Messsystem ExTox NH₃-Stable zusammen mit der Auswerteinheit ExTox ET-CS ist ein Messsystem zur Bestimmung der Ammoniakkonzentration in Tierställen. Eine schematische Darstellung des Gasweges ist in Bild 2 ersichtlich.
Das Messsystem nutzt das elektrochemische Messverfahren. Der Nachteil einer kurzen Lebensdauer dieser Sensoren in der dauerhaft ammoniakbelasteten Stallluft, der bisher den Einsatz in der Tierhaltung verhindert hat, wird durch eine intermittierende Messung in Verbindung mit einer Spülgasaufbereitung vermieden. Der Ammoniaktransmitter besteht aus dem eigentlichen Sensor (elektrochemische Messzelle), aus der Transmitterelektronik aus dem Transmittergehäuse und einem Durchflussadapter sowie verschiedene Schutzmaßnahmen gegen Ammoniakbelastung aus der Stallluft. Bis auf Teile des Gehäuses und dem Sensorelement wurden nur firmeneigene Entwicklungen verwendet.
Die Zykluszeiten für die Messung können vom Betreiber nach seinen Bedürfnissen im Bereich von 0,5 bis 12 Stunden frei eingestellt werden. Dem Sensor wird dazu über eine Pumpe nur für die kurze Messzeit die Ammoniak enthaltende Stallluft zugeführt. Danach wird der Sensor mit ammoniakfreier Luft gespült, die über ein zugeschaltetes Filterelement direkt aus der Stallluft erzeugt wird. Eine zusätzliche Spülluftversorgung oder eine Ansaugung von Außenluft sind nicht notwendig. Der letzte Messwert wird für die Dauer der Spülphase in der Anzeige und an den übrigen Datenausgängen festgehalten.
Mit dem ExTox NH3-Stable wird eine Ammoniak-Messung mit Messbereich 0 bis 200 ppm realisiert, bei der die Lebensdauer der Sensoren (und des Filterelements) gemäß Herstelleranageben > 12 Monate beträgt. Alle anderen Komponenten sind für den Dauerbetrieb über mehrere Jahre ausgelegt, wobei eine Wartung mit Kalibrierung in Zeitabständen von etwa 6 Monaten zur Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit vom ExTox empfohlen wird. Das lange Wartungsintervall erlaubt eine Anpassung an die Belegungszyklen der Tierställe. Es werden die Ammoniakkonzentrationen in 0,1 ppm-Schritten angezeigt, sodass auch im unteren Messbereich eine hinreichende Genauigkeit erzielt werden kann.
Das komplette Messsystem ist vollständig in einem kompakten Kunststoffgehäuse integriert. Das Gehäuse ist für Wand- oder Hängemontage ausgelegt. Die Entnahmestelle für das Messgas kann flexibel gewählt werden, da eine Schlauchleitung mit bis zu 20 m Länge am Gerät angeschlossen werden kann. Die Messung an zwei Messpunkten mit nur einem Gerät erlaubt die als Option lieferbare Messstellenumschaltung.
Es wird eine Leitung für eine 230 V Spannungsversorgung und ggf. Datenübertragung benötigt. Der modulare Aufbau erleichtert laut Hersteller die Wartung und ermöglicht im Bedarfsfall den schnellen Austausch von Teilen.
Die integrierte Auswertezentrale ExTox ET-CS steuert alle Funktionen des Messsystems, zeigt die Messwerte an oder gibt sie an übergeordnete Steuerungssysteme weiter. Die Funktionen der Zentrale können vom Betreiber über ein menügeführtes Bedienungselement nach seinen Bedürfnissen angepasst werden. Alle Einstellungen können direkt am Gerät vorgenommen werden.
Die Auswertezentrale bildet auch die Möglichkeit von Anschluss- und Erweiterungsmöglichkeiten. Hierzu gehören vor allem die Erweiterung um die Kohlendioxid-Messung (Messbereich: 5000 ppm), Messung der Klimagrößen: Temperatur, Absolutdruck und relative Feuchte oder externer Messgrößen, z. B. des Volumenstromes.
Als Schnittstellen zur Datenübertragung stehen 0 bis 10 V, 4 bis 20 mA, RS232/RS485/RS422 oder Ethernet zur Verfügung. Zur dauerhaften Aufzeichnung der Messwertverläufe kann ein Datenlogger mit Speicherung auf einem USB-Stick integriert werden.
Die Messung von Ammoniak aus der Stallabluft sollte mit einem chemisch beständigen Schlauch durchgeführt werden. Geeignete Materialien für lange Messgasleitungen außerhalb des Messgerätes wären z.B. PTFE oder höherwertig (PFA/MFA). Innerhalb des Messgerätes sind kurze PE-Schläuche fest verlegt. Falls eine Taupunktunterschreitung in der Messgasleitung vom Messort zum Messgerät zu erwarten ist, muss eine Begleitheizung verwendet werden. Bei Messungen in Stallungen empfiehlt sich zudem die Verwendung eines geeigneten Vorfilters, welcher je nach Situation ebenfalls beheizt sein sollte. Vorfilter gehören zum Lieferumfang.
Die Firma ExTox bietet einen Wartungsvertrag an. Zweimal jährlich werden hierbei folgende Kontrollen durchgeführt:
- Sichtkontrolle: Zustand des Gehäuses, elektrische Anschlüsse, Gaseinlass
- Probenahmesystem, sofern vorhanden: Komponenten, Dichtheit, Verschmutzung, Durchfluss
- Kalibrierung mit Prüfgasen, ggf. Korrektur der Justage
- Kontrolle der Ansprechzeit auf Einhaltung des spezifischen Bereichs
Zudem wird im Rahmen des Wartungsvertrages die Signalstärke des Sensors überprüft. Wenn weniger als 50 % der ursprünglichen Empfindlichkeit der Signalstärke bei Aufgabe von Prüfgas unterschritten wird, empfiehlt der Hersteller einen Sensortausch. In der Regel muss ein Sensor frühestens nach einem Jahr getauscht werden (Herstellerangabe). Bei höheren Ammoniakkonzentrationen im Stall wird der Sensor tendenziell schneller verbraucht und muss demzufolge häufiger getauscht werden, als bei niedrigen Ammoniakkonzentrationen.
Die ExTox empfiehlt unbedingt den Abschluss eines Wartungsvertrages um die Funktionsfähigkeit des Messsystems sicher zu erhalten.
Bild 2:
Schematische Darstellung des Gasweges vom Messgaseingang (Stall/Tierbereich) bis zum Messgasaustritt
