Danfoss Frequenzumrichter steuern Rohrpostanlage für empfindliche Proben

Autor / Redakteur: Martin Störmer / Reinhard Kluger

Um für einen reibungslosen Krankenhaus-Betrieb eine Vielzahl von Blutkonserven, Gewebe- und Blutproben über das gesamte Gelände verteilen zu können, griff die Innsbrucker Uni-Klinik auf eine althergebrachte Technik zurück: die Rohrpost. Sie erweiterte und modernisierte eine bestehende Anlage zur modernsten Rohrpostanlage Europas. Für den notwendigen Druck sorgen mehr als 100 frequenzgeregelte Gebläse – gesteuert von Frequenzumrichtern.

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Moderne Robotersysteme verteilen die Rohrpostbehälter in den Knoten, die deshalb im Vergleich zu den vorher eingesetzten Weichen sehr viel zuverlässiger arbeiten
Moderne Robotersysteme verteilen die Rohrpostbehälter in den Knoten, die deshalb im Vergleich zu den vorher eingesetzten Weichen sehr viel zuverlässiger arbeiten
( Archiv: Vogel Business Media )

Viele Fußwege und Fahrradfahrten entfallen im Innsbrucker Uni-Klinikum, zumindest, wenn Blutkonserven sowie Gewebe- und Blutproben zu transportieren sind. Im Vergleich zu elektronischen Daten, die in Sekundenschnelle von einem Ende des Geländes zum anderen gelangen können, verhielt es sich mit den empfindlichen Proben und Blutkonserven anders. Ein Transport mit der Rohrpostanlage war bis dato nicht möglich. So waren bis zu 70 Pflegehelfer tagtäglich damit beschäftigt, zu Fuß und mit dem Fahrrad die Proben und Blutkonserven über den Campus zu transportieren, um die Versorgung der Patienten zu sichern und eine schnelle Diagnostik während einer Operation oder einer Behandlung zu ermöglichen. Der alten Rohrpostanlage, die lange Zeit gute Dienste geleistet hatte, drohte das Aus.

Die Rohrpost hat nicht ausgedient

Da kam 2000 eine Neuentwicklung aus der Schweiz, die so sorgsam mit den Rohrpostsendungen umging, dass das System jetzt selbst die empfindlichen Blutproben transportieren konnte. So entschied die Klinikleitung, das alte Rohrpostsystem komplett zu modernisieren und zu erweitern. Inzwischen hat das gesamte Rohrleitungsnetz eine Länge von mehr als 30 Kilometern erreicht und die Rohrbomben absolvieren mehr als 3000 Fahrten pro Tag. Alle Behälter sind für die höchstmögliche Sicherheit mit kleinen Chips ausgestattet, der ihnen den Weg zurück zu ihrer Basisstation weißt. Und nach 7.000 bis 8.000 Fahrten steuern sie sich automatisch zur Überholung in die Servicestation. Dies ist auch notwendig, fahren die Kapseln doch je nach Anwendung zwischen zehn und 40 km/h. Damit legen sie die größte Entfernung innerhalb der Anlage in längstens sechs Minuten zurück – schneller als ein Leistungssportler diese Strecke schaffen könnte.

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Möglich wird dies durch den Einsatz moderner Robotersysteme zur Verteilung der Behälter in den Knoten, die im Vergleich zu den vorher eingesetzten Weichen sehr viel zuverlässiger arbeiten.

Drehzahlregelung spart Geld bei Energie, Wartung und Verschleiß

Insgesamt teilt sich das gesamte System in drei Subsysteme auf: die Rohrpost für das Zentrallabor, das auch den Hauptnutzer darstellt, ein Hauspostsystem sowie ein System für den Transport der empfindlichen Blutkonserven von der Blutbank in den OP und von Proben in die Histologie. Eine Erweiterung der Frauen- sowie der Kopfklinik und der Neubau der Kinder-Herz-Klinik machten eine Erweiterung des Systems notwendig, da das Zentrallabor als Hauptnutzer mit umzog. Die Folge war, dass die Betreiber die Gebläseleistung anpassen mussten.

Die Anforderungen, die Diplom-Ingenieur Uwe Handrich und sein Team aus der Abteilung Bau + Technik in einem Pflichtenheft zusammentrugen, umfassten eine hohe Zuverlässigkeit, hohe Ausfallsicherheit sowie eine einfache Parametrierung durch den Endanwender. Und nicht zuletzt sollte auch Beratung, Betreuung und Service des gewählten Herstellers ein hohes Niveau erreichen, schließlich arbeiten die Systeme im medizinischen Sektor, der hohe Sicherheitsanforderungen stellt.

