Druckmesstechnik in vernetzten Biertanks

Strahlendblauer Himmel, sommerliche Temperaturen und damit ein gesunder Durst bei den Gästen, das freut jeden Wirt. Bei großem Andrang der Gäste kann es schon mal passieren, dass man den Bierstand in den Fässern im Keller aus den Augen verliert. Dann muss ein Brauereifahrer am Wochenende Nothilfe leisten. Diese Zeiten sind nun zur Freude der Wirte und Brauereifahrer vorbei. Grund dafür ist die Digitalisierung, die es ermöglicht mit Hilfe von intelligenter Drucksensorik und vernetzter Softwarelösung, punktgenau den Bedarf der Wirte beim Auffüllen der Bierreserven zu steuern.

Bisher war das anders. Große Gaststätten haben meist zwei Biertanks mit je 500 bis 1000 Liter im gekühlten Keller stehen. Ist der Tank leer, schaltet man das System auf den anderen um. Auf diese Weise müssen die Biertanks normalerweise alle zwei Wochen frisch nachgefüllt werden. Früher mussten die Biertanks vom Personal deshalb täglich kontrolliert werden. Das führte häufig zu Fehlern, denn die Genauigkeit beim Bestimmen des Füllstandes ließ oftmals zu wünschen übrig. Der Gau für die Gastronomen war es, wenn die Kontrolle ganz entfiel.

Nun vereinfacht die neue smarte M2M-Lösung den Alltag der Wirte. Darüber hinaus trägt sie auch zur Effizienzsteigerung und Kostenoptimierung der Brauerei bei. Für den automatisierten Informationsaustausch zwischen Messgeräten im Restaurantkeller und der Brauerei wird das Internet und das Mobilfunknetz der Swisscom genutzt. Die M2M-Lösung vermeidet fehlerhafte Bestellerfassungen und die Transporttouren lassen sich verbessern. Vor allen Dingen aber wird so sichergestellt, dass die Wirte jederzeit über ausreichend
frisches Bier verfügen.

Autonom arbeitende Messsysteme existieren schon länger. Aufgezeichnet wurde bisher mit Hilfe von Datenloggern, Live-Daten gab es dabei jedoch nicht. Heute ist es bekanntlich möglich, fast an jedem Ort und zu jeder Zeit Zugriff auf das Mobilfunknetz und damit aufs Internet zu haben. Das eröffnet ganz neue Möglichkeiten, um die Logistik effizienter zu gestalten. Dafür haben sich die Brauerei Feldschlösschen, Swisscom und der Druckmesstechnik-Spezialist Keller zusammengetan. Zum Einsatz kommt die App „myBeer“, die beim internationalen IoT/M2M Innovation World Cup im Bereich Mobility ausgezeichnet wurde.

Feldschlösschen Getränke setzt nun bei über 350 Großkunden in der Schweiz die M2M-Lösung ein. Die Sensoren von Keller messen über den Druck den Füllstand sowie die Temperatur in den Biertanks vor Ort. Der zwingend einzuhaltende Temperaturwert des Tanks bestimmt den Biergeschmack und die Haltbarkeit. Die Temperatur dient daher als wichtige Qualitätsgröße für Wirt und Brauerei. Diese Daten werden dann per M2M-Technologie durch die App myBeer synchronisiert.

Der Wirt überwacht seine Anlagen und den Füllstand des Getränkevorrats bequem über sein Tablet oder Smartphone. Dank der M2M-Lösung erkennt die App, wann der Biervorrat zu Ende geht und löst automatisch eine neue Bestellung aus. Der Wirt bestätigt diese per Tablet oder Smartphone, schon wird frisches Bier geliefert. Auch für die Datensicherheit sorgen die Partner. Feldschlösschen nutzt die anfallenden Daten ausschließlich für die Planung der Lieferung. Gespeichert werden die Daten auf den Cloud-Servern der Swisscom und erfüllen damit die in der Schweiz geltenden Sicherheitsbestimmungen.

Aber nicht nur die Wirte haben etwas von dieser Lösung, auch Feldschlösschen profitiert davon. Dank M2M hat die Brauerei keine Probleme mit der fehleranfälligen Erfassung von Bestellungen. Dazu kommt die Einsparung tausender Kilometer pro Jahr für nicht voll ausgelastete Notfallfahrten und die Umwelt profitiert von einigen Tonnen Kohlenstoffdioxid weniger. Auch im Geldbeutel der beteiligten Firmen macht sich das bemerkbar: Die Kosten für die Datenübertragung sind minimal verglichen mit denen für Personal zur Messwerterfassung. Außerdem kostet ein komplettes Messsystem mit Mobilfunk-Übertragung nur wenig mehr als ein System ohne, zumal letzteres nur eine rückblickende Verbrauchsanalyse erlaubt.

Der Tankinhalt wird im Innern mit zwei Drucksensoren der X-Linien mit digitaler Schnittstelle RS485 von Keller Druckmesstechnik gemessen. Der Tank steht unter etwa zwei Bar Druck, was ausreicht, um das Bier zum Zapfhahn zu befördern. Einer der beiden Drucksensoren befindet sich oben am Tank, beim Kompressoreingang. Der andere sitzt unten am Ausgang, vor dem Rückschlagventil der Steigleitung. Der Tankinhalt errechnet sich folglich aus dem Druckunterschied zwischen beiden Sensoren, den Bierparametern und den Tankabmessungen.

Die Drucksensoren im Tank sind an eine Box mit integriertem Mobilfunk-Modul angeschlossen. Diese erfasst in regelmäßigen Abständen die Messwerte der Sensoren und schickt sie via GPRS zu einem FTP-Cloud-Server der Swisscom. Hinzu kommen weitere Informationen wie Empfangsqualität der Antenne, Versorgungsspannung des Moduls und der Sensoren, Temperatur des Bieres. Im Cloud-Server werden die Daten schließlich interpretiert, aufbereitet und von der myBeer-App übernommen. Die Energieversorgung von Modul und Sensoren wird über einen Netzadapter gewährleistet. Für alle Fälle ist noch ein Akkumulator integriert, der notfalls die Versorgung garantiert. Natürlich setzt das System dann rechtzeitig die entsprechende Warnmeldung ab.

Ähnliche Systeme werden von Keller auch für andere Anwendungen eingesetzt, etwa für Heizöltanks oder zur Grundwasserüberwachung. Das GSM-2 eignet sich auch für Orte ohne Stromversorgung oder dort, wo keine Kabel verwendet werden können. Das ist beispielsweise bei Tanks auf Fahrzeugen oder Baustellen, Grundwasser- und Abwasser-Pegelmessungen der Fall. Die Batterielebensdauer ist dabei abhängig vom Mess- und Datenübertragungsintervall und kann bis zu zehn Jahre betragen.

Anstelle einer App ist bei anderen Anwendungen die Software GSM-2-DataManager von Keller das Herzstück des Messsystems. Sie sammelt die Messdaten, überwacht diese und steuert die verschiedenen Messstationen an. Die Software dient zum Anzeigen oder automatischen Weiterverarbeiten der Messdaten.

Die von den GSM-2 versendeten Daten, via E-Mail, FTP oder SMS, werden von der Data-Manager-Software fortlaufend eingelesen und in einer My-SQL-Datenbank abgelegt. Das System rechnet die Messdaten in die am Messort herrschende physikalische Größe um und stellt sie graphisch dar. Die Positionen der Messstellen werden in einer Karte angezeigt. Auf einen Blick sieht der Nutzer so, ob alle Messstationen einwandfrei arbeiten. Bei einem Fehler, zum Beispiel bei fehlenden Messdaten, wird dies am Bildschirm dargestellt. Außerdem sendet das System einen Alarm. So lassen sich nicht nur kleinste Änderungen in den Fässern des Bierkellers automatisiert überwachen. ssc