Freie Fahrt für Lkw – vollautomatische Schrankenregelung mit 2D-LiDAR-Technologie

Messer Austria produziert in Gumpoldskirchen (NÖ) Gase für verschiedene Anwendungsbereiche von der Industrie bis zur Medizin. Gefahrenpotentiale gibt es am Standort viele – Risiken jeder Art gilt es daher zu minimieren. Die geregelte Zu- und Abfahrt zum bzw. vom Gelände ist dabei ein wichtiger Faktor. Eine vollautomatische Schrankenregelung mit einem LiDAR-Sensor sorgt dafür, dass bei einer bestimmten Werksdurchfahrt nur Lkw passieren können. Für PKWs und andere unberechtigte Verkehrsteilnehmer bleibt die Schranke geschlossen.

Die Funktion einer Schranke ist vergleichbar mit einem Torwart beim Fußball. Er kümmert sich darum, dass nichts durchkommt, was nicht durch soll. Wenn der Torhüter jedoch patzt, weil er nicht erkennt, wenn ein Ball auf sein Tor zufliegt und ihn einfach passieren lässt, dann sorgt das beim Publikum nicht gerade für Freude – zumindest nicht bei den eigenen Fans. Ähnlich erging es Christian Bücker bei Messer Austria mit einer unzuverlässigen Schranke, die schon seit vielen Jahren wenig Anlass zum Jubeln gab. Es kam immer wieder zu Fehlöffnungen. Der Grund: Die smarte Sensorik zur Fahrzeugerkennung war in der Praxis eher weniger smart – in der Nähe von Gefahrstoffen natürlich selten wünschenswert.

Gas als Gefahrenquelle

Die Produktion, Lagerung und der Transport von Gasen birgt oft ein großes Gefahrenpotential. Die Sicherheitsanforderungen sind hier also besonders hoch. Darum bekommt auch jeder Besucher auf dem Gelände von Messer gleich eine Sicherheitsunterweisung. Christian Bücker ist zuständig für die Betreuung, Instandhaltung und Optimierung der Anlagen des Gasspezialisten. „Gase werden immer wieder unterschätzt, weil man sie nicht sieht und weil die Gefährdung auch schleichend sein kann. Das verlangt nach besonderen Vorsichtsmaßnahmen“, erklärt der Mess-, Steuer- und Regelungstechniker.

Hochsensible Stoffe

Hergestellt werden im Werk Gumpoldskirchen vor allem Industriegase sowie Lebensmittel- und medizinische Gase. Christian Bücker: „Lebensmittelgase sind vor allem CO2 und Stickstoff – die hier gefertigten medizinischen Gase sind Sauerstoff und Stickstoffmonoxid (NO). NO wird vor allem zur Behandlung bei Lungenproblemen verwendet. Die meisten Luftgase, die wir hier im Werk fertigen und lagern sind mehr oder weniger inert und somit eher reaktionsträge.“ Das schließt Gefahren jedoch nicht aus. Sauerstoff ist beispielsweise zwar nicht grundsätzlich gefährlich, er ist aber brandfördernd.

Sicherer Transport

Aufgrund der sensiblen Produkte, die bei Messer erzeugt werden, gilt es auch den Verkehr auf dem Gelände zu leiten. Da Hauptein- als auch -ausfahrten an einem Tor abgewickelt werden, ist das ein anspruchsvolles Unterfangen. Christian Bücker: „Es gibt am Gelände zudem einen Kundenbereich. Daher galt es den Schwerverkehr – der weit ins Gelände einfahren muss – und die Kunden-PKWs zu trennen. Deshalb haben wir eine vollautomatische Schrankenanlage auf dem Werksgelände errichtet, die Lkw durchlassen soll, Pkw, Stapler und Fußgänger aber nicht. Gar nicht so einfach, wie die Erfahrungen von rund 20 Jahren zeigen. Wir haben immer wieder neue technische Lösungen verschiedener Anbieter ausprobiert – nichts hat wirklich zufriedenstellend funktioniert. Es kam immer wieder zu Fehlöffnungen und Störungen. Darum haben wir uns im vergangenen Jahr an den Sensorspezialisten SICK gewandt, der uns mit einer perfekten Lösung überraschte.“

