Automation in der Betriebsanalytik

Im Bereich der Betriebsanalytik der Chemischen Laboratorien werden aus den unter-schiedlichsten Anlagen der Salzgitter Flachstahl GmbH stammend pro Jahr ca. 32.000 Proben bearbeitet. Mit Hilfe der daraus erzeugten analytischen Daten werden viele Aggregate und Stoffströme entlang der gesamten Produktionsroute überwacht. Ein Großteil der Proben wird dabei im Fachbereich „Wasser“ untersucht. Neben den unterschiedlichsten Betriebswässern, wozu u. a. Kühlwässer, Kondensate, Entfettungslösungen zählen, werden auch alle indirekten Abwasserströme sowie das Abwasser selbst untersucht. Einen besonders hohen Stellenwert haben zudem Untersuchungen für die Trinkwasseranalytik. Neben der Eigenversorgung des Industriegebietes werden auch öffentliche Verbraucher mit Trinkwasser versorgt. In Summe kommen so im Fachbereich Wasser ca. 18 000 Proben pro Jahr zur Analyse, die auf ihre Parameter hin untersucht werden und schließlich in Ergebnisberichten Eingang finden.
 
Dabei ist der Aspekt eines höchstmöglichen Grades an Automatisierung bei den angewandten Analyseverfahren stets im Fokus, um Proben schneller und effektiver bearbeiten zu können. Fest etabliert sind diverse Autosampler an Analysegeräten, wodurch große Probenserien vorbereitet und durch das entsprechende Gerät stand-alone abgearbeitet werden können, ohne dass ein direkter Eingriff einer Person erforderlich ist. So konnten in der Vergangenheit z. B. Verfahren der Gaschromatischen Analyse, der ICP- und der Verbrennungsanalyse dahingehend optimiert werden.

Folgerichtig wurde so für Wasseranalysen, wie auf den anliegenden Fotos zu sehen, ein Robotersystem „SP2000“ beschafft. Der Roboter ist in der Lage mit der entsprechenden Vorgabe die Proben selbstständig abzuarbeiten. Dabei werden auch alle zur Analyse notwendigen Probenvorbereitungsschritte, wie beispielsweise Öffnen und Schließen der Gefäße, Verdünnen, Pipettieren und Filtrieren, mit übernommen. Das System wurde eng angelehnt an die speziellen Erfordernisse konzipiert. Auf ihm finden bis zu 90 Wasserproben Platz. Anhand von festen und vorprogrammierten Racks müssen die aus den Betrieben kommenden Probengefäße nur einsortiert und auf dem Gerät positioniert werden, bevor die Analytik dann gestartet wird. Mit Hilfe des Roboters wird in der Prüfung eine umfassende Parameterpalette wie der pH-Wert, die Leitfähigkeit, der Chloridgehalt, die Säure- und Basekapazität, die Trübung und die Färbung in Wasserproben inklusive der Filtration sowie die sequenzielle Bestimmung des biochemischen Sauerstoffbedarfs abgedeckt.

Über ein Laborinformations- und Managementsystem (LIMS) werden die gemessenen Werte zum Teil final berechnet, gespeichert und zeitnah für die Anlagensteuerung jederzeit abruf- und verfügbar gemacht. Alle eingesetzten Prüfungen werden dabei normenkonform durchgeführt.