen Anbau um, mittlerweile ist der gesamte Betrieb auf Öko-Anbau ausgerichtet.

Die Vermarktung der Produkte erfolgt direkt an den Lebensmitteleinzelhandel – eine eigene Abpackung und Logistik ermöglicht die feldfrische Belieferung. „Die Ware wird jeden Tag frisch geerntet, aufbereitet und am gleichen Tag noch an die Zentralläger ausgeliefert“, erklärt Martin Schlereth, der das Familienunternehmen gemeinsam mit seinem Bruder Michael betreibt. Ein nicht immer leichtes Unterfangen, wie er einräumt. „In der Landwirtschaft selbst müssen wir immer mehr gesetzliche Auflagen, wie die Mindestlohnerhöhung oder Verschärfung der Düngeverordnung, beachten. Gleichzeitig spüren wir den Klimawandel. Höhere Temperaturen, eine größere Wahrscheinlichkeit von Unwetterereignissen und längere Trockenperioden sind für uns Landwirte heute schon Realität.“

All das muss in den Ernteplan und damit bereits in den Anbau einbezogen werden. Gleichzeitig müssen bei Gemüse definierte Fruchtfolgen beachtet werden, damit der Boden nicht auslaugt und eine immer gleichbleibende hohe Qualität beim Gemüse erreicht wird.

Hoher Automatisierungsgrad

Den Kunden interessieren bei seinem Einkauf jedoch weder Fruchtfolgen, Frost oder Trockenheit, er möchte einfach nur optisch schöne und schmackhafte Karotten. „Der Kunde stellt immer höhere Anforderungen an die Qualität. Die Folge ist ein schnellerer Warenumschlag und wir müssen auf immer kurzfristigere Bestellungen reagieren“, beschreibt Martin Schlereth seinen Alltag. Zwar können die Gemüse-Spezialisten an der Witterung wenig ändern, aber die Brüder Schlereth setzen auf einen hohen Automatisierungsgrad, um einen hohen Durchsatz und gleichbleibende Qualität der Produkte zu erreichen.

Anlagenbau unter Zeitdruck

Verantwortlich für die Automatisierung ist Joachim Hammer, Elektromeister aus dem benachbartem Oberpleichfeld. Als es 2019 an die Planung einer neuen Sortier- und Verteilanlage der Karotten ging, bat er den Außendienst von VEGA dazu, um die Anlage zu planen. „Der Zeitrahmen damals war schon knackig“, erinnert sich Hammer. Hintergrund ist, dass sich Karotten beim Reifen nicht dafür interessieren, wann ihre Verarbeitungslinien fertiggestellt sind. Wenn sie reif sind, müssen sie geerntet werden.

Die Planungen starteten erst im März 2019, die gesamte Anlage musste im Juli stehen. „Normalerweise wird eine solche Anlage über mehrere Monate nach und nach errichtet, diese Anlage wurde damals innerhalb einer Woche erbaut“, so Hammer. Für deren Errichtung arbeiteten Schaltschrankbauer, Maschinenbau und Elektroinstallation Hammer wirklich Hand in Hand – mit Erfolg. Die Karotten-Anlage ging pünktlich zur Ernte an den Start.

Gleichmäßiger Produktfluss

Bei Gemüseland Schlereth werden die Karotten direkt nach der Ernte in den Betrieb gefahren. Dort kommen sie in eine große Waschmaschine, wo der grobe Schmutz entfernt wird. Anschließend werden die Karotten über Förderbänder zum Polieren transportiert und dann geht es zu den Sortiermaschinen. Dort wird nach Länge und Breite oder auch Ausschuss sortiert, bevor das Gemüse verwogen und anschließend in den Verpackungsmaschinen landet.

Damit die ganze Anlage reibungslos läuft und die einzelnen Sortiermaschinen und Waagen ohne Unterbrechung arbeiten, gibt es in der Anlage zahlreiche Förderbänder, Weichen und zwischendrin immer wieder Bunker. So lässt sich ein gleichmäßiger Produktfluss durch die Anlage gewährleisten.

Die gesamte Anlage, insbesondere die Geschwindigkeit der Förderbänder, wird über eine SPS gesteuert. Allein in dieser Anlage müssen 60 Förderbänder geregelt werden. Beim automatischen Transport der Rüben, Zwiebeln, usw. wird der Höhenstand der Güter an Übergabestationen, Weichen und Trichtern gemessen.

„Zunächst hatten wir versucht, den Füllstand mit optischen Verfahren zu erfassen. Zwar stellen die Umgebungsbedingungen keine besonderen Anforderungen, allerdings bereitete der anhaftende Staub immer wieder Probleme“, erklärt Hammer. Auch die schnellen Füllstandänderungen, schwierige Oberflächen, enge Verhältnisse und kurze Abstände zum Medium forderten die zunächst angedachten Messverfahren heraus.

Gelöst wurde das Problem durch mehrere VEGAPULS C 11, die nun über den Rinnen, Bändern und Trichtern mit einem Abstand zwischen einem und zwei Metern installiert wurden. Dabei lagen die Abstände zu den Bändern zwischen 30 und 80 Zentimetern. „Der vollverkapselte VEGAPULS C 11 ist sehr robust, das kam uns angesichts des feuchten Lehmbodens hier in der Umgebung, der am Gemüse haftet, schon sehr entgegen und dann lieferte er auch noch zuverlässige und genauere Werte“, so Hammer.

Die VEGAPULS-Serie misst außerdem bei 80 GHz und besitzt dadurch eine sehr gute Signalfokussierung. Weiterer Pluspunkt des Sensors: seine Kompaktheit. „Wenn man ehrlich ist, baut man so eine Anlage, wie man sie braucht und denkt nicht unbedingt an die Größe eines Sensors. Wir waren daher an der einen oder anderen engen Stelle schon froh, dass der Sensor so kompakt ist“, gibt Hammer zu.

Schneller Anschluss

Sowohl die Sensoren als auch die Steuergeräte lassen sich bequem via Bluetooth über das Smartphone oder Tablet einstellen. Die Installation bereitete daher –dank der VEGA Tools-App – keine Probleme. „Die ist wirklich super einfach“, so das Fazit von Hammer. Aufgrund der guten Erfahrungen ging man 2020 daran, auch die Zwiebelverarbeitung und -verpackung mithilfe des VEGAPULS C 11 zu automatisieren.

Obwohl der VEGAPULS C 11 preislich sehr interessant ist, war dieses Argument für Hammer allein nicht ausschlaggebend. „Viel wichtiger ist mir, dass es einen direkten Ansprechpartner gibt, der auch mal vor Ort ist. In der Regel ist die Füllstandmessung ja nur ein kleiner Part in der Gesamtanlage. Im Detail kann ich mich nicht mit jedem Sensor auskennen, da ist es gut, wenn der Hersteller bei Fragen schnell zur Stelle ist.“

Detaillierte Informationen zu den 80-GHz-Radarsensoren für die Füllstandmessung; direkt zum VEGAPULS C 11.