Automatisierter Pförtner

"Die Schrankenanlage soll so wenig wie möglich aber so oft wie nötig aufgehen – immer dann, wenn ein Lkw sich nähert“, erklärt Christian Bücker. Zum Einsatz kommt nun ein 2D-LiDAR-Sensor LMS1xx, der über eine Feldauswertung mit flexiblen Feldern verfügt. Ähnliche Sensoren aus der 2D-LiDAR-Familie finden oft auf Autobahnen im Rahmen der Vehicle Hotspot Detection (VHD) Verwendung. Sie erkennen dort die Größe eines Fahrzeugs und erstellen von jedem Lkw ein Schnittmodell. Mithilfe einer Thermokamera wird dann festgestellt, in welchem Temperaturbereich sich das Fahrzeug befindet. Sind bei einem Lkw die Bremsen überhitzt oder gibt es Probleme mit der Ladung, dann würde der Truck zum Beispiel an der Einfahrt in einen Tunnel gehindert werden. Die Gegebenheiten und Anforderungen im Werk Gumpoldskirchen sind jedoch ganz andere.

Gemeinsame Tests überzeugten

Ulrich Wasinger, Market Product Specialist bei SICK Österreich: „Wir wollten sicher gehen, dass der LiDAR-Sensor für diese Applikation und vor allem auch dieses spezielle Umfeld – unterhalb der Straße verlaufen 120kV-Stromleitungen – die richtige Lösung ist und alle Einstellungen am Gerät wirklich perfekt sind. Darum haben wir mit der Unterstützung von Messer einen ganzen Tag Kalibrierungen mit Lkw, Pkw, Staplern und Fußgängern durchgeführt. Das hat sich gelohnt – die Ergebnisse haben überzeugt“.

Ingo Wegscheider, Regional Sales Manager bei SICK Österreich: „Am LMS131 kann eine Ausblendgröße am Sensor voreingestellt werden. Gleichzeitig ist es möglich, Fahrzeuge über ihre Größe zu definieren. Detektiert wird dazu in der Länge und der Breite. Ein Schaltauftrag an den Schranken erfolgt nur, wenn das Fahrzeug höher oder breiter als 1,8 Meter ist.“ Christian Bücker: „Der Sensor ist so eingestellt, dass Stapler grundsätzlich nicht durchgelassen werden. Für den Fall eines größeren Transports von Gütern auf den Kundenparkplatz kann der Staplerfahrer den Schranken mittels eines Funksignals dennoch öffnen.“

Klarer Blick bei Wind und Wetter

Im Rahmen eines Langzeittests wurde bei Messer die Tauglichkeit des Sensors bei Nebel, Regen, Schneefall und bei Reflexionen durch Sonnenlicht bzw. Scheinwerfer überprüft – einen ganzen Winter lang. Auch hier behielt der 2D-LiDAR-Sensor immer einen „klaren Blick“ und spielte seine Vorteile gegenüber anderen Technologien – wie beispielsweise Kameras – zuverlässig aus. Das bedeutete „Daumen hoch“ seitens Messer – der LMS131 wurde in Anbetracht seiner überzeugenden Leistung „offiziell“ bestellt. Die Lösung ist nun seit fast einem Jahr bei Messer im Einsatz und Christian Bücker ist voll des Lobes: „Ich kann sagen, die Lösung von SICK funktioniert einwandfrei – egal bei welchem Wetter. Wir haben bisher keine falschen Schrankenöffnungen festgestellt. Ich bin sehr froh das Dauerthema ‚Schranken‘ damit endlich erfolgreich abschließen zu können.“

Weitere Beiträge

Lesen Sie mehr

Lesen Sie mehr