Abgestimmt auf Pumpen, Lüfter und Gebläse

Sie entschieden sich für die Frequenzumrichter der modular aufgebauten Serie VLT HVAC Drive von Danfoss, die mit ihren Funktionen speziell auf den Betrieb von Pumpen, Lüftern und auch Gebläsen abgestimmt sind. Schon in anderen Anlagen der Gebäudetechnik wie Heizung, Lüftung und Sanitär hatten die Tiroler Spezialisten Geräte von Danfoss im Einsatz, die durch ihre Zuverlässigkeit und ihre einfache Bedienung überzeugten. Der VLT HVAC Drive verfügt über mehrere Steckplätze, die die optimale Anpassung an die jeweilige Aufgabe ermöglicht: Einfach die passenden Erweiterungsmodule bei der Bestellung ordern oder später einfach per Plug-and-Play nachrüsten. Im ersten Fall erhält der Anwender einen komplett montierten und getesteten VLT HVAC Drive. Aber auch der nachträgliche Einbau vor Ort erfolgt unkompliziert direkt in der Anlage. So bezahlt der Anwender nur Funktionen, die er wirklich braucht.

Doch schon in der Grundfunktion bietet der VLT HVAC Drive eine Vielzahl von Funktionen für den Betrieb der Gebläse. Bei der großen Anlage für den Blut- und Probentransport entschied sich Uwe Handrich für die analoge Ansteuerung der Frequenzumrichter mit einem Signal null bis zehn V. Damit lässt sich die Gebläseleistung optimal an das Gewicht der Kapsel anpassen und sorgt für die gewünschte Geschwindigkeit von 3,5 m/s für den Transport.

Senkt die Energiekosten

Die Drehzahlregelung ersetzt die bis dahin eingesetzte Drosselregelung. Dies führt zu einer erheblichen Senkung der Energiekosten, arbeiten die Systeme doch jetzt nahezu immer im optimalen Betriebspunkt. Und nicht nur hier spart die TILAK Kosten ein – durch eine verringerte Abwärme der Anlage sanken auch die Sekundärenergiekosten für Klimatisierung und Kühlung der Betriebsräume.

Insgesamt zeichnet sich die Lösung durch einen schonenden Anlagenbetrieb aus. Sanftes Anfahren und Stoppen schonen die Rohrbomben. Mittels Datenlogging lässt sich die Belastung der einzelnen Behälter erfassen. Aus den ermittelten Daten kann die Steuerung Signale für die Umrichter generieren, um die Parametrierung für einen optimalen und besonders schonenden Betrieb anzupassen. Ebenso passt die Steuerung die Gebläseleistung automatisch an das jeweilige Büchsengewicht an.

Nicht zuletzt sorgt auch die einfache Bedienung über das mit dem iF Design Award für Kommunikationsschnittstellen ausgezeichnete, graphische Display für die Zufriedenheit des Teams. Das Display zeigt jederzeit den Betriebszustand des Geräts an. Zudem kann der Anwender auch die für ihn wichtigen Parameter einblenden, sodass er auf einen Blick alle wichtigen Informationen über die Anwendung erfassen kann.

Zuverlässigkeit und Service überzeugen

Uwe Handrich lobt auch die Zuverlässigkeit der Geräte. So haben sich die Danfoss Frequenzumrichter in allen bisherigen Anwendungen, seien es in der allgemeinen Gebäudetechnik oder jetzt im Rohrpostsystem als sehr zuverlässig gezeigt. Und selbst wenn ein Gerät ausfallen sollte, so schätzen die Tiroler den schnellen und zuverlässigen Service durch Danfoss und seine zertifizierten Systempartner.

Doch nicht nur im Fehlerfall helfen die Antriebsspezialisten von Danfoss. Bereits in der Planungs- und Inbetriebnahmephase stehen sie bei Bedarf mit ihrem umfangreichen Applikationswissen dem Kunden zur Seite. Denn Danfoss arbeitet branchenorientiert, sodass die Ansprechpartner dort eine hohe Fachkompetenz über die jeweiligen Einsatzgebiete haben. So können sie zusammen mit den Fachleuten des Anwenders die optimale Lösung für die Antriebsaufgabe festlegen und umsetzen.

Martin Störmer, Verkaufsingenieur HVAC, Danfoss, VLT Antriebstechnik, Guntramsdorf/Österreich

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