IoT Use Case

Füllstandssensoren für Industrie und IoT-Anwendungen

Ein Füllstandssensor erfasst, wie voll ein Tank, Behälter oder Silo ist. Kontinuierliche Sensoren liefern den Füllstand als Messwert, Grenzstandschalter melden, ob ein bestimmter Pegel erreicht ist. Im IoT-Stack sind Füllstandssensoren die Grundlage für Bestandsüberwachung, automatische Nachbestellung und Überfüllschutz in Flüssigkeiten und Schüttgütern.

  • Co-Founder & CTO/CPO, Greenlyte Carbon Technologies
  • Magna Exteriors (Meerane) GmbH, Leiter Automatisierung, Magna
  • Salzgitter Flachstahl

3 Anwender aus dem Netzwerk haben das schon umgesetzt

Tausch dich mit Anwendern über die Umsetzung aus

Im Anwenderkreis besprechen 300+ Anwender jeden Monat, was in ihren Projekten funktioniert hat und was sie heute anders machen würden. Kein Anbieter im Raum, ehrlicher Austausch unter NDA.

Warteliste beitreten →

Wer es anbietet

Füllstandssensoren im Praxiseinsatz

2 Hersteller aus unserem Partnernetzwerk mit 34 Lösungsbeispielen. Zuerst die, deren Einsatz in dieser Kategorie am häufigsten belegt ist.

Wofür es eingesetzt wird

Wofür und womit sie eingesetzt werden

Ausgewertet aus den Lösungsbeispielen dieser Hersteller: die häufigsten Use Cases und die Technologien, die ihre Lösungen sprechen.

Use Cases

Worauf du achtest

Messprinzipien der Füllstandsmessung

Füllstandssensoren unterscheiden sich vor allem darin, ob sie kontinuierlich messen oder einen Grenzstand erkennen. Für die kontinuierliche Messung gibt es berührungslose und berührende Verfahren. Radarsensoren senden Mikrowellen aus und messen die Laufzeit bis zur Oberfläche. Sie arbeiten unabhängig von Druck, Temperatur und Dampf und eignen sich auch für Schüttgut. Geführte Radarsensoren leiten das Signal an einem Stab oder Seil entlang. Ultraschallsensoren nutzen Schallwellen und sind eine günstige Lösung für Wasser und einfache Flüssigkeiten. Hydrostatische Sensoren messen den Druck der Flüssigkeitssäule am Behälterboden und berechnen daraus die Füllhöhe. Kapazitive Sensoren werten die Änderung der elektrischen Kapazität zwischen Sonde und Behälterwand aus.

Für den Grenzstand sind vibronische Schwinggabeln verbreitet. Taucht die Gabel in das Medium ein, ändert sich ihre Schwingfrequenz, und der Sensor schaltet. Sie dienen als Überfüll- und Trockenlaufschutz für Pumpen. Kapazitive Grenzschalter in der Bauform eines Näherungsschalters fallen unter DIN EN 60947-5-2.

Worauf es bei der Auswahl ankommt

Entscheidend sind Medium und Behälter: Flüssigkeit oder Schüttgut, Schaum, Dampf, Staub, Anhaftungen, Einbauten und Behälterhöhe. Dazu kommen Prozessdruck und Temperatur, Werkstoffe und Prozessanschluss, hygienische Anforderungen und Ex-Zulassungen. Für die Anbindung an IoT-Plattformen zählen Ausgangssignal und Schnittstelle, also 4–20 mA, IO-Link oder Funk für entfernte Tanks. Bei Schüttgut kommen Staub, Böschungswinkel und Anhaftungen hinzu, hier hat sich Radar mit hoher Frequenz bewährt. Für Flüssigkeiten mit Schaum oder Einbauten im Behälter ist geführtes Radar oft die robustere Lösung.

Füllstandssensoren in der Praxis

In Lösungsbeispielen überwachen Füllstandssensoren Lagertanks für Chemikalien, Kühlschmierstoffe und Öle, Silos für Granulat oder Schüttgut und Abwasserbehälter. Die Daten fließen in Dashboards und lösen bei Bedarf Nachbestellungen aus, ohne dass jemand vor Ort ablesen muss. Hersteller wie WIKA und Endress+Hauser bieten Füllstandssensoren mit IO-Link oder Funkanbindung an, die sich auch in bestehende Anlagen nachrüsten lassen. Im IoT-Stack sitzen sie auf der Quellebene, Edge-Geräte oder Gateways bündeln ihre Messwerte und übergeben sie an die Plattform.

Häufige Fragen zu Füllstandssensoren

Wie funktioniert ein Füllstandssensor mit Ultraschall?

Ein Ultraschall-Füllstandssensor sendet Schallimpulse von oben auf die Oberfläche des Mediums und misst die Zeit, bis das Echo zurückkommt. Aus der Laufzeit berechnet er den Abstand und damit den Füllstand. Die Messung ist berührungslos und günstig und eignet sich gut für Wasser und Abwasser. Schaum, Dampf und starke Temperaturschwankungen können das Signal beeinflussen, dort ist Radar meist die bessere Wahl.

Wann ist Radar-Füllstandsmessung die richtige Wahl?

Radar ist die richtige Wahl, wenn Druck, Temperatur, Dampf oder Staub andere Verfahren stören. Die Mikrowellen breiten sich unabhängig von der Gasphase aus und messen berührungslos, auch bei Schüttgut und in hohen Silos. Radarsensoren sind wartungsarm und präzise, geführte Radarsensoren mit Stab oder Seil kommen auch mit Schaum und Einbauten zurecht. Wegen der höheren Anschaffungskosten lohnen sie sich vor allem bei anspruchsvollen Medien und Prozessen.

Wie funktioniert ein kapazitiver Füllstandssensor?

Ein kapazitiver Füllstandssensor bildet mit der Behälterwand oder einer zweiten Elektrode einen Kondensator. Steigt das Medium, ändert sich die Kapazität, weil Flüssigkeit oder Schüttgut eine andere Dielektrizitätszahl hat als Luft. Der Sensor wertet diese Änderung als Füllstand oder Grenzstand aus. Er hat keine beweglichen Teile, eignet sich für viele Flüssigkeiten und Schüttgüter und manche Bauformen erkennen das Medium sogar durch Kunststoffwände hindurch.

Wie funktioniert die hydrostatische Füllstandsmessung?

Bei der hydrostatischen Füllstandsmessung misst ein Drucksensor am Behälterboden oder eine Tauchsonde den Druck der Flüssigkeitssäule. Dieser Druck ist proportional zur Füllhöhe, wenn die Dichte des Mediums bekannt ist. Bei geschlossenen, unter Druck stehenden Behältern wird der Differenzdruck zwischen Boden und Gasraum gemessen. Das Verfahren ist robust, unabhängig von Schaum und für Brunnen und Becken gut geeignet.

Was ist ein Vibrationsgrenzschalter?

Ein Vibrationsgrenzschalter ist ein Füllstandsschalter mit Schwinggabel, die mit ihrer Eigenfrequenz schwingt. Taucht sie in Flüssigkeit oder Schüttgut ein, ändert sich die Frequenz, und der Schalter gibt ein Signal aus. Er erkennt zuverlässig einen Grenzstand, unabhängig von Leitfähigkeit, Schaum oder Strömung. Typische Anwendungen sind Überfüllsicherung, Leermeldung und Trockenlaufschutz für Pumpen.

Im Podcast

Folgen mit diesen Herstellern und ihren Kunden.

Verwandte Kategorien

Weitere Kategorien derselben Ebene und die Technologien, über die Lösungen dieser Kategorie angebunden werden.

Weitere Kategorien der Quellebene

Technologien in dieser Kategorie

Alle Lösungen im Überblick

Was in keinem Datenblatt steht

Was hat die Einführung gekostet? Was hat im Feld nicht gehalten, was würde man heute anders machen? Solche Fragen besprechen 300+ Anwender aus unterschiedlichen Branchen jeden Monat untereinander, offen und ohne Anbieter im Raum.

Zum Anwenderkreis →