Füllstandsmessung im Tank

Füllstandsmessung im Tank mit Schwimmerschaltern & mehr: sichere Versorgung & Steuerung 

Die zuverlässige Erfassung des Tank-Füllstands ist für viele industrielle Prozesse von zentraler Bedeutung. Sie stellt sicher, dass Medien wie Wasser, Chemikalien oder Öle jederzeit und ohne Überfüllung oder Trockenlauf in der erforderlichen Menge verfügbar sind. Eine präzise Füllstandsmessung im Tank ermöglicht die rechtzeitige Nachfüllung, schützt angeschlossene Pumpen und Anlagenkomponenten und trägt so zur Betriebssicherheit bei. 

Neben der reinen Überwachung unterstützt sie auch die Prozessoptimierung. Automatische Steuerungen, die auf Messwertgeber oder Schwimmerschalter reagieren, können Befüll- und Entnahmevorgänge effizient regeln. Auf diese Weise lassen sich Stillstandzeiten verringern, Kosten senken und die Auslastung von Behältern verbessern. 

Die Reed Electronics AG bietet hierfür unterschiedliche Lösungen: Von kontinuierlichen Messwertgebern über Schwimmerschalter im Tank bis hin zu kompletten Systemen mit integrierter Steuerung. Je nach Anwendung können so individuelle Anforderungen an Sicherheit, Genauigkeit und Automatisierung erfüllt werden. 

Tank-Füllstand: Überwachen, regeln und schützen 

Ein Tank erfüllt nur dann zuverlässig seine Aufgabe, wenn der Füllstand jederzeit im definierten Bereich gehalten wird. Zu niedrige Werte können dazu führen, dass Pumpen trockenlaufen oder Prozesse unterbrochen werden. Ein zu hoher Tank-Füllstand birgt dagegen die Gefahr von Überläufen und Schäden an der Anlagentechnik. 

Die Füllstandsmessung übernimmt hier eine zentrale Schutzfunktion. Sie erkennt kritische Zustände frühzeitig und leitet automatisch die passenden Massnahmen (bspw. das Nachfüllen bei Unterschreitung eines Mindestniveaus oder das Abschalten der Zufuhr bei Erreichen des Maximalwerts) ein. Durch diese Regelung wird nicht nur die Versorgung mit dem Medium gesichert, sondern auch die Sicherheit von Bedienpersonal und Umgebung erhöht. 

Je nach Einsatzumfeld können unterschiedliche Genauigkeiten und Sicherheitsniveaus erforderlich sein. Deshalb stehen sowohl einfache Lösungen mit Schaltkontakten als auch komplexe Systeme mit redundanten Überwachungsebenen zur Verfügung. Damit lässt sich die Tank-Füllstandsüberwachung exakt auf die jeweilige Anwendung zuschneiden. 

Messprinzipien im Vergleich: kontinuierlich vs. Grenzstand 

Die Auswahl des geeigneten Messprinzips hängt wesentlich davon ab, wie detailliert der Tank-Füllstand erfasst und weiterverarbeitet werden soll. Grundsätzlich wird zwischen kontinuierlicher Messung und Grenzstandmessung unterschieden. Beide Ansätze haben spezifische Stärken und eignen sich für unterschiedliche Einsatzbedingungen. 

Kontinuierliche Messwertgeber: 0–100 % für Prozessführung 

Messwertgeber liefern ein dauerhaftes Signal über den gesamten Füllbereich des Tanks. Damit können Füllstände in Echtzeit erfasst, Trends beobachtet und Prozesse automatisiert gesteuert werden. In der Praxis werden die Daten häufig in eine SPS oder ein Prozessleitsystem eingebunden, um Befüll- und Entnahmevorgänge präzise zu regeln.
Kontinuierliche Lösungen sind besonders dann sinnvoll, wenn: 

• exakte Dosierungen erforderlich sind, 
• Nachfüllungen rechtzeitig geplant werden müssen, 
• Verbrauchsanalysen erstellt werden sollen. 

Schwimmerschalter im Tank: zuverlässige Grenzstände 

Schwimmerschalter arbeiten punktuell. Sie detektieren, wenn ein definierter Füllstand erreicht ist, und schalten ein entsprechendes Signal. Diese einfache Bauweise ist robust, kosteneffizient und für viele Standardanwendungen ausreichend. Zudem können mehrere Schaltpunkte in einem Tank realisiert werden, um verschiedene Zustände wie „leer“, „halbvoll“ oder „voll“ eindeutig zu kennzeichnen. 

