INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2025

energie:bilanzES GEHT

energie:bilanzES GEHT GENAUER: TREIBHAUSGASEMIT DEM LASER ERFASSENDie präzise, zeit- und ortsaufgelöste Überwachung vonTreibhausgasen, insbesondere Methan, ermöglichteinen entscheidenden Beitrag im Kampf gegen denKlimawandel. Möglich wird das mit innovativen Lidar-Systemen. Diese fortschrittlichen Technologien finden unter anderemAnwendung bei der Inspektion von Pipelines sowie beider globalen Kartierung von Methanquellen und unterstützendie Verbesserung von Wettervorhersagen und das Erreichen vonNet Zero bis 2050.METHANKONZENTRATION DIREKT BESTIMMENNeben Kohlendioxid ist Methan einer der Hauptverursacher derKlimaerwärmung. Als Treibhausgas ist Methan mehr als 25-malaktiver als Kohlendioxid. Obwohl es weitgehend bekannt ist, wieMethan in die Atmosphäre gelangt, ist meist unklar, wo und wanndas in welchem Umfang passiert. Entsprechend wichtig ist daspräzise Erfassen und die Überwachung der Konzentration vonTreibhausgasen in der Atmosphäre. Bislang wird Methan aus demAll nur passiv gemessen, also über das vom Gas in der Atmosphäreabsorbierte Sonnenlicht. Aus der Absorption wiederum lässt sichdie Konzentration berechnen. Dieses Verfahren funktioniert allerdingsnur bei Tag und ist in der Genauigkeit begrenzt.Alternativ kann ein Lidar (Light Detection And Ranging)-System die Methankonzentration direkt bestimmen. Das Systemverwendet dafür Laser mit zwei Wellenlängen bei etwa 1.645 nm,um die Messung unabhängig von äußeren Faktoren zu machen,zum Beispiel der stark schwankenden Reflektivität der Erdoberfläche.Es misst hierzu die Lichtabsorption der Atmosphäre beiWellenlängen maximaler und minimaler Methan-Absorption.Aus dem Vergleich der Messwerte ergibt sich die Methan-Konzentration in der Luftsäule im Messpfad.Bereits vor einigen Jahren haben die deutsche und die französischeRaumfahrtagentur die Mission Merlin (Methane RemoteSensing Lidar Mission) geplant. Ein Satellit soll die Methankonzentrationin der Erdatmosphäre aus einer Höhe von etwa 500 kmmessen und kartieren. An Bord des Satelliten wird dafür ein Lidar-Instrument sein, dessen Laserstrahlquelle aus dem FraunhoferILT in Aachen stammt. Der Laser im Kern muss Schocks bis zu300 g und Vibrationen bis zu einer Belastung von 25 g genausoaushalten sowie thermische Wechsellasten von - 30 bis + 50 °C.Außerdem müssen die Entwickler organische Materialien wieKlebstoffe möglichst vollständig vermeiden, um die hochreinenSpiegelflächen nicht zu verunreinigen. Und natürlich muss derLaser für die Missionsdauer von mehr als drei Jahren wartungsfreiund ohne Degradation funktionieren.Bild: ESA/ATG medialabwww.ilt.fraunhofer.deZUKUNFTSTECHNOLOGIE LIDARDie ESA betrachtet die Lidar-Systeme als bedeutendeZukunftstechnologie mit hohem Potenzial für dieWeiterentwicklung der globalen Wettermodelle. Zudembesteht mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien einsteigender Bedarf an akkuraten Prognosen für die lokalenWindverhältnisse und Sonnenstunden. Je höher derAnteil an volatilen Stromquellen ist, desto wichtiger istdie Steuerung und Kontrolle der Netz-Infrastruktur.Der Nachfolger des ADM Aeolus Satelliten sollmit einem kräftigen UV-Lidar Windprofileüber der Erde im Detail vermessen42 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2025/02

VORSCHAUIM NÄCHSTEN HEFT: 03/2025ERSCHEINUNGSTERMIN: 11. 06. 2025 • ANZEIGENSCHLUSS: 23. 05. 20250102040301 Arbeitswelt und Gesellschaft stehen vor einemmassiven Umbruch. Welche Lösungsansätze in diesemZusammenhang intelligente Automation und Robotikbieten, zeigt die Leitmesse Automatica.Bild: Messe München02 Die Realisierung perfekter Beleuchtungssysteme istfür die Qualität der aufgenommenen Bilder und einespätere Bildauswertung von großer Wichtigkeit.Bild: MBJ/iStockDER DIREKTE WEGInternet:www.industrielle-automation.netE-Paper:digital.industrielle-automation.netRedaktion:Redaktion@industrielle-automation.netWORLD OF INDUSTRIES:www.world-of-industries.com03 Eine offene Softwareplattform ermöglicht esAnwendern, maßgeschneiderte Steuerungs- undAnalyseanwendungen in den von ihnen bevorzugtenProgrammierumgebungen zu entwickeln.Bild: ABB/ Gorodenkoff – stock.adobe.com04 Mit dem ID. Buzz fertigt Volkswagen Nutzfahrzeugedas erste vollelektrische Fahrzeug am Standort Hannover.Vor der Verbindung von Karosserie und Antriebsstrangkontrolliert ein 3-D-Kamerasystem alle Bauteile.Bild: VMT(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 2025/02 43