Die Entscheidung zwischen Messwertgeber und Schwimmerschalter hängt also vom Anwendungsprofil ab: Soll der gesamte Tankfüllstand kontinuierlich überwacht oder lediglich bestimmte Schwellenwerte abgesichert werden? Beide Verfahren lassen sich auch kombinieren, um eine besonders hohe Betriebssicherheit zu erzielen. 

Tank-Füllstandsanzeige: Anzeige- und Meldelösungen 

Die Erfassung des Tank-Füllstands ist nur der erste Schritt. Ebenso wichtig ist die verständliche Darstellung der Informationen für das Bedienpersonal. Je nach Anwendung können dies einfache optische Anzeigen direkt am Tank oder elektronische Signale sein, die an eine zentrale Steuerung weitergeleitet werden. 

Klassische Tank-Füllstandsanzeigen geben den aktuellen Wert als Skala, LED-Kette oder über ein Display wieder. Auf diese Weise kann das Bedienpersonal jederzeit visuell kontrollieren, ob sich der Tank im Sollbereich befindet. In automatisierten Anlagen erfolgt die Meldung häufig über Schnittstellen wie analoge Ausgangssignale, digitale Schaltkontakte oder Feldbus-Systeme. 

Neben der reinen Anzeige sind auch akustische oder visuelle Warnmeldungen verbreitet. Diese signalisieren kritische Zustände unmittelbar, sodass rechtzeitig eingegriffen werden kann. Besonders in sicherheitsrelevanten Prozessen – etwa bei Chemikalien oder Prozesswasser – spielt die zuverlässige Weiterleitung dieser Signale eine entscheidende Rolle. 

Damit lässt sich die Füllstandsinformation flexibel nutzen: lokal für die direkte Kontrolle oder integriert in übergeordnete Systeme zur lückenlosen Prozessüberwachung. 

Systemlösung aus einer Hand 

Einzelne Sensoren sind in vielen Fällen ausreichend, doch bei komplexeren Anwendungen gewinnen Gesamtsysteme an Bedeutung. Reed bietet neben Messwertgebern und Schwimmerschaltern auch komplette Lösungen, die Behältertechnik, Befüllung, Filtration, Steuerung und redundante Sicherheitselemente miteinander verbinden.  

Integrierte Systeme kombinieren die verschiedenen Komponenten zu einer abgestimmten Einheit. So wird das Medium über geeignete Leitungen in den Tank gefüllt, während Sensoren den Füllstand überwachen und eine Steuerung das Nachfüllen automatisch regelt. Ergänzende Module wie Filter sorgen für die gewünschte Medienqualität. Redundante Sicherheitselemente wie beispielsweise zusätzliche Schalter oder softwareunabhängige Schutzmechanismen stellen sicher, dass der Tank weder überläuft noch leerläuft. 

Referenz: Osmosewasser-Versorgung in Diagnostik-Anlage 

Ein Beispiel für eine solche Systementwicklung ist die kontinuierliche Versorgung einer Diagnostik-Anlage mit Osmosewasser. Hierbei überwacht ein Reed-Sensor den Füllstand des Reservoirs und schaltet die Zufuhr ab, sobald das definierte Maximum erreicht ist. Sinkt der Tank-Füllstand auf das eingestellte Minimum, startet die Befüllung automatisch. Über eine gefilterte Entnahmeleitung steht das Wasser jederzeit in der erforderlichen Qualität bereit. 

Das Gesamtsystem ist zusätzlich mit mehreren Sicherheitsebenen ausgestattet, die sowohl softwareabhängig als auch -unabhängig arbeiten. Selbst Leitungsunterbrüche oder Kurzschlüsse werden erkannt, sodass das System im Störfall automatisch abgeschaltet wird. 

Auswahlkriterien: Medium, Umgebung, Hygiene, EX/ATEX 

Um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen, müssen sowohl die Eigenschaften des Mediums als auch die Rahmenbedingungen der Anlage berücksichtigt werden. 

Material- und Anschlussoptionen (z. B. PVC, PP, PVDF, Edelstahl) 

Die Auswahl des geeigneten Materials hängt direkt von der chemischen Beständigkeit und den physikalischen Eigenschaften des Mediums ab. Für aggressive Chemikalien sind hochresistente Kunststoffe wie PVDF oder PP sinnvoll, während Edelstahl bei Anwendungen mit hohen Temperaturen oder hygienischen Anforderungen bevorzugt wird. Auch die Kabelführung und Anschlussarten (etwa Kabelausführung, Stecker oder Klemmkasten) werden entsprechend den Umgebungsbedingungen angepasst. 

Schnittstellen: Schaltkontakte, Analogsignale, Digital I/O 

Die Integration in bestehende Systeme erfordert kompatible Schnittstellen. Schwimmerschalter arbeiten meist mit einfachen Schaltkontakten, die direkt Pumpen oder Ventile ansteuern können. Kontinuierliche Messwertgeber stellen analoge Ausgangssignale oder digitale Schnittstellen bereit, um Messdaten in Prozessleitsysteme oder Steuerungen einzubinden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Tank-Füllstandsanzeige nicht nur lokal ablesbar ist, sondern auch für automatisierte Abläufe genutzt werden kann. 

Besondere Beachtung finden zudem ATEX- bzw. EX-Anforderungen, wenn brennbare Flüssigkeiten oder explosionsgefährdete Umgebungen vorliegen. In solchen Fällen kommen speziell zertifizierte Komponenten zum Einsatz, die den einschlägigen Sicherheitsstandards entsprechen. 

Engineering, Fertigung & Montage bei Reed 

Neben einzelnen Komponenten bieten wir auch umfassende Entwicklungs- und Fertigungsleistungen an. Ziel ist es, Füllstandsmessung und Tanktechnik so auszulegen, dass sie optimal in bestehende Prozesse integriert werden können. Dabei profitieren Kunden von einem breiten Spektrum an Engineering-Kompetenzen, das von der Konzeption über die Materialauswahl bis hin zur Endmontage reicht. 

Im Rahmen des Engineerings werden individuelle Anforderungen aufgenommen und in konkrete Lösungen überführt. Dazu zählen die Auswahl geeigneter Sensoren, die Auslegung von Steuerungslogik sowie die Integration zusätzlicher Funktionen wie Überlaufschutz oder Filtration. In der Montage setzt Reed auf Lean-orientierte Prozesse, um auch kleine bis mittlere Serien wirtschaftlich und in gleichbleibender Qualität herzustellen. 

Dank der Kombination aus Entwicklung, Fertigung und Montage können komplette Systemlösungen realisiert werden, die auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnitten sind. Kundinnen und Kunden erhalten dadurch nicht nur einzelne Produkte, sondern ein funktionierendes Gesamtkonzept, das alle sicherheitsrelevanten Aspekte berücksichtigt. 

FAQs – Häufig gestellte Fragen zur Füllstandsmessung im Tank 

Wann ist ein kontinuierlicher Messwertgeber sinnvoll?

Wenn exakte Werte über den gesamten Füllbereich benötigt werden. Etwa zur Prozessregelung, Verbrauchsanalyse oder automatischen Dosierung. Messwertgeber liefern ein stetiges Signal, das sich in Steuerungen oder Leitsysteme einbinden lässt. 

Kann man Schwimmerschalter und Messwertgeber kombinieren?

Ja. In sicherheitskritischen Anwendungen wird oft ein kontinuierlicher Sensor durch einen zusätzlichen Schwimmerschalter ergänzt. So entsteht ein redundantes System, das bei Störungen eine zweite Sicherheitsebene bietet. 

Welche Materialien stehen für Füllstandssensoren zur Verfügung?

Je nach Medium kommen Kunststoffe wie PVC, PP oder PVDF sowie Edelstahl zum Einsatz. Die Auswahl richtet sich nach chemischer Beständigkeit, Temperaturanforderungen und hygienischen Vorgaben. 

Sind Lösungen auch für explosionsgefährdete Bereiche (EX/ATEX) verfügbar?

Ja. Wir bieten Sensoren und Schalter in EX-Ausführung an, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen nach den einschlägigen Normen geeignet sind. 

Können komplette Systeme für Tanks geliefert werden?

Neben einzelnen Sensoren entwickelt Reed auch Gesamtsysteme. Diese umfassen unter anderem Behälter, Befüllung, Filtration, Steuerung und Sicherheitsfunktionen.  

Welche Angaben benötigt Reed für eine Anfrage?

Hilfreich sind Informationen zum Medium, zur Tankgeometrie, zur Temperatur und zu den gewünschten Schnittstellen. Auf dieser Basis kann ein passendes Messsystem ausgelegt und angeboten